黑龙江省水稻秸秆厌氧发酵制取沼气的主要工艺条件研究

研究了发酵温度、水稻秸秆的预处理状态、接种物与原料的不同配比、发酵液酸碱度等主要工艺条件对水稻秸秆厌氧发酵产沼气的影响。设计了自动加热恒温系统,对秸秆进行了氨化处理,进行了接种物与原料不同配比、发酵液不同pH值等一系列试验,试验结果表明接种物与原料比例为1：1,发酵液pH值为7．0左右时候,产气效果好,效率高。     

秸秆中温厌氧发酵产沼气研究

为解决秸秆焚烧难题,实现秸秆资源的高值化利用,采用玉米秸秆为主要发酵原料,添加泥炭进行中温厌氧发酵产沼气实验,研究了原料混合配比、接种量、起始pH对沼气发酵的影响,分析了玉米秸秆高值化利用的沼气发酵途径。研究结果表明:原料混合配比、接种量、起始pH对沼气发酵均有显著影响,玉米秸秆与泥炭的配比为7∶3、接种量50%、起始pH7.5、在35℃下的发酵产沼气,沼气日产气量达到最大值227.5 m L,总产气量最高为3 193.3 m L。秸秆与泥炭混合,其中所含大量纤维素及半纤维素适合微生物的生长,能为沼气发酵提供丰富的碳素营养;沼气发酵前后原料中纤维素和半纤维素的降解程度比较大,发酵前后纤维素由28.60%降到9.32%,半纤维素由27.67%降到1.51%。     

鸡腿菇液体发酵工艺的优化

[目的]对鸡腿菇液体发酵培养基和培养条件进行筛选及优化。[方法]以鸡腿菇为供试材料,胞外多糖和菌丝体生物量为指标,通过单因素试验和正交试验对鸡腿菇液体发酵培养基配方及培养条件进行筛选及优化。[结果]鸡腿菇液体发酵产胞外多糖的最佳培养基组合为：葡萄糖2．0％,酵母膏0．75％,CaCl0．2％;鸡腿菇液体发酵产菌丝体的最佳发酵培养基组合为：葡萄糖2％,酵母膏0．75％,KH2PO4 0．2％;鸡腿菇液体发酵产胞外多糖和菌丝体的最佳发酵条件均为：起始pH值7．0,接种量20．0％,装液量120ml,培养天数6d;[结论]该研究为鸡腿菇的进一步开发提供了科学依据。     

初始pH对生活垃圾和污泥混合物料厌氧发酵产沼气的影响

【目的】研究pH值对生活垃圾和脱水污泥混合物料厌氧发酵产沼气的影响,为促进厌氧发酵产沼气提供实验参数和理论依据。【方法】从整个发酵过程pH值的变化、产物生成和原料利用3个方面评价不同初始pH值对于物料厌氧发酵产沼气的影响。【结果】当发酵液初始pH值为7.5时,生活垃圾发酵产沼气的量最高,且其中甲烷平均含量达53.65%以上,累积产气量22 632mL;pH7.75时,在25d~35d内,产气量增加迅速,仅次于pH7.5,为21 962mL;pH值为7.25时发酵液中TS、VS降低程度最大,分别为38.5%和56%。【结论】控制发酵体系的pH值在7.25~7.75范围内,使产甲烷菌处于最适生存状态,是提高生活垃圾厌氧发酵产沼气的关键。     

酸预处理对水稻秸秆沼气发酵的影响

为了研究酸处理对水稻秸秆沼气发酵的影响,采用不同浓度的酸（2%、4%、6%、8%、10%）对水稻秸秆进行处理,并对处理后的水稻秸秆进行厌氧沼气发酵,分析了酸预处理组和对照组在沼气发酵过程中产气量、pH值、甲烷含量及发酵前后水稻秸秆组分变化情况。结果表明,与对照相比,酸处理能显著地改变水稻秸秆的生物降解产沼气的性质,提高了产气的效率。比较来看,酸处理浓度为6%的效果最好,其甲烷含量最高可达44.3%,单位总固体产气率为150 mL.g-1,比对照组高出99.8%。     

pH值对沼气产气量的影响

[目的]探讨发酵条件对产沼气的影响。[方法]以新鲜猪粪为原料,采用批量进料的方法,研究了7个处理(pH值分别为5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5)对厌氧发酵产气量、产气特性的影响。[结果]不同pH处理发酵都能启动。以pH值6.5启动最快,其次是7.0,其余pH处理启动较慢。各处理的pH值上升到6.5的时间为11 d(pH值7.0)1、2 d(pH值6.5)3、0 d(pH值7.5)3、2 d(pH值6.0)。pH值7.0和pH值6.5的60 d总产气量最高,pH值6.0次之,pH值5.5最低。pH值7.0处理的CH4含量最高,达78.0%,与其他处理差异极显著;pH值6.5处理的CH4含量最大为62.0%;其余各处理CH4含量50.0%左右,差异不显著。[结论]发酵体系的pH值为6.5~7.0,可促进厌氧发酵的启动,提高产沼气的质量。     

复合纤维素降解菌对城市落叶的降解研究

[目的]研究了纤维素降解菌处理落叶的方法,以解决目前城市落叶难于处理的问题。[方法]以落叶为发酵过程中唯一的碳源,研究不同起始pH值对降解过程中的pH值和酶活的影响,确定发酵最佳起始pH值;比较不同培养方式对降解效果的影响;测定发酵过程中产酶、产还原糖的变化;通过干物质的变化及其分解率来确定降解效果。[结果]试验得出,发酵的最佳起始pH值为6.0。静瓶培养比摇瓶培养降解效果更明显。在发酵第5天出现最高CMC酶活,达到9.012 U;第7天滤纸酶活最高,达到14.806 U。发酵结束后,干物质的分解率最高可达到43.42%。复合菌系对发酵液的pH值有良好的调节作用。[结论]纤维素降解落叶的方法不仅能够产还原糖还能够有效减少干物质量,对实际应用有积极的意义。     

生防菌菌株A的摇瓶培养条件及发酵工艺

[目的]优化生防菌菌株A的培养条件与液体发酵工艺。[方法]采用均匀试验设计方法、回归分析方法和分批补料发酵工艺,研究生防菌菌株A的培养条件与液体发酵工艺的优化。[结果]结果表明,适合菌株A摇瓶培养的最佳条件为：培养温度35℃,摇瓶装量12％,接种量3．0％,初始pH值7．2。20L发酵罐分批补料发酵参数为：种子培养基为YDC培养基,培养时间24h,接种量3．0％;发酵培养基：葡萄糖1．0％,酵母膏1．0％,CaCO3 1．0％,pH值7．2;流加培养基：葡萄糖1．5％,酵母膏0．5％,制成混合液一起流加,发酵8h开始流加;发酵周期（34±2）h,在以上发酵条件下,发酵液芽孢浓度达（3．410±0．151）×10^9cfu／ml。[结论]该试验条件下所获得发酵液芽孢数浓度较高,可用于进一步制备生防菌剂。     

pH值和温度对3种动物粪便发酵生产沼气的影响（英文）

[目的]对动物粪便进行无害化资源化处理。[方法]利用新鲜的牛粪、兔粪和熊粪作为发酵物料,以自行设计的生物反应器研究不同温度和物料起始pH对沼气生产进程和产气量的影响。[结果]牛粪、兔粪和熊粪作为发酵物料均可产生沼气,沼气产量随碳氮比成正相关。发酵物料的初始pH对沼气产生菌的影响十分敏感。调整温度和发酵物料起始pH值对产气周期影响不明显,但可改变产气进程和总产气量。[结论]该研究为动物粪便发酵生产沼气提供了数据依据。     

水稻秸秆-猪粪混合发酵研究

[目的]对水稻秸秆与猪粪进行混合发酵研究。[方法]在不对秸秆进行预处理的情况下,在35℃恒温下进行发酵,研究稻秆-猪粪VS比、底物-接种物VS配比(S/I)和VS浓度对混合厌氧发酵产气量的影响。[结果]当稻秆-猪粪VS配比为1∶4、底物-接种物VS配比(S/I)为2∶1、VS浓度为6%,产沼气量及甲烷产量均达到最大,产气效率高,其累积产气量为548.90mL/g。[结论]在水稻秸秆不进行预处理的情况下,水稻秸秆-猪粪进行中温发酵工艺最佳发酵条件为VS比1∶4、S/I2∶1、VS浓度6%。     

非洲菊秸秆产沼气潜力的试验研究

[目的]通过试验分析非洲菊秸秆的产沼气潜力.[方法]以非洲菊秸秆为发酵原料,在恒温30℃下进行批量式沼气发酵试验,探讨非洲菊秸秆的产沼气潜力.[结果]非洲菊秸秆发酵易出现酸化,酸化期达15 d;调pH的试验组TS、VS产气潜力分别为468、525 ml/g,明显高于未调pH的试验组,产气量更高,对有机物的利用率也更高.[结论]该研究为非洲菊秸秆提供了新的资源化利用途径.     

微生物预处理稻草秸秆产沼气试验研究

[目的]寻求一种高效经济的微生物预处理方法。[方法]利用实验室培养的黑曲霉、青霉和根霉对稻草秸秆进行前期预处理,分预处理5和10d2组,将预处理后的稻草进行厌氧沼气发酵,考察经菌处理后的稻草产气效果。[结果]预处理5d的稻草发酵产沼气的周期为56d,产气高峰出现在发酵的第16天。经青霉、黑曲霉和根霉复合菌预处理的稻草产气效果最好,其TS产气潜力为136.03ml/g,比对照组提高了64.22%,VS产气潜力为166.07ml/g,比对照组提高65.92%。从经菌预处理10d的稻草产气效果来看,对照组产气总量高于试验组。[结论]从TS、VS产气潜力及产气总量来看,菌预处理稻草5d的效果要高于菌预处理稻草10d的;从不同菌剂预处理效果来看,以黑曲霉、青霉和根霉复合菌剂预处理的效果最好。     

葡萄皮渣的沼气发酵潜力研究

[目的]为合理利用造酒工业的有机废弃物提供依据。[方法]以沼气发酵后的厌氧活性污泥为接种物,测定了葡萄干皮渣和湿皮渣发酵前后的总固体（TS）含量、挥发性固体（VS）含量、pH值和产气量。[结果]以干皮渣和湿皮渣为原料发酵第2天即产生沼气,干皮渣在15d和湿皮渣在20d后产生的沼气不能持续燃烧,甲烷含量较低。干皮渣和湿皮渣发酵至15d时的产气量均占总产气量的80%以上,湿皮渣的累积产气量大于干皮渣。前10d干皮渣的产气速率高于湿皮渣,后期则相反。干皮渣的TS利用率为12.61%,VS利用率为2.26%。湿皮渣的TS利用率为5.61%,VS利用率为3.97%。[结论]葡萄干皮渣的沼气发酵潜力为230ml/g（TS）、180ml/g（VS）,湿皮渣的沼气发酵潜力为1510ml/g（TS）、150ml/g（VS）。     

鸡粪与玉米秸秆混合发酵沼气产量影响因子研究

为探索物料配比、发酵温度、初始发酵浓度与产气量之间的关系以及各因素的重要性,通过自行研究设计的可控性恒温发酵装置,以玉米秸秆和鸡粪混合物为原料,在20、25、30、35、40℃下按不同干物质配比及初始发酵浓度分别进行厌氧发酵,分析不同物料配比、发酵温度、初始发酵浓度对发酵过程中pH值、累积产气量和TS产气量的影响,并对影响沼气发酵的各因子进行重要性排序。结果表明,物料配比、初始发酵浓度和发酵温度是影响产气量的重要因子,鸡粪与玉米秸秆2∶1、初始发酵浓度为20%时沼气产量最大;发酵温度在35℃左右时,各处理均能达到最优发酵效果;各因子对沼气产量影响的重要性依次为温度>初始发酵浓度>配比。因此,适当调整发酵温度以及初始发酵浓度将会有效提高沼气发酵利用效率。     

稀碱法预处理对秸秆厌氧发酵产气的影响研究

[目的]为获得产气效果较好的秸秆预处理方法。[方法]通过稀碱法预处理的单因素分析,研究了稀碱法预处理中NaOH浓度、水浴加热时间和温度对水稻秸秆厌氧发酵产沼气的影响。[结果]当NaOH浓度为6%时,秸秆厌氧发酵产气效果最佳,产气量比未处理的对照组提高了110%。水浴加热时间以3 h为最佳,产气量比对照组提高了107.9%。水浴加热温度以100℃为最佳,产气量比对照组提高了115.8%。[结论]稀碱法预处理对秸秆厌氧发酵产气效果有明显的促进作用。     

腐熟剂预处理对水稻秸秆厌氧发酵的影响研究

农作物秸秆中含有大量的纤维素、半纤维素和木质素,通常需要预处理后再对其进行厌氧发酵。试验采用腐熟剂对水稻秸秆进行生物预处理,研究了不同预处理时间和腐熟剂的添加量对厌氧发酵效果的影响,分析了发酵过程中产气量、p H和沼气中甲烷含量的变化。结果表明:腐熟剂预处理时间2d、腐熟剂投加量为秸秆用量的0.2%时,发酵前期物料p H下降显著、产气量高。预处理时间过长或腐熟剂添加量过多,会导致易降解有机物的大量消耗,不利于产气量的增加和发酵后期甲烷含量的稳定。     

哈密瓜皮发酵产沼气潜力研究

[目的]探讨哈密瓜皮作为沼气发酵原料的资源化利用可行性.[方法]以哈密瓜皮为发酵原料,在恒温30℃下进行批量式沼气发酵试验,测定发酵过程中的TS产气潜力、VS产气潜力、日产气量、产气速率、pH等指标.[结果]整个发酵过程哈密瓜皮总产气量3 575 ml,TS产气潜力为782 ml/g（TS）,VS产气潜力874 ml/g（VS）,且发酵前后pH变化不大,维持在沼气发酵的较佳范围内.[结论]哈密瓜皮具有较好的产气潜力,是沼气发酵原料的新选择.