温度对菠萝叶渣厌氧发酵产气特性的影响

通过自行研究设计的恒温发酵装置,以菠萝叶渣为发酵原料,在C/N为25∶1,总固体物浓度(TS)为20%,接种量为30%的条件下,在25～40℃温度范围内,以5℃为梯度,进行批量厌氧发酵试验,研究发酵温度对菠萝叶渣厌氧发酵产气特性的影响。研究结果表明,发酵温度为35℃的试验组的产气量为662.8 L,明显优于其他3组;而发酵时间也稍小于其他3组,而甲烷含量与其他3组相差不大。菠萝叶渣厌氧发酵在其发酵温度时产气速率、产气量均随温度的升高而增大;当超出35℃时,产气速率减小,产气量下降。说明发酵时间不是随着温度的升高而缩短,单一以温度来断定发酵时间的长短是不切合实际的。     

不同碳氮比对牛粪秸秆干法厌氧发酵产气及肥效的影响

本研究以秸秆和牛粪为原料,猪沼液为接种物,利用实验室自行组装的厌氧发酵装置进行干法厌氧发酵试验,探讨了在保证含水率80%前提下不同碳氮比对干法厌氧发酵产沼气及沼渣造肥的影响。结果表明,不同碳氮比下的产气量及甲烷含量有明显的差异,碳氮比为25时产气量最多且甲烷含量较高。对沼渣而言,其有机质和总养分含量都大于有机肥标准NY525-2012中的相应指标,并对种子发芽未有毒性作用,具有作为有机肥的潜力。     

碳氮比对法国梧桐落叶、香樟青叶与猪粪混合厌氧发酵特性的影响

研究了碳氮比(C/N)对法国梧桐落叶与香樟青叶在中温(37℃)条件下与猪粪的混合厌氧发酵特性的影响。分析了法国梧桐落叶与猪粪、香樟青叶与猪粪、法国梧桐落叶及香樟青叶与猪粪混合厌氧发酵在C/N分别为15/1、20/1、25/1、30/1,发酵料液总体积为500 mL,发酵周期为50 d条件下的产气量、甲烷含量及发酵过程中pH值的变化规律。研究结果表明,法国梧桐落叶与猪粪混合厌氧发酵C/N为15/1,总固体(TS)含量为7%时,产甲烷量最高;香樟青叶与猪粪混合厌氧发酵C/N为25/1,TS含量为5%时,产甲烷量最高;法国梧桐落叶与香樟青叶与猪粪混合厌氧发酵C/N为20/1,TS含量为9%时,产甲烷量最高。C/N为15/1和20/1时,法国梧桐落叶与猪粪混合厌氧发酵产气量及甲烷含量最高,法国梧桐落叶与香樟青叶与猪粪混合次之,香樟青叶与猪粪最低。     

木薯渣厌氧发酵制取沼气的研究

研究了木薯渣的酸化特性和不同接种率（60%、70%、80%）对厌氧发酵产沼气的影响。试验结果表明,木薯渣极易酸化,但厌氧发酵甲烷化是可行的,在试验采用的接种率中,70%的接种率能调控发酵系统的pH、VFA浓度在正常范围,产气能顺利启动和进行,产气率和最高甲烷含量分别为249.35 ml/g VS和48.16%,优于其他两组,为木薯渣厌氧发酵产沼气的深化研究和应用提供了参考依据。     

不同接种量对玉米秸秆厌氧发酵产气的影响

以玉米秸秆为发酵原料,在实验室自行设计的小型沼气发酵装置上进行了厌氧发酵产沼气试验,通过改变接种物的不同比例,在35℃的条件下研究玉米秸秆厌氧发酵产气效果,试验结果表明:接种物与玉米秸秆的比例为1∶10时产气效果最佳。     

不同进料量对农业废弃物半连续厌氧发酵产气性能的影响

以牛粪与番茄秸秆混合物为发酵原料,7 d为一个进出料周期,进行不同进料量100,120,140,160 g/L混合物料的中温(35±1)℃厌氧发酵产气试验,以考察进料量对农业废弃物半连续式厌氧发酵产气情况及消化稳定性的影响。结果表明,进料量为140 g/L时,甲烷平均含量相对较高,达49.06%,且其波动幅度较小;容积甲烷产率较高,达0.141 L/(L·d),较进料量为100,120,160 g/L处理分别高出131.15%,13.71%,2.17%。从料液p H值、VFA、碱度等系列指标可以得出,进料量为100,120,140 g/L时,系统均能稳定运行;当进料量提高到160 g/L时,系统酸累积现象明显,开始趋于不稳定。因此,从甲烷产量和系统的稳定性综合考虑,140 g/L为适宜的推荐进料量。     

温度对鸡粪与秸秆混合原料厌氧发酵产气特性的影响

【目的】研究温度对鸡粪与秸秆混合原料厌氧发酵产气特性的影响,为提高厌氧发酵产气效率提供依据。【方法】将鸡粪分别与稻秆、麦秆和玉米秆以1∶1(干物质质量比)混合作为厌氧发酵原料,采用自行设计的可控性恒温厌氧发酵装置,分别在25,30,35和40℃4个温度梯度下进行厌氧发酵,研究温度对3种混合原料发酵效果的影响。用SAS软件对各因素进行多元回归分析,建立回归方程,确定各种发酵原料的最优发酵条件。【结果】3种混合原料在25,30,35和40℃恒温条件下,均能在厌氧发酵开始后的5~14 d达最大产气速率,在31~48 d累积产气量均达到总产气量的90%。25℃下的产气效率最差,鸡粪与稻秆、麦秆和玉米秆混合原料的最大产气速率分别为1.22,1.42和2.01 L/d,累积产气量分别为40.6,35.6和34.1 L;40℃下的产气效率最好,鸡粪与稻秆、麦秆和玉米秆混合原料的最大产气速率分别为2.45,2.49和2.63 L/d,累积产气量分别为41.9,41.9和44.6 L。【结论】随温度的升高,3种混合原料的产气速率增大,最大产气速率出现的时间提前,但厌氧发酵时间并没有缩短,累积产气量也未增加。合理调控厌氧发酵温度和发酵时间,可获得较高的产气效率。     

冲厕沼液曝氧法除臭对厌氧发酵产气的影响

研究冲厕沼液曝氧法除臭对厌氧发酵产气的影响。结果表明,曝氧法除臭能使冲厕沼液中溶氧量明显升高,最高达到φ=2.1%;长期用曝氧法除臭的沼液冲厕,回流至厌氧发酵池中后会使其料液溶氧量微量升高而影响发酵产气,最高至φ=0.6%,其累计产气量比对照少10.8m3,沼气中CH4体积分数比对照低3.26%,且差异达到显著水平;溶氧量升高的冲厕沼液随粪尿进行酸化处理后溶氧量降低至φ=0.4%,有效地降低了冲厕沼液中的溶氧量,能够消除对厌氧发酵产气的影响;冲厕过程也能使冲厕沼液中的溶氧量升高,最大可以升高0.3%;料液溶氧量的微量升高不会终止发酵过程和改变厌氧发酵产气的一般规律。     

不同接种量对玉米秸秆厌氧发酵产气的影响

以玉米秸秆为发酵原料,在实验室自行设计的小型沼气发酵装置上进行了厌氧发酵产沼气试验,通过改变接种物的不同比例,在35℃的条件下研究玉米秸秆厌氧发酵产气效果,试验结果表明:接种物与玉米秸秆的比例为1∶10时产气效果最佳。     

蔬菜废弃物厌氧发酵产气特性

为探究蔬菜废弃物无害化处理效果,以菜花、甘蓝、白菜、西红柿废弃叶与牛粪为原料,在（35±1） ℃条件下,利用自行设计的沼气发酵装置,进行单因素厌氧发酵试验,通过测定发酵过程中的产气量、甲烷体积分数、pH等各项指标,对蔬菜废弃物及其与牛粪混合原料厌氧发酵产气规律和特性进行研究。结果表明：菜花叶（A组）、甘蓝叶（B组）、白菜叶（C组）、西红柿叶（D组）单独厌氧发酵会出现两个产气高峰,平均日产气量分别为503.8、584.7、538.3、615.7 mL/d,32 d的累计产气量分别为16 121、18 709、17 226、19 701 mL,其中甘蓝的平均甲烷体积分数最高为50.8%;菜花叶+牛粪（E组）、甘蓝叶+牛粪（F组）、白菜叶+牛粪（G组）、西红柿叶+牛粪（H组）厌氧发酵的平均日产气量分别为1 036.8、699.8、775.2、910.9 mL/d,47 d的累积产气量分别为48 729、32 891、36 434、42 812 mL,其中西红柿废弃茎叶与牛粪混合厌氧发酵的平均甲烷体积分数最高为54.0%。蔬菜废弃茎叶与牛粪混合厌氧发酵呈现发酵周期延长、产气量升高、甲烷体积分数增加的趋势。     

木薯淀粉厌氧发酵液对西瓜生长和产量及品质的影响

以‘黑美人’西瓜为研究对象,研究施用木薯淀粉厌氧发酵液(化学耗氧量1 200 mg/L,用量为150 t/hm2)对西瓜生长发育、产量和果实品质的影响。结果表明:施用木薯淀粉厌氧发酵液,西瓜的侧蔓长度、侧蔓粗度、侧蔓节间长度、叶片长度、叶片宽度与常规施肥处理的差异达极显著水平,分别比常规施肥处理提高了64.4%、51.6%、13.5%、20.9%、16.8%;施用木薯淀粉厌氧发酵液西瓜的单株结瓜数、单瓜质量、单位面积产量与常规施肥处理的差异达极显著水平,分别比常规施肥处理提高61.9%、72.7%、105.8%,但第一瓜着生节位与常规施肥无显著差异;施用木薯粉淀厌氧发酵液极显著提高了西瓜的纵径、横径、果形指数、纵周长和横周长,分别比常规施肥处理的高35.2%、20.9%、9.4%、26.4%、30.0%;施用木薯淀粉厌氧发酵液的西瓜的可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白、V-C和可滴定酸含量极显著高于常规施肥处理的,分别比常规施肥处理的高34.2%、58.8%、14.3%、26.8%、50.0%,但可食率的差异不明显。表明木薯淀粉厌氧发酵液可作为追肥在西瓜生产中应用。     

白菜渣汁混合高温厌氧发酵产沼气及微生物群落结构研究

为了探究蔬菜渣和蔬菜汁混合后对其厌氧发酵产沼气潜力的影响,并为混合蔬菜渣汁厌氧发酵工程的应用提供合理性的分析与建议.采用批量式的发酵方式,选取白菜渣汁混合物为反应原料,在高温(55±1)℃下,底物质量分数为3％、白菜渣粒径为0.85 mm,其中白菜渣加水的实验组3(白菜渣68.34 g,水331.66 mL接种物的量为120 mL) TS降解率、VS降解率、第2个日产气高峰、最高CH4含量和累积总产气量分别为56.13％、61.06％、525 mL、66.19％和3390 mL,发酵前后pH值分别为7.2和7.6均在产甲烷菌的正常pH范围,结果均优于其他实验组的对应指标.利用100 L的发酵罐对其进行连续搅拌厌氧发酵产沼气的小试放大实验并分析生物群落结构,通过高通量测序发现在纲水平上,古菌主要以甲烷杆菌纲、甲烷微菌纲为主;在属水平上,嗜热弯曲甲烷热杆菌属是反应器中最主要的产甲烷菌(占总菌量的55％～81％),甲烷八叠球菌属是第二主导的产甲烷菌属(占总菌量的16％～42％).在连续搅拌过程中,甲烷主要由甲烷八叠球菌属利用CO2和H2通过还原CO2产甲烷途径和乙酸产甲烷途径产生,即甲烷八叠球菌属对连续搅拌实验组的甲烷产生起主导作用.     

禽畜粪便厌氧发酵产气特性研究

为研究不同畜禽粪便厌氧发酵产气特性,通过批次厌氧发酵实验分类分析5种畜禽粪便的成分、沼液变化及产气规律。结果表明,畜禽粪便碳氮比为6.03~13.43,发酵过程中5种畜禽粪便沼液pH值基本维持在6~7.5,且氨氮浓度小于1500 mg?L_^-1。畜禽粪便发酵周期在47~55 d,出现两个日产气量高峰,且第二个产气高峰(160~393.5 mL)明显高于第一个(137~200 mL)。研究表明,畜禽粪便不存在氨氮抑制,可作为发酵原料。     

木薯淀粉工业污泥复混肥对木薯生产的效应分析

[目的]研究施用木薯淀粉工业污泥复混肥对木薯生产的增产提质效果,为木薯淀粉工业污泥复混肥的推广应用提供科学依据.[方法]以木薯品种南植199和华南205为对象,分别探讨污泥复混肥不同用量(0、450.0、600.0、750.0、900.0 kg/ha)、不同肥料(常规施肥,常规施肥分别加污泥复混肥、复合肥、污泥、酒糟渣)和污泥复混肥不同施肥时期(前期;中期;后期;前、中、后期;前、中期;前、后期)对木薯农艺性状及产量和淀粉含量的影响.[结果]污泥复混肥单次施用量为600.0~750.0 kg/ha时对木薯的增产提质效果较好,以750.0 kg/ha最佳,该用量下两品种木薯的鲜薯产量和淀粉含量均最高,其中华南205平均产量为40126.00 kg/ha、南植199为34376.00 kg/ha,华南205平均淀粉含量为20.86%、南植199为26.77%.不同肥料的肥效排序为:污泥复混肥>复合肥>酒糟渣>污泥>常规施肥.在木薯生长前、中和后期各施污泥复混肥1次对木薯的增产提质效果最好,南植199产量达26196.23 kg/ha、淀粉含量达3032%,华南205产量达41126.06 kg/ha、淀粉含量达23.74%.[结论]木薯淀粉工业污泥经与酒糟渣、煤灰、化肥按一定比例混合堆肥后用于作物栽培,具有节约化肥成本、降低企业污泥处理成本、减少环境污染、提高作物种植效益等优点,可在农业生产中推广应用.     

添加水葫芦对牛粪厌氧产沼气的影响

在中温(35℃)条件下,采用批量发酵方式,研究了不同添加比例的水葫芦对牛粪厌氧发酵产气特性的影响.试验没置了水葫芦添加馈分别为牛粪鲜重的5%、10%、15%、20%和25%等5个处理.研究结果表明:水葫芦的添加对系统产气有明显促进作用,其中以15%添加量产气效果最好,在90 d的试验过程中,总产气量较对照高出177%.但是水葫芦的添加量并非越多越好,添加量与产气率的关系为先升后降的一条抛物线,说明在水葫芦添加比例为15%时,牛粪中的产甲烷菌具有最伟活性.     

发酵时间和料水比对豆粕发酵的影响

采用凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌混合菌种发酵豆粕,研究发酵时间和料水比对发酵豆粕营养成分的影响,以确定豆粕适宜的发酵参数.结果表明:(1)与发酵48 h组比,发酵72 h组的(游离氨基酸+寡肽)/粗蛋白质极显著提高(P0.01),p H极显著降低(P0.01);(2)料水比为1∶0.70组的寡肽/粗蛋白质、游离氨基酸/粗蛋白和(游离氨基酸+寡肽)/粗蛋白质极显著高于料水比为1∶0.40和1∶0.55组(P0.01),p H极显著低于料水比为1∶0.40和1∶0.55组(P0.01),活菌数显著高于料水比为1∶0.40组(P0.05),多肽/粗蛋白质极显著高于料水比为1∶0.40组(P0.01).结论:采用凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌混合菌种发酵豆粕,其合理的发酵时间为72 h,料水比为1∶0.70.     

花生壳厌氧发酵制取沼气的试验研究

以花生壳为原料,采用厌氧发酵工艺,对其沼气发酵潜力进行了研究.结果表明,花生壳沼气发酵潜力达0.323 m3·kg-1.采用正交试验方法对花生壳沼气发酵的工艺参数优化配置进行了研究.结果表明,发酵温度、发酵料液总固体含量、接种量、pH值对其发酵结果均有不同程度影响,其中发酵温度对沼气产量和甲烷产量有显著影响,总固体含量对沼气产量有显著影响.最优的工艺条件为:发酵温度35℃,总固体含量20%,接种量(质量比)1∶1,pH值7.5.按一定比例分别添加牛粪和猪粪后对发酵效果有不同程度的影响,添加牛粪能缩短发酵周期,添加猪粪能明显提高产气潜力并缩短发酵周期.     

利用体外产气法研究植物精油对瘤胃体外发酵和甲烷生成的影响

为探讨植物精油对瘤胃体外发酵的影响,采用体外产气法分析不同添加水平的茶树油、肉桂油和丁香油对瘤胃发酵模式、发酵产气量及动力学参数和瘤胃氮代谢的影响.与对照组相比结果表明:1)添加各剂量的茶树油和肉桂油对微生物蛋白(MCP)含量无显著影响,但氨氮(NH3-N)浓度均有降低趋势,其中添加300和1500 mg/L肉桂油显著降低了NH3-N浓度(P＜0.05).2)添加1000 mg/L的茶树油或1500 mg/L的肉桂油显著降低了总挥发性脂肪酸(TVFA)和丙酸浓度(P＜0.05),而50和100 mg/L茶树油处理组丁酸浓度显著升高(P＜0.05),300和500 mg/L的肉桂油处理组支链脂肪酸浓度显著升高(P＜0.05).3)添加100 mg/L的茶树油和丁香油均可显著提高理论最大发酵产气量(b),并且所有植物精油添加组甲烷(CH4)体积分数均有降低.添加100 mg/L的茶树油或100和300 mg/L的肉桂油有助于改善瘤胃微生物发酵.