干湿耦合厌氧发酵工艺设计与发酵特性试验

针对目前大中型沼气工程存在原料单一及沼液沼渣处理难的问题,提出了干法发酵与湿法发酵相结合的干湿耦合厌氧发酵工艺,即畜禽粪便采用湿发酵,将湿法发酵产生的沼液沼渣与秸秆混合进行干法发酵.并研究了干湿耦合比例——沼液沼渣与秸秆比例(BRSR)及干法发酵渗滤液回流对发酵特性的影响,结果表明,随着湿干比例的增加启动时间缩短、产气量增加;干法发酵的渗滤液总固体质量分数为1％以下,达到了固液分离的效果,有利于循环利用和喷淋,解决了湿法厌氧发酵沼液沼渣处理难的问题,实现了沼液的循环利用.     

薯干酒精废液沼气发酵的“二次废水”培养微生物试验——微生物的分离、筛选与培养

一、前言采用厌氧发酵技术处理高浓度有机废水,一方面能减轻污染程度,另一方面还可以回收部分能源——沼气。因此沼气发酵已经应用到酒精、制糖、皮革、食品、制药等工业部门的废水处理方面。工业沼气发酵技术在发展的同时,还存在着一些问题。其中一个问题就是沼气发酵的“二次废水”(即消     

沼气两步发酵法

沼气发酵工艺的研究已有百年历史。在进料方式上,研究了批量发酵、半连续发酵和连续发酵;在温度方面,研究了高温发酵、中温发酵和常温发酵;在发酵罐级差上,研究了单级发酵(一个罐),二级发酵(二个罐相连)和多级发酵(多个罐串联);……这些研究基本上没有脱离“一步发酵”     

不同菌种对香蒲发酵饲料的影响

以衡水湖香蒲为主要发酵原料,分别加入4种单菌、混合菌、不接菌或自然发酵,利用微生物将其转化为利于牲畜消化吸收的饲料,研究不同菌种和接种方式对香蒲发酵情况的影响。试验结果表明:随时间增加,粗蛋白、粗纤维含量变化增加显著;灭菌发酵优于自然发酵;混菌发酵优于单菌;各单菌比较,黑曲霉效果最强。     

乳酸菌发酵绿豆芽饮料工艺参数优化

采用正交试验研究乳酸菌发酵绿豆芽饮料工艺技术,为绿豆芽深加工提供理论依据。试验结果表明:适宜绿豆芽发酵的优良乳酸菌菌种为植物乳杆菌和赖氏乳杆菌;乳酸菌发酵绿豆芽最佳工艺参数为接种量1%,发酵温度16~25℃,时间7~12 d;乳酸菌发酵绿豆芽饮料最佳配方为发酵绿豆芽汁25%、混合糖9%、发酵液20%、水46%。     

棉秸秆基质化利用设备的研制及试验

针对新疆地区棉秸秆产量大,基质开发利用低的问题,研发出一种高效的棉秸秆基质化利用设备——棉秸秆基质发酵机。通过对上料机、搅拌装置、加热腔、出料以及电控部分的设计实现智能化自动控制发酵作业。该机工作时提升上料箱,使物料落入搅拌仓中,利用热风对搅拌仓进行加热达到高温杀菌的目的,投放组合发酵菌剂采用搅拢式搅拌装置对物料充分混合,缩短发酵时间,加入功能菌剂进行低温后熟发酵。机具批次处理量1 038 kg,日处理量达到2 076 kg,批次处理时间7 h,批次肥料能耗0.16 kWh/kg,满足设计考核指标要求。     

玉米发酵糖化酿酒养猪效益高

河北迁安市杨各庄镇农民杨兆旺到外地学习了玉米发酵酿酒技术后,在总结多年养猪经验的基础上,摸索出了一套成功的养猪新方法——玉米发酵糖化喂猪法,取得了年出栏肥猪50头获得1.5万元的良好经济效益。     

基于RSM和BP—AdaBoost—GA的红茶发酵性能参数优化

为明确自行设计的滚筒式红茶发酵机性能参数,以无量纲化的综合评分为发酵品质评价指标,采用响应面法和基于改进型神经网络的遗传算法(BP-AdaBoost-GA)对影响发酵品质的3个因素(发酵温度、发酵时间、翻拌间隔)进行优化,并对2种方法的优化效果进行比较。结果表明,各因素对发酵品质的影响重要性顺序为:发酵温度、翻拌间隔、发酵时间;采用响应面法优化,当发酵温度、发酵时间、翻拌间隔分别为25℃、150 min、20 min时,综合评分预测值和实际值分别为0.863和0.856,相对误差为0.8%;而采用BP-AdaBoost-GA优化,当发酵温度、发酵时间、翻拌间隔分别为27℃、170 min、25 min时,预测值和实际值分别为0.871和0.868,相对误差为0.3%;BPAdaBoost预测模型的决定系数和相对分析误差分别为0.994和18.456,高于响应面法的0.988和9.577,且预测均方根误差较低,为0.017。在红茶发酵工艺的参数优化中,采用BP-AdaBoost-GA方法能比响应面法更好地拟合模型,以及在全局变量范围内推导最优发酵条件。     

发酵酸豆乳生产工艺及问题研究

大豆营养价值极高,对其进行磨浆,利用乳酸菌发酵,可以得到具有风味和营养的发酵制品——酸豆乳。介绍酸豆乳的生产工艺,分析酸豆乳生产过程中的存在的问题,并提出解决方法,为优化酸豆乳生产工艺以及提高产品质量提供借鉴。     

固态发酵饲料自动发酵饲喂一体设备设计与试验

针对固态发酵饲料在饲喂现场生产的需求和特点,设计了自动发酵饲喂一体设备。该设备由上料发酵系统、控制系统、饲喂系统构成：上料机构将饲料和菌液混合均匀送至发酵桶,发酵完成后自动下料至饲喂车;饲喂车能够准确定位到不同饲喂对象的食槽并进行定量布料;操作者只需在人机交互界面设置上料体积、发酵时长、饲喂对象等参数,整个发酵饲喂过程无需人工干预。饲喂系统由48V/100A·h的蓄电池供电,充电一次可连续工作4d。试验结果表明,发酵桶上料和饲喂车排料的料体积误差均不大于6%,饲喂车定位误差平均值11.75mm,发酵时间、饲喂对象等参数控制准确。设备运行稳定可靠,发酵和饲喂之间无缝对接,显著减小了劳动强度,满足发酵饲料现场固态发酵并饲喂的要求。     

餐厨垃圾、农业废弃物与奶牛粪便好氧发酵过程质量变化研究

以奶牛粪便为主要原料,以餐厨垃圾、玉米秸秆、蔬菜废弃物、蔬菜废弃物发酵尾料为辅料进行混合配比,通过自制发酵反应器进行强制通风好氧发酵,比较不同辅料与奶牛粪便发酵过程质量变化和堆肥效果的影响。试验共设6个处理（CK：牛粪;T1：牛粪+尾料;T2：牛粪+餐厨垃圾;T3：牛粪+餐厨垃圾+尾料;T4：牛粪+蔬菜废弃物;T5：牛粪+玉米秸秆）。结果表明：CK、T1、T4、T5的55℃以上高温期持续时间均达到5天,符合好氧发酵对高温期天数的要求,而T2、T3均不足5天,其中T3未达到55℃以上高温,高温期平均温度T5最高为62.8℃。发酵结束后,物料含水率损失率在27.08%-47.39%,T4处理损失率最高;pH范围在8.15-8.84,仅CK和T3处理的pH＜8.5;有机质损失率在9.19%-17.28%,以T5为最高;各处理的总氮、总磷、总钾均高于初始含量,T1和T4能够显著提升物料的总养分;重金属As、Pb、发酵后的Cd含量低于发酵前,而Hg、Cr含量则相反,尤其是纯牛粪发酵后Cr含量超标应引起重视。奶牛粪便与玉米秸秆/蔬菜废弃物混合发酵更能够有效提升堆肥品质。     

不同外源添加剂对猪粪厌氧干发酵的影响

为了研究不同外源添加剂对猪粪厌氧干发酵的影响,文章在中温36℃±1℃,发酵浓度为20%的条件下,向发酵瓶内分别添加发酵体系干物质5%的活性炭、磁铁粉和灰分,进行厌氧干发酵实验直至产气结束。结果表明,3种添加剂均能缩短猪粪厌氧干发酵的发酵周期;且3种添加剂均可以提升猪粪厌氧干发酵的产气效率,提升效果强弱顺序为活性炭灰分磁铁粉;不同添加剂对猪粪发酵降解过程基本符合一级降解动力学,与Gompertz方程的相关系数R~2均大于0.99,能够用Gompertz方程较好反映不同添加剂对猪粪厌氧干发酵产沼气的降解规律。     

麦秸中温厌氧干发酵技术实验研究

本文研究了麦秸秆中温厌氧干发酵过程中的沼气产量和发酵残留物中有机质、全氮、速效磷、速效钾的含量及其与发酵条件的相关关系。实验结果表明,沼气产量随着发酵原料中固体浓度的增加而减少;发酵残留物中有机质、全氮、速效磷、速效钾的含量和发酵原料中固体浓度的关系并不十分明显,但在沼气产量较高的发酵工况下,其发酵残留物中有机质、全氮、速效磷、速效钾的含量较多,为进一步开发秸秆中温厌氧干发酵技术提供科学参考。     

三种温度沼气发酵产气及卫生效果的研究

本文报道“三种温度沼气发酵产气及卫生效果的研究”。作者采用瓶试沼气发酵。发酵液为干稻草粉、人粪尿和牛粪等综合配料,加入一定比例的菌种液,总固体重为6.9％,挥发性固体重为5.25％,pH为7.2。每个5升发酵瓶盛发酵液4升,一次性投料,分别放入45℃、37℃恒温箱中及室温发酵(气温为20—32℃)。结果:45℃发酵6小时后钩虫卵全部死亡;经2—3天蛔虫卵死亡100％;经2—7天大肠杆菌值升为10是~(-4)。37℃发酵10天,钩虫卵死亡100％;经20—26天蛔虫卵死亡率分别为96.45％和98.9％;经12—15天大肠杆菌值升为10~(-4)。常温发酵一个月,杀卵灭菌的效果不明显。 4升发酵液发酵一月,45℃的总产气量为92.30升,日平均为3.08升,料气量比为1∶0.77;37℃发酵依次为70.00升,2.33升及1∶0.58;常温发酵依次为28.65升,0.96升及1∶0.24。三者以45℃发酵为优。文中着重讨论了沼气发酵的不同温度与杀卵灭菌及产气效果等的关系。     

秸秆源栽培基质技术及设备的研究

为使秸秆和畜禽粪等农业废弃物得到有效利用,制定了合理的发酵工艺流程,研制了新型的发酵搅拌设备,进行了发酵试验。本文重点论述了发酵工艺流程,分析了发酵设备的性能测试和发酵物料理化性质的检测结果。结果表明:发酵设备的性能指标达到设计要求;发酵物料的理化性质、卫生标准均符合有机肥的特性。认为该套技术和设备可以应用于农业废弃物的综合利用工程。     

利用苹果渣生产酒精的试验研究

本试验以苹果加工厂的废弃物——苹果渣为原料，用本室筛选的优质酵母菌Y02进行发酵生产酒精的试验研究。最终确定酒精的发酵条件为：接种量10％，稻壳比例为20％，原料起始PH为3．5，发酵温度30℃，0．1％的纤维素酶，发酵周期为5d时，出酒率为7．22％。这一工艺既可解决当前工业废弃物的污染，又可以充分利用再生资源发展能源生产，对环境、社会经济都有良好的效益。     

猪肉干发酵工艺

以嗜酸乳杆菌和肉糖葡萄球菌作为混合发酵剂添加到猪肉干中,研究了发酵时间、发酵温度、接种量和食盐添加量4个因素,通过测定pH值和感官分析来确定猪肉干的最适发酵条件。结果显示:发酵温度30 ℃,发酵时间36 h,发酵剂接种量2.5%,食盐添加量1.5%,pH值5.2～5.3时,达到猪肉干的最佳发酵工艺条件。      

牛粪产氢产甲烷联合发酵产能效率的实验研究

为了克服产氢发酵和产甲烷发酵都存在的能源转换效率低这一瓶颈,实验将产氢发酵和产甲烷发酵进行联合,以牛粪为原料,进行产氢产甲烷联合发酵产能效率的研究,以期提升整体厌氧生物处理的产能效率;在产氢发酵阶段,通过调节pH值至5.0,抑制产甲烷菌、中断产甲烷过程的手段来实现产氢发酵,使其在产生氢气的同时生成小分子有机酸及醇类等有机物,当产氢发酵结束后,将产氢余液提供给产氢产乙酸菌和产甲烷菌进行产甲烷发酵,使小分子有机酸及醇类等物质继续代谢生成甲烷;结果显示牛粪产氢产甲烷联合发酵的能源转换效率为28.15%,明显高于牛粪产氢发酵的(9.76%)以及牛粪单独产甲烷发酵的(25.8%);结果表明本实验所建立的产氢产甲烷联合发酵模式能显著提升传统厌氧生物处理的能源转换效率。     

几种羊肉发酵菌的发酵特性研究

为了筛选出适合羊肉发酵的性能优良的菌种,以市售发酵肠中分离提取的优势菌种和实验室保存的其他微生物为发酵剂,检测其发酵特性及对羊肉浸出液的产酸特性,通过比较确定羊肉香肠的最佳发酵剂。结果表明:发酵肠中提取菌种为戊糖片球菌;戊糖片球菌和植物乳杆菌具有更好的发酵特性;戊糖片球菌、植物乳杆菌可作为优良的羊肉发酵剂。     

有机固体废弃物干法厌氧发酵技术

<正>发酵是借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动制备微生物菌体本身,或其直接代谢产物或次级代谢产物的过程。发酵有好氧发酵和厌氧发酵之分,好氧发酵是利用需氧微生物进行的发酵生产,其特点是在发酵过程中需不断供给氧气(或空气),以满足微生物呼吸代谢;厌氧发酵是指在隔绝氧气的情况下,通过细菌作用进行生物质的分解。