不同体积配比对鹅粪——玉米秸秆混合发酵效果的影响

为探明鹅粪与玉米秸秆发酵时最佳体积配比,实现鹅粪的资源循环利用,研究采用固液分离后的鹅粪与收获粉碎后的玉米秸秆为试验材料,按鹅粪与玉米秸秆不同的体积配比进行桶装发酵试验。以纯鹅粪发酵为对照试验,试验共设置6组,鹅粪与玉米秸秆体积比分别为1∶3、2∶3、1∶1、3∶2、3∶1,针对发酵过程中温度、含水率、pH、全氮、全磷、全钾、C/N及发芽指数变化规律及发酵后发酵产物的色泽、气味及蓬松度等指标,开展不同体积配比对鹅粪—玉米秸秆发酵效果对比试验研究。结果表明：各组发酵高温期均达到3 d以上,其中体积比为3∶2组发酵温度最高达到60℃;发酵结束后,各组含水率均显著降低,体积比为3∶2组含水率最低,为59%;发酵过程中各试验组的pH均呈现出先上升后下降的趋势;各试验组全氮、全磷、全钾含量均增加,体积比为1∶3组全氮含量最高,为2.52%;体积比为1∶1、3∶2和2∶3组的全磷含量增加幅度较高,分别为0.60%、0.61%、0.57%。发酵结束后,除对照组外,各试验组发芽指数均达到100%,通过气味、颜色及蓬松度表明均已发酵完全。综合判断,鹅粪与玉米秸秆体积比为3∶2时进行混合发酵较为适宜。     

异Vc钠生产废液复合玉米秸秆发酵生产高蛋白饲料研究

本研究利用异Vc钠生产废液(WEP)复合玉米秸秆进行固态发酵生产高蛋白饲料.通过富集培养、分离与鉴定等方法得到1株耐15%WEP的犁头霉(Absidia sp.)Z2菌株,在此基础上通过正交试验优化了Z2和白地霉混菌固态发酵WEP和玉米秸秆生产高蛋白饲料的条件.结果表明:m秸秆∶m麸皮=5∶1,固∶液(液体为15%WEP,1 g·L-1硫酸铵,0.5 g·L-1磷酸二氢钾,0.1 g·L-1的硫酸镁)=1∶4,初始pH值5.5,28℃,发酵4 d时发酵物料中的粗蛋白和真蛋白含量最高,分别为101.2 mg·g-1和62.5 mg·g-1,比对照分别提高了22.96%和26.01%;纤维素和半纤维素降解率分别为11.20%和8.57%,发酵后物料为黄褐色、香味浓郁.异Vc钠生产废液复合玉米秸秆经犁头霉和白地霉混菌发酵后提高了玉米秸秆作为饲料的利用价值.     

北京市有机肥生产状况初探

为掌握北京市有机肥生产状况,对京郊12个有机肥厂开展问卷和取样调研。研究发现:使用单一粪种比较少,多数都是混合用粪,其中用量最多的是牛粪+羊粪+鸡粪,占比27.28%;辅料主要添加农作物秸秆、蔬菜秸秆、蘑菇渣、园林废弃物,其中用量最多的是蔬菜秸秆,占比38%,其次是农作物秸秆(主要是玉米秸秆),占比31.1%,蘑菇渣,占比16.1%,园林废弃物(树枝粉碎),占比14.8%;其生产原料配比中,主要原料粪肥多数为两种或两种以上混合使用,主料与辅料比例基本控制在1∶1或3∶2,略有浮动;发酵方式主要是露天或室内条垛式发酵、槽式发酵。生产主要原材料成本300~450元/t,总成本为500~570元/t,市场价格600~630元/t,产品利润40~110元/t,企业产品市场占有率5%~10%。本文初步摸清了京郊主要有机肥厂生产状况,为生产高品质有机肥提供数据支撑。     

牛粪与玉米秸秆不同配比厌氧发酵的产气性能

【目的】研究牛粪与玉米秸秆不同配比混合厌氧发酵的产气性能,为提高厌氧发酵产气效率提供依据。【方法】采用自制的1 L厌氧反应器,以牛粪和玉米秸秆为发酵原料,设置牛粪与玉米秸秆干物质质量比分别为10∶0(对照), 8∶2,6∶4,4∶6,2∶8和0∶10共6个处理,在物料总干物质质量分数8%、发酵温度(35±1)℃条件下进行厌氧发酵产气试验,分析不同产气指标的变化规律。【结果】在产气方面,牛粪与玉米秸秆按不同比例混合厌氧发酵的4个处理日产气量变化趋势为先快速升高后平稳下降,发酵第2～3天达到产气峰值,较对照提前2～3 d;当牛粪与玉米秸秆的干物质质量比为2∶8时,累积产气量、甲烷总产量及挥发性固体产甲烷量均高于其他处理,分别达13 061.7 mL、6 911.4 mL和0.170 L/g,较单一牛粪发酵处理(对照)分别提高52.47%,41.48%和34.92%。在发酵系统稳定性方面,牛粪与玉米秸秆不同比例混合厌氧发酵的4个处理均在发酵第5天pH值达到最低,挥发性脂肪酸质量浓度达到最高,较对照提前2 d达到极值;发酵5 d时,牛粪与玉米秸秆干物质质量比为2∶8的处理pH值低于其他处理,为5.75,较对照降低了7.70%;挥发性脂肪酸质量浓度高于其他处理,为1 675.6 mg/L,较对照提高了59.04%。【结论】牛粪与玉米秸秆混合厌氧发酵产气效果优于单一原料发酵,且二者干物质质量比为2∶8时厌氧发酵具有较好的产气特性和发酵潜力。     

以油菜秸秆为主要原料的有机肥发酵工艺研究

采用堆肥工艺将农作物秸秆转化为有机肥还田是秸秆资源化利用的有效手段。本文以油菜秸秆为主要原料,通过添加腐熟菌剂及调节发酵原料组分,研究油菜秸秆腐熟发酵最佳工艺。结果表明:腐熟菌剂、碳氮比及氮源对油菜秸秆腐熟发酵影响显著,其中油菜秸秆添加腐熟菌剂和15%菜籽枯,发酵物料碳氮比为25∶1,堆肥效果较好,发芽率指数为73.5%。     

不同原料配比对厌氧发酵过程中产气量VFA和脱氢酶活性的影响

以牛粪和小麦秸秆为发酵原料,研究了不同牛粪(M)与小麦秸秆(S)的干物质配比(牛粪与秸秆的比例为1∶1、2∶1和3∶1)对厌氧发酵产气过程的影响。结果表明,添加小麦秸秆处理的产气量显著高于秸秆与牛粪单独发酵处理(P<0.05),其中牛粪与秸秆的配比是1∶1的产气量为(31823.7±691.2)mL,比秸秆、牛粪以及牛粪与秸秆比例为2∶1和3∶1四个处理的产气量分别提高了208.7%、11.5%、2.8%和5.2%。因此,以M∶S=1∶1进行混合厌氧发酵效果最好。挥发性脂肪酸(VFA)与日产量间呈极显著性正相关(P<0.01),但脱氢酶活性与产气量相关性不显著(P>0.05)。     

农村有机生活垃圾等混合物料厌氧发酵产沼气性能

为获得有机生活垃圾、玉米秸秆和牛粪混合物料厌氧发酵产沼气性能,为农村废弃物沼气工程高效运行提供依据,在初始总固体(TS)为12%和中温(35±1)℃条件下,考察了有机生活垃圾、玉米秸秆与牛粪三物料不同湿基质量比(1∶0∶2、1∶0.5∶1.5、1∶1∶1、1∶1.5∶0.5、1∶2∶0)对厌氧发酵过程的影响。结果表明:与双物料混合厌氧发酵相比,三物料混合厌氧消化能显著提高原料产气率,有机生活垃圾、玉米秸秆和牛粪配比为1∶1∶1的组合单位TS累积产气量高于其他处理;不同发酵物料配比能影响厌氧发酵完成时间,随着秸秆比例的增加,完成厌氧发酵的时间逐渐增长,有机生活垃圾和牛粪的组合与三者配比为1∶0.5∶1.5、1∶1∶1、1∶1.5∶0.5和1∶2∶0的处理相比,厌氧发酵完成时间分别缩短了12、15、19、22 d;三物料混合发酵适宜的配比能平衡发酵系统中酸的浓度,防止系统酸化,并能提高纤维素半纤维素降解率。综上认为三物料最佳配比为1∶1∶1。     

温度对粪便与玉米秸秆混合厌氧消化产生特性的影响

【目的】探索牲畜粪便和玉米秸秆混合发酵的产气量与发酵时间和发酵温度之间的关系,确定农村户用沼气原料和最佳发酵温度,为提高农作物秸秆资源化利用效率提供科学依据。【方法】采用自行研究设计的可控性恒温发酵装置,以猪粪、牛粪和玉米秸秆作为发酵原料,以常温厌氧发酵池的底物为接种物,在总固体TS质量分数为8%条件下进行批量试验,在25~40℃,每5℃设一个温度梯度,研究不同发酵温度对猪粪、牛粪与玉米秸秆按不同比例(质量比为1∶1,2∶1,3∶1)配比混合发酵的产气速率、产气量及发酵时间的影响,并用SAS软件对各因素进行多元回归分析,建立回归方程,得出各影响因子的最优值。【结果】在一定温度范围内(25~40℃),厌氧发酵产气速率峰值出现的时间和发酵周期均基本随着温度的升高而缩短,峰值和产气量均基本随着温度的升高而增加。从总累积产气量来看,猪粪与玉米秸秆配比发酵优于牛粪与玉米秸秆配比,猪粪、牛粪与玉米秸秆混合厌氧发酵的最佳温度是34℃左右,发酵时间为58 d左右。【结论】确定了沼气的最佳原料、发酵温度和时间,为农作物秸秆的资源化利用提供了参考。     

沼气产量影响因子研究

【目的】综合研究秸秆类型、粪秆配比及温度对沼气产量的影响,为提高沼气产量提供理论依据。【方法】在室内模拟农村户用沼气发酵过程,运用信息熵原理,研究了秸秆类型(稻秆、麦秆、玉米秆)、鸡粪与秸秆配比(干物质质量比分别为1∶1,2∶1,3∶1)、发酵温度(20～40℃)、尿素、纤维素酶等因子对沼气产量的影响。【结果】在20～40℃,稻秆、麦秆、玉米秆与鸡粪配比时,沼气总产气量分别为407321.6,413096,478417.9mL,玉米秆-鸡粪组合沼气产量较麦秆-鸡粪组合和稻秆-鸡粪组合分别高17.6%和15.5%。鸡粪与秸秆配比显著影响沼气产量,表现为2∶1>1∶1>3∶1。在20～30℃,沼气产量随温度的升高逐渐增加,在30～35℃时达最大值,之后逐渐降低。沼气产量与温度呈一元二次回归关系,各处理最高沼气产量对应最佳温度为32～35℃。20℃发酵中期(28d),向发酵液料中分别添加尿素和纤维素酶均能明显增加沼气产量,分别平均提高93.7%和40.9%。信息熵原理k值表明,温度是影响沼气产量的首要因子,其次是鸡粪与秸秆配比,秸秆类型的影响最小。在20℃发酵中期,鸡粪与秸秆配比对沼气产量的影响高于外来添加物质尿素和纤维素酶。【结论】鸡粪与玉米秆按2∶1配比、发酵温度控制在32～35℃,可获得较高沼气产量。沼气产量是秸秆类型、鸡粪与秸秆配比、发酵温度及外源物(如尿素和纤维素酶)综合作用的结果,合理调控各因子可获得较高的沼气产量。     

鸡粪与水稻秸秆混合厌氧发酵特性研究

【目的】研究温度、原料配比对鸡粪与水稻秸秆混合原料厌氧发酵产气特性的影响,为提高厌氧发酵的产气效率提供依据。【方法】采用自行设计的可控性恒温沼气发酵装置,以不同配比(0.5∶1,1∶1,2∶1,3∶1)的鸡粪与水稻秸秆为发酵原料,在总固体(TS)质量分数为8%的情况下,研究各配比鸡粪与水稻秸秆在25,30,35,40℃下的厌氧发酵情况,并用SAS软件对温度、鸡粪与水稻秸秆配比和累积产气量的关系进行多元回归分析。【结果】25~40℃条件下,各配比鸡粪与水稻秸秆均能正常发酵产生沼气,发酵时间随温度上升而下降,鸡粪与水稻秸秆各配比对发酵时间无显著影响;随着温度的升高,除鸡粪与水稻秸秆配比为1∶1时的累积产气量升高外,其余配比处理的累积产气量均呈先增加后降低的变化趋势。通过模型分析,可知在发酵温度为35.5℃,鸡粪与水稻秸秆的配比为1.86∶1时,累积产气量最大可达9 290.9 mL。【结论】确定了鸡粪水稻秸秆沼气发酵的最佳温度和最适配比,为提高厌氧发酵的产气速率提供了依据,也为秸秆的合理利用提供了条件。     

马铃薯淀粉渣和玉米秸秆混合青贮技术研究

文章研究了不同马铃薯淀粉渣与玉米秸秆混合比例(1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5)在裹包青贮过程中感官品质的变化、发酵指标的变化、营养物质含量的变化情况,评价不同马铃薯淀粉渣与玉米秸秆混合比例对其发酵的影响,并筛选出最适马铃薯淀粉渣与玉米秸秆混合比例为1∶4,青贮的水分含量为70%～75%,发酵时间为30d～45d。     

超声联合NaOH预处理小麦秸秆与猪粪混合厌氧发酵特性

【目的】研究NaOH及其与超声联合预处理对小麦秸秆与猪粪混合厌氧发酵特性的影响。【方法】采用0%,3%,6%NaOH单独(分别命名为CK,3%,6%处理)或其联合250 W超声波15 min (分别命名为CK+,3%+,6%+处理)预处理小麦秸秆,用扫描电镜观察小麦秸秆表层结构的变化,之后将预处理的小麦秸秆与猪粪按照2∶1,1∶1,1∶2比例(质量比)进行混合发酵,测定小麦秸秆与猪粪不同配比下混合厌氧发酵过程中产气量、pH、碱度和挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFA)的变化。【结果】经NaOH单独预处理或其与超声波联合预处理后,小麦秸秆表面结构均受到了明显破坏。从发酵开始,各处理的日产气量均在第3天左右达到第1次峰值,在第8天左右下降到最低值;随着水解酸化的进行,各处理的日产气量又出现第2次高峰,但出现高峰时间差异较大。在NaOH单独预处理组或其与超声波联合处理组中,当小麦秸秆与猪粪按照2∶1,1∶1比例混合时,随NaOH含量的增加,累积产气量均呈增大趋势;当小麦秸秆与猪粪按照1∶2比例混合时,NaOH单独预处理组中CK组累积产气量最大,而联合预处理组中3%+处理累积产气量最大。预处理小麦秸秆与猪粪混合厌氧发酵效果依赖于两者混合比例。在整个发酵过程中,当小麦秸秆与猪粪配比分别为2∶1,1∶1和1∶2时,NaOH单独预处理的pH分别为5.6～7.7,5.6～7.6,5.7～7.7,NaOH与超声波联合预处理的pH分别为5.7～7.9,5.6～7.6,5.7～7.7,可见NaOH单独预处理及其与超声波联合预处理的pH并无明显差异。当小麦秸秆与猪粪按照2∶1比例混合时,碱度增加速率最快,并在整个发酵期内总体较高,其次是1∶1配比组,1∶2配比组最低。在发酵过程前期VFA质量浓度变动幅度较大,发酵后期VFA质量浓度变动幅度较小。总体上各预处理小麦秸秆与猪粪配比为1∶1时的VFA质量浓度与1∶2配比组接近,但是高于2∶1配比组。超声单独预处理可提升产气效果,但相比NaOH单独处理,超声与NaOH联合预处理并不具有增强产气效果的协同作用。【结论】经6%NaOH预处理后小麦秸秆与猪粪按照2∶1比例混合后,可获得良好的产气效果。     

鸡粪玉米秸秆混合厌氧发酵产气特性分析

通过探索鸡粪与玉米秸秆不同配混比例对厌氧发酵产气特性的影响,以期提高鸡粪发酵的产气效率。采用自行设计的1 L厌氧发生器,在中温((35±1)℃)条件下,将鸡粪与玉米秸秆按照不同挥发性固体质量比9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5进行配混,以单一鸡粪发酵为对照,分析不同处理厌氧发酵的产气特性和料液特性。结果表明,鸡粪与玉米秸秆混合厌氧发酵产气效率优于单一鸡粪发酵;当鸡粪与玉米秸秆配混比例为6∶4时,日产气量、累积产气量、甲烷总产量、容积产气率及挥发性固体产气量均较高,分别为802.54、12 933.23、7 757.06 m L及0.350 L/(L·d)和0.474 L/g,分别较对照高44.93%、159.62%、191.33%、159.26%和160.44%,且发酵料液pH值变化相对平缓,说明发酵周期内系统相对稳定。以单一鸡粪为主的厌氧发酵生产沼气过程中,适当添加玉米秸秆可提高发酵效率和产气量,二者配混比例为6∶4为玉米秸秆推荐添加量。不同原料混合厌氧发酵,可提升发酵效率和养殖场粪污处理速率,对改善生态环境和促进山西省养殖业、种植业可持续发展具有重要意义。     

添加玉米秸秆对甜菜渣青贮品质和体外消化率的影响

以甜菜渣和玉米秸秆为青贮原料,按照不同质量比(鲜样)混合青贮,分析添加玉米秸秆对甜菜渣青贮饲料化学成分、发酵品质和体外消化率的影响。结果表明:甜菜渣直接青贮其乳酸含量较低(0.67%),乙酸含量较高,为乙酸发酵类型;添加玉米秸秆显著降低了青贮饲料的pH(P0.05),显著提高了青贮饲料的乳酸含量(P0.05),9∶1和8∶2处理组显著降低了氨态氮的生成量(P0.05),其发酵类型均为乳酸发酵型。通过flieg评分体系对不同组合进行评价,其等级均为良好。添加玉米秸秆后除9∶1处理组以外,其他处理均显著降低了青贮饲料粗蛋白含量,提高了中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量,表明添加玉米秸秆降低了青贮饲料的营养成分;添加玉米秸秆后其体外干物质消化率均显著低于ck(P0.05),除9∶1处理组以外其体外中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和粗蛋白消化率均显著低于ck(P0.05)。综合各项指标,认为甜菜渣和玉米秸秆的最佳混合青贮比例为90%甜菜渣+10%玉米秸秆(9∶1)。     

人粪与不同原料配比对厌氧发酵产气影响

为提高人畜粪便和农作物秸秆资源化有效利用提供科学依据,研究了人粪与各种不同原料混合发酵的产气效率。试验通过自行研究设计的可控性恒温发酵装置,以人粪、牛粪、鸡粪和玉米秆为消化原料,以常温厌氧发酵池的底物为接种物,在总固TS质量分数为8%条件下,进行批量厌氧消化试验,研究人粪分别与牛粪、鸡粪和玉米秆按不同比例(干物质质量比为1∶1、2∶1、3∶1)混合发酵的产气速率、累积产气量的变化。结果表明,在25℃恒温条件下,人粪与3种原料的混合发酵,均能正常产气,均能在厌氧发酵开始后的5～14d达最大产气速率,在30d左右各自的累积产气量均能达到总产气量的87%～92%,其中人粪与牛粪的混合产气效率最好,各组物料的3种配比的平均累积产气量分别为26713、21281和21227mL,各组物料的最优配比的最高产气速率分别为1500、1260和1100mL·d-1。在25℃下,人粪与牛粪混合发酵的最优配比为3∶1,人粪与鸡粪的为1∶1以及人粪与玉米秆的为3∶1,为人粪与不同原料配比的混合厌氧发酵提供了参考依据。     

柑橘渣混合秸秆好氧发酵工艺

采用猪粪、牛粪或猪牛混合粪为微生物来源,利用柑橘皮渣提供养分,使微生物快速繁殖,以农作物秸秆调节水分进行好氧发酵生产有机肥料。结果表明,柑橘皮渣和农作物秸秆质量比约为(4~5)∶1,控制初始含水量为65%~73%,堆体高度为0.6 m,高温发酵期都在10 d以上,30 d可达到腐熟。由结果可知,适量添加天然磷矿石粉提高堆体初始pH值,腐熟快,肥效高。     

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%。     

玉米秸秆与牛粪袋装堆肥的发酵技术研究

为探索袋装堆肥发酵的最佳技术参数,选用玉米秸秆与牛粪为材料,以C/N、发酵菌剂和含水量3因素进行正交试验。结果表明:1)综合考察各项指标,以C/N为35～40∶1、VT-1000为发酵菌剂和含水量为55%～65%的组合(A3B2D3)对玉米秸秆与牛粪袋装堆肥发酵的效果最佳。2)堆肥发酵结束后的有机质含量略有下降,但全磷和全钾含量均有所上升,堆肥毒性降低,腐熟度达到要求。结论:对秸秆与牛粪等废弃物采用袋装堆肥发酵能达到无害化处理的目的,实现废弃物的资源化利用。     

发酵条件对桑葚酵素抗氧化能力的影响

以桑葚为主要原料,利用复合乳杆菌发酵剂制备桑葚酵素,探究发酵工艺对桑葚酵素抗氧化活性的影响。在单因素试验基础上,采用响应面法对桑葚酵素发酵工艺优化,构建接种量、初始pH值、发酵时间3个因素和桑葚酵素的DPPH自由基清除率间的回归模型,并通过验证试验,得出桑葚酵素的最佳工艺条件:发酵液初始pH值6. 00、种子液接种量1. 60%、发酵时间17 h,该条件下桑葚酵素中DPPH自由基清除率能达到96. 82%。     

乳酸菌发酵低糖桑葚复合果酱工艺优化及其风味成分分析

为优化乳酸菌发酵低糖桑葚复合果酱工艺条件,并分析发酵对其风味物质的影响,在单因素试验基础上,分别采用正交试验法和均匀试验法对乳酸菌发酵和果酱浓缩条件进行优化,采用离子色谱法测定果酱有机酸的组成与含量,顶空固相微萃取-气相色谱-串联质谱法分析果酱风味物质成分。结果表明,果酱最佳发酵条件为:乳酸菌接种量1×10~5CFU/ml,蔗糖添加量8.00%,脱脂乳粉添加量5.00%,37℃发酵20 h。最佳浓缩条件为:初始pH值3.8,蔗糖添加量28.90%,增稠剂(低甲氧基果胶∶黄原胶=1.0∶1.0)添加量0.50%,氯化钙添加量0.04%。所得果酱呈明亮的紫红色,稳定性和口感良好,有桑葚果香和发酵特有的气味和芳香。与未发酵果酱相比,乳酸菌发酵提高了果酱中乳酸含量、乙酸含量和柠檬酸含量,发酵果酱产生的挥发性物质比未发酵果酱多8种,包括5种酯类,2种烯类和1种脂肪酸。乳酸菌发酵可显著增加桑葚复合果酱中的有机酸和香气成分,可以用来加工风味独特的新型乳酸菌发酵低糖桑葚复合果酱。