沼气发酵过程中主要细菌群消长规律的研究

在以纤维素物质为主要原料的沼气发酵过程中,厌氧性纤维分解菌、产氢细菌和产甲烷菌都起着重要的作用。搞清这几类菌的生命活动规律及对沼气发酵的影响,将为调节发酵过程,提高沼气产气率,提供理论依据。为此,我们进行了沼气发酵不同阶段厌氧性纤维分解菌、产氢细菌、产甲烷菌的消长规律以及与纤维素分解强度、沼气产气量之间相互关系的研究。     

沼气发酵产物的综合利用

简述了我国沼气生产的现状和意义,着重介绍了沼气发酵产物的综合利用。     

低温沼气干发酵高效产甲烷复合菌系的选育

将7个不同低温厌氧环境样品接种到TS 30%的发酵底物中,在19℃±0.5℃低温条件下驯化,筛选出三组适宜干发酵的低温产甲烷复合菌系。甲烷含量为65.35%,63.75%,65.80%,总产气量为15840 mL,14910 mL,16650 mL,甲烷含量达到50%以上时的累积产气量分别占总产气量的76.45%,73.84%,84.93%,池容产气率为0.87 L.L-1d-1,0.9 L.L-1d-1,0.93 L.L-1d-1。三组复合菌系使低温沼气干发酵的启动期提前、池容产气率和甲烷纯度提高。     

生态家园中沼气发酵产物的综合利用

根据我国农业结构调整、农场城镇化建设、农业增效、职工增收和生态环境建设这一战略重点,沿着生态家园富民计划这条主线,提高沼气在农村能源结构中的比重,把实施沼气综合利用技术作为解决"三农"问题的重要措施.为此,对沼气、沼液、沼渣的综合利用进行了分析.     

产甲烷细菌的能量代谢

能量流向是任何发酵的重要待征之一,历来为研究者所关注和重视。甲烷发酵也不例外,而且由于甲烷细菌是一个生理学上独特的类群,体内含有别的微生物类群所不具有的独特成分如F_(420)等,能作为生长和产甲烷的碳源和能源谱十分狭窄,一碳化合物,仅有H_2/CO_2、甲酸、甲醇和甲胺类等,在二     

稻草猪粪沼气发酵过程中主要微生物类群的物质代谢及甲烷形成研究

对以稻草和猪粪为原料的沼气发酵过程中主要微生物的消长和有关生理代谢规律进行了研究。氨化菌和硝酸盐还原菌在12天内菌数上升。随着厌氧环境加强,纤维分解菌和产甲烷菌的前体物质不断增加,两菌繁殖加速,而氨化菌和硝酸盐还原菌逐渐减少,到第24天减少到最低值。此时纤维分解菌和产甲烷菌群的菌数上升到最大值,即由10~3个/毫升上升到10~7个/毫升。通过对乙酸、丙酸、乙酸脱氢酶活力、辅酶F_(420)、生物量、产气量及甲烷含量的测定,发现各类群菌量的增减、产气量和产气率及甲烷含量的变化与乙酸、丙酸的利用和乙酸脱氢酶活力的变化具有明显相关性;辅酶F_(420)含量与产甲烷菌数的增长、甲烷含量及产气率成正相关。     

沼气发酵动力学研究

根据酶促反应动力学原理,我们研究了麦秸在35℃条件下不同浓度的沼气发酵反应规律。将测定的甲烷产率与底物浓度的相关结果,根据米氏方程V=Vmax·[S]/(Km+[S]),采用Lineweaver-Burk双倒数作图法,求出了麦秸沼气发酵的Km=66.67(克/升)和Vmax=1.74(升甲烷/升·天),利用这两个数据可以计算出利用麦秸进行沼气发酵时任意浓度的甲烷产率,为研究沼气发酵规律提出科学数据。在研究中同时发现,当底物浓度大于7％,则会因酸化和甲烷化速度的不平衡而使发酵液的pH降至5.5左右,使产甲烷菌的活动受到抑制。另外还观察到在总挥发酸浓度变化于6000—1000ppm之间,或当乙酸浓度变化于3000-500ppm之间时,沼气发酵出现并维持产气高峰。     

芦苇塘处理城市污水中的产甲烷细菌研究

城市所排放的工业污水中含有一定数量的氯苯、酚等芳香化合物，本项目研究了利用芦苇塘处理城市污水系统中土壤里的产甲烷细菌的分布和优势产甲烷细菌的分离及其耐受芳香化合物的能力。结果表明，不同处理的产甲烷细菌的数量都较低，大约在１０＾１～１０＾２个／克湿土，不同层次的产甲烷细菌的数量大部分呈现出ａ层小于ｂ层和ｃ层，处理高于对照。利用Ｈｕｎｇａｔｅ厌氧技术所分离的产甲烷细菌菌株有两个：甲烷八叠球菌和甲烷杆菌     

农村户用沼气发酵主要工艺参数的优选研究

采用自制沼气发酵装置,以沼气产气量,甲烷含量,COD去除率为响应指标,通过L9(34)正交实验,对沼气发酵工艺参数进行优化配置,得到理论最优条件为:发酵原料池外堆沤,间隔5 d投料,接种沼气池污泥,接种量为30%;实际最优条件为:发酵原料不堆沤,投料间隔时间为9 d,接种沼气池污泥,接种量为30%.     

批量式沼气发酵中细菌类群变化及其与产气之间的相关性

在相同温度和初始发酵液条件下,采用DGGE指纹图谱结合沼气产量与成分,对批量式沼气发酵的3个发酵重复的分析,表明了沼气发酵体系中细菌类群丰富的多样性。随着发酵的进行,细菌绝对数量先增加后趋于稳定;细菌类群发生明显的变化,发酵时间越长,发酵前后的细菌类群区别越大;有的细菌类群始终保持优势,不受产气速率、甲烷含量和温度变化的影响;有的细菌类群在特定发酵时期处于优势地位,且与产气速率和甲烷含量的变化存在相关性;发酵前84天的DGGE分析表明,3个重复的细菌类群特别是优势类群的变化基本同步,但也存在一定区别,相似度在65%~83%之间。与细菌类群变化相对应,三个重复的产气速率和甲烷含量的变化也基本同步,在发酵前55天,5日产气量在2~8 L之间,甲烷体积百分数从65%下降到30%~45%之间。发酵60天到100天,产气速率迅速升高并达到高峰,高峰时的5日产气量达到20 L,甲烷体积百分数迅速升高并达到顶峰为72%~75%;从较短的发酵期间来看,3个重复的产气速率和甲烷含量也存较明显区别,这与3个重复在同一时期细菌类群存在一定的差异性相对应。     

茶渣沼气发酵潜力研究

文章以茶渣为沼气发酵原料,严格控制厌氧消化温度35℃±l℃的条件下,采用批式发酵工艺,进行厌氧消化产沼气试验.结果表明,茶渣是良好的沼气发酵原料,其干物质产气率为0.47L·g-1.     

豆腐废水沼气发酵中水解和发酵性细菌的分离和鉴定

沼气发酵过程中水解和发酵性细菌是发酵前期重要的菌类。我们曾用MPN的方法对豆腐废水沼气发酵液的水解和发酵性细菌进行了计数,发酵前期每毫升发酵液中含菌数10~3—10~(?)。我们又从其中分离到一些优势菌,首先着重对其中三株菌进行了形态的观察和一系列生理生化特性试验以及DNA的G+C含量的测定。本文将所得结果报道于后。     

鸡粪沼气发酵研究通过鉴定

由农业部成都沼科所承担的国家“七五”攻关项目“以鸡粪为原料的沼气供气站全套装置的研究和设计(中试)课题”,在实验室实验取得可靠数据的基础上,选定四川新都县第二原种场鸡场为试验点,设计建造了7m~3全套中试工程,采用过滤器加改型污泥床的二串级联发酵工艺,中温发酵。1987年9月正式投料后,经一年多试验运行,效果很好:罐容产气率为3.57m~3/m~3·天,沼气平均甲烷含量为67％,COD去除率达     

农村沼气干发酵的研究

本文报道了用作物秸秆和牲畜粪便作发酵原料,总固体(TS)含量在20％以上,呈固体状态的沼气发酵三年的试验研究结果。在平均气温为25～27℃时,发酵100～120天,平均池容产气率达0.3—0.37M~3/M~3发酵容积·天,原料利用率为250升沼气/kg·TS左右,气体中的甲烷含量在56—67％之间。产气量比相同容积的水压式沼气池提高1.33—2.02倍。此外,作者对沼气干发酵前后原料成分的转化和碳素平衡进行了测定和分析,提出了本工艺的主要技术措施、以及这些措施的发酵参数。并对工艺过程中的pH控制和挥发酸的变化等问题进行了较详细的分析和讨论、     

沼气发酵灭活肠道病毒的研究

通过实验室和现扬研究,证明沼气发酵对灭活脊髓灰质炎Ⅰ型病毒有一定效果。在实验室25℃、30℃、35℃下,分别发酵培育到第9、15、17天,投入的病毒就可全部灭活,而在营养对照液中三种温度下,直到第24天毒性仍不能测出终点;在现场沼气池发酵实验中,投入病毒发酵到第3天和第1天失活率就分别达94.75％和94.11％,在露天粪缸中到第9天,病毒失活率才达96％,而在营养对照液中,到第24天仅有66.88%失活。     

秸秆启动的沼气发酵研究

本文报告了一九八三年用碳酸氢铵(NH_4HCO_3)为添加剂,秸秆启动的沼气发酵试验研究结果:在实验室和六口1m~3水压式沼气池小试基础上,采用两口8m~3水压式沼气池进行生产应用性试验所获得的数据,以及在生产上初步试行的效果。秸秆启动,始发酵期30天,总产沼气66.978m~3,平均日产沼气2.223m~3,产气率0.327m~3/m~3料液·天,0.279m~3/m~3池·天,0.167m~3/kg·TS,0.234m~3/kg·VS.运转150天,总产沼气250.967m~3,平均日产沼气1.673m~3,产气率0.246m~3/m~3料液·天,0.209m~3/m~3池·天,0.312m~3/kg·TS,0.428m~3/kg·VS。沼气中CH_4含量为54.9％。     

间歇式沼气干法发酵的研究

间歇式沼气干法发酵是固态有机物的处理方法。随着全球能源和环境危机日益加剧,具有容积产气率高、处理过程中不产生污水、自身能耗低等独特优势的沼气干法发酵技术受到了越来越多的关注。间歇式沼气干法发酵作为有机固体废物能源化与处置的有效途径,近年来已逐渐成为世界各国农业固体废物资源化技术研究的热点。为此,综述了间歇式沼气干法发酵技术的国内外现状及对间歇式沼气干法发酵技术与设备的研究。