沼液与木醋液浸种对小麦种子发芽及幼苗生长的影响

为探讨沼液、木醋液及二者耦合对小麦种子的浸种效果,采用沙床培养法,以小麦品种‘小偃22’为材料,分析了沼液、木醋液及沼液稀释木醋液100倍、300倍、500倍和700倍混合液浸种对小麦种子发芽及幼苗生长的影响。结果表明:与对照相比,各处理均能促进种子发芽,其中混合液500倍处理的发芽势和发芽率分别提高159.25%和11.94%;各处理均能提高幼苗株高、茎粗和壮苗指数,其中混合液500倍处理的株高、茎粗较对照分别提高48.93%和18.81%,混合液300倍处理的壮苗指数提高了26.92%;各处理均能增加根长和根条数,其中混合液300倍处理分别较对照增加43.61%和21.74%;各处理均能显著增加幼苗总鲜质量和总干质量,其中混合液500倍处理较对照分别增加62.31%和48.36%;只有沼液、木醋液处理增加了根冠比,其中木醋液处理增加4.16%。试验表明,沼液稀释木醋液500倍混合液浸种的综合效果最优。

膨润土对鸡粪序批式厌氧消化特性的影响

为考察外源添加物——膨润土对鸡粪厌氧消化特性的影响在中温[（35±1）℃]条件下,采用L_8（2^3）正交试验设计,考察了膨润土添加量（w,以干基计,下同）、鸡粪VS（挥发性固体）添加量、厌氧消化污泥接种量对鸡粪厌氧消化过程中产气、pH、氨氮形态、EC（电导率）等的影响.结果表明：添加1.5%和3.0%的膨润土均能显著提高鸡粪VS产CH_4量,并且在高鸡粪添加量情况下达到极显著水平（P〈0.01）;当膨润土添加量为3.0%、厌氧消化污泥接种量为20%时,VS累积产CH_4量达到301.92 mL/g,比对照组（160.76 mL/g）提高了87.80%;当鸡粪VS添加量相同时添加1.5%和3.0%的膨润土均能极显著地降低消化料液的ρ（TAN）（TAN为总氨氮）（P〈0.01）,并且可以减少鸡粪厌氧消化过程中ρ（FAN）（FAN为游离氨）的剧烈变化;添加膨润土还能极显著地降低鸡粪厌氧消化料液的EC.研究显示添加膨润土有利于缓解鸡粪厌氧消化过程中氨氮抑制,提高系统稳定性,并可显著改善厌氧消化整体性能.

生物炭添加对鸡粪厌氧消化产气特性的影响

在(35±1)℃条件下,采用序批式厌氧消化工艺进行了L9(33)正交试验,以生物炭添加量、生物炭粒径和接种量为因素探索生物炭添加对鸡粪厌氧消化产气特性影响,得出了鸡粪添加生物炭厌氧消化产气的最佳工艺组合。结果表明,各因素对鸡粪厌氧消化产沼气特性的影响从大到小依次为:生物炭添加量(极显著)、生物炭粒径(不显著)、接种量(不显著)。最佳处理组合总固体产气率为345.96 m L/g,挥发性固体产气率为420.62 m L/g,比对照组提高了45.24%。生物炭粒径对甲烷体积分数有极显著影响。

生物炭介导鸡粪厌氧消化性能研究

为探究生物炭介导的鸡粪厌氧消化产甲烷的较优添加比例,在发酵温度[(35±1)℃]、接种率30%的条件下,进行了以鸡粪为底物,生物炭为外源添加剂的厌氧消化试验,研究生物炭不同添加量(20%、15%、10%、5%和不添加)对鸡粪厌氧消化产气特性的影响,确定了生物炭介导的鸡粪厌氧消化的较优添加比例;同时,用扫描电子显微镜对厌氧消化前后生物炭颗粒和附着在生物炭颗粒上的微生物进行了观察.结果表明:生物炭的添加提高了鸡粪单位VS产甲烷量,添加20%、15%、10%和5%生物炭的处理鸡粪VS产甲烷量分别为223mL/g、228mL/g、230mL/g和281mL/g,均高于对照组的202mL/g;添加生物炭提高了产气中的甲烷含量,降低了二氧化碳和硫化氢含量,提高了沼气品质;电镜扫描结果表明,厌氧消化后生物炭表面及内部附着了大量厌氧微生物,主要为杆菌、微粒菌和球菌;本研究中,生物炭介导鸡粪厌氧消化最优的添加比例约为5%.

膨润土改善鸡粪厌氧消化产酸产甲烷特性

为探究膨润土对鸡粪厌氧消化过程中产甲烷特性和可溶性有机酸代谢特性的影响,采用L8(23)正交试验设计,以鸡粪添加量(有机负荷率)、膨润土添加量和接种量为三因素,每个因素设置2个水平,研究了中温条件下(35±1)℃膨润土添加对鸡粪厌氧消化过程中产酸和产甲烷特性的影响。结果表明:与对照组相比,低有机负荷条件下,膨润土添加能显著(P<0.05)提高鸡粪挥发性固体(volatile solid,VS)产甲烷量,添加量为3.0%和1.5%时VS产甲烷量分别提升了22.72%、27.72%(膨润土添加量不同的组差异不显著(P>0.05));高有机负荷条件下,膨润土添加能极显著(P<0.01)提高鸡粪VS产甲烷量,添加量为3.0%和1.5%时VS产甲烷量分别提升了78.68%和55.41%(膨润土添加量不同的组差异显著(P<0.05))。当鸡粪添加量为19.91 g挥发性固体,膨润土添加量为3.0%(占干基比)和接种量为80 m L(体积分数20%)时,单位挥发性固体产甲烷量最高为301.92 m L/g,比对照组高87.8%,此时可变成本也最低为2.43元/m^3,比两对照组分别低1.29和1.68元/m^3。方差分析表明:膨润土添加可提高鸡粪厌氧消化过程中挥发性脂肪酸,pH值,可溶性有机碳和可溶性无机碳的稳定性。膨润土可加强鸡粪厌氧消化系统的稳定性,降低产甲烷的可变成本,为膨润土强化鸡粪厌氧处理提供了试验验证据。

生物炭介导的鸡粪厌氧消化产甲烷工艺参数优化

为探究生物炭介导的鸡粪厌氧消化产甲烷最优工艺参数,在前期试验的基础上,以鸡粪添加量、生物炭添加量和碳氮比为参数,在(35±1)℃条件下进行了生物炭介导的鸡粪序批式三因素二次旋转组合厌氧消化试验。以单位挥发性固体(VS)累积产甲烷量为评价指标,通过响应面法获得单位VS累积产甲烷量随三因素变化的二次回归模型。结果表明:回归模型拟合性较好,能较好描述单位VS累积产甲烷量随鸡粪添加量、生物炭添加量和碳氮比变化的规律。通过对模型工艺参数寻优,得到最优工艺参数为鸡粪添加量14.35 g、生物炭添加量4.97%、碳氮比22.02,此条件下单位VS产甲烷量为283 m L/g,为生物炭介导的鸡粪厌氧消化工程应用提供了参考依据。