大豆皂脚与玉米秸秆厌氧发酵沼渣共热解特性及应用

将大豆皂脚与玉米秸秆厌氧发酵沼渣两种固体废弃物以不同比例混合后进行共热解,采用元素分析、扫描电子显微镜(SEM)、N_2吸附-脱附法(BET)对得到的共热解炭进行表征,并将共热解炭循环应用到玉米秸秆厌氧发酵环境中,考察共热解炭对厌氧发酵过程的影响。结果表明:共热解炭的产率随着沼渣加入量的增大而增大;沼渣加入量较少时,可以促进共热解气的生成,但对共热解液的产生有较弱的抑制作用;共热解炭的比表面积和平均孔径介于两种单一热解炭之间,并且平均孔径随沼渣加入量的增大呈减小趋势;将大豆皂脚与沼渣的质量比为4∶3下制备的共热解炭加入厌氧发酵系统中,发酵30 d时累积产气量达到390.80 mL/g,累积产甲烷量达到213 mL/g,累积产气量达到总产气量80%所需要的时间t_(80)为(14±1) d,比不添加热解炭的空白组提前了12.5%。

中国车库式厌氧干发酵技术的产业化现状及分析

当前国际主流的厌氧干发酵技术中,车库式厌氧干发酵技术具有堆积态进出料、可最大限度减少沼液产生、发酵过程能耗较低的特点,因此在中国已经实现了产业化实践。对几种国际主流的厌氧干发酵技术进行了对比,对中国的车库式厌氧干发酵产业化项目的具体生产建设情况进行了详细阐述,并从发酵原料类型、产品利用方式、运营效果3个角度对中国车库式厌氧干发酵产业化项目的运营影响要素进行了分析。分析结果表明:从各产业化项目的运营情况来看,以农业有机废弃物作为发酵原料的产业化项目必须充分论证有机肥料或生物有机肥料的销售市场;若有必要,可以适当延长产业链,打造下游绿色有机果蔬产品基地。以市政有机废弃物作为发酵原料的产业化项目虽然可以正常运营,但由于其产生的沼渣无法进一步实现资源化,大幅增加了项目的运营成本,因此可以考虑将沼渣干化后生产绿化用有机基质,结合市政园林部门进行消纳,这样既可以提高废弃物的资源化利用率,同时也可以减少市政绿化的用肥量,更有利于推动厌氧干发酵技术的发展。

沼渣与畜禽粪便混合堆肥发酵效果的综合评价

采用正交试验设计方法实施了4组不同物料配比(以干质量计)沼渣与畜禽粪便混合物料堆肥试验,并采用模糊综合评价、灰色关联分析和属性识别法对其发酵效果进行了评价,为沼渣的肥料化利用提供参考。结果表明:T3(沼渣∶猪粪∶鸡粪=5.85∶8.49∶8.19)升温速率最快、高温维持时间最长,所达温度最高,T2(5.85∶7.425∶6.825)次之,T1(7.02∶7.425∶8.19)、T4(7.02∶8.49∶6.825)最差;从pH值、有机质、C/N、NH4+-N、NH4+-N/NO3--N和总养分等化学指标看,T2、T3发酵效果优于T1、T4;堆肥结束后,T1、T2、T3、T4粪大肠菌值分别为1、10-1、10-2、1,发芽指数GI分别为96.72%、103.35%、98.42%、85.13%。上述3种评价方法对T1、T2、T3发酵效果评价一致:较好腐熟,但对T4评价结果分别为较好、基本和极未腐熟。综上所述,由单一指标或单一评价方法评判堆肥腐熟度有局限性。对堆肥发酵效果的评价应综合考虑物理、化学和生物学指标,对比3种评价方法原理,灰色关联分析法是评价堆肥发酵效果的较优方法。

畜禽粪便厌氧发酵的产气特点及其发酵物养分的变化动态

为弄清不同畜禽粪便的产气特点及其发酵物养分含量的变化,利用高效曲流布料发酵池厌氧发酵,对其进行了研究。结果表明:猪粪、鸡粪和牛粪干粪便的产气时间分别为150、90和90 d,产气量分别为250、150和70 m3,最大甲烷含量分别为76.1%、79.9%和62.0%。发酵物养分含量变化,3种粪便厌氧发酵后养分含量的变化趋势一致,发酵物中大多数氮以氨态氮形式存在,NH4+浓度在水解阶段后随着发酵进程递增,NO3-浓度呈下降趋势。发酵过程中养分不断被消化和溶解,沼液中所有养分含量呈增加趋势,而沼渣中养分含量呈减少趋势,但沼液中的磷含量较低。

食用菌菌渣产沼气潜力测定

为食用菌菌渣的有效、合理和循环利用提供技术支撑,并为沼气发酵拓宽原料来源渠道,以含有沼渣的食用菌菌渣作为沼气发酵原料,在常温条件下（25～34℃）进行厌氧发酵产沼气试验。结果表明：菌渣在发酵60d内的总产气量为1.38 m^3,产沼气潜力为0.12 m^3/kg TS,日平均产气率为0.15 m^3/（m3·d）,甲烷含量在发酵12d时达到50%以上,此后一直保持在57%左右。结论：含有沼渣的食用菌菌渣是优质的沼气发酵原料,菌渣厌氧发酵能有效解决轻型基质类原料厌氧发酵结壳的问题。

中药药渣预处理厌氧发酵产沼气初步研究

试验研究了沼液和NaOH用于药渣堆沤预处理对发酵过程的影响，以及接种量、pH值对于产气量的影响。结果表明：药渣经过沼液堆沤预处理后即可在较短的时间内高效发酵产沼气，发酵高峰为第2～10天，此阶段产气为总产气量的95％以上；以秸秆沼液预处理后的药渣产气量最高，为11940mL，原料产气率为54．4L／kg干药渣。药渣发酵过程中无需添加畜禽粪便调节碳氮比，秸秆沼液中驯化富集的利于秸秆类物质分解的微生物可大大提高药渣的降解率。NaOH预处理可显著提高药渣的产气潜力，发酵持久且总产气量高。以质量分数5％的NaOH预处理10d，原料（干药渣）产气率达196．8L/kg。

以沼渣为原料固态发酵生产Bt生物农药

沼渣是沼气工程中产生的副产物,由于其富含营养物质及微量元素,而广泛应用于农业,畜牧业,养殖业等方面。Bt生物农药是一类具有选择性和高效性的杀虫剂,但是由于其原料的成本较高从而限制了生物农药的发展,而沼渣中富含微生物所需要的各种养分并且价格低廉,因此该文以生产沼气后的沼渣为资源,运用固态发酵,探索了利用沼渣制备苏云金杆菌生物农药的可行性。首先对沼渣营养成分进行了分析,分析表明其营养物质丰富,适合苏云金芽孢杆菌的生长与增殖。其次对菌种的沼渣培养基进行了优化,优化后的培养基质量分数为:50%的沼渣添加35%啤酒糟,10%玉米粉,5%豆饼粉,并与常规培养基和单纯沼渣的发酵进程进行了对比。在优化培养基条件下,发酵48h后,芽孢数达到5.23×1010CFU/g,毒力效价为16100IU/mg。在传统培养基中芽孢数2.55×1010CFU/g,毒力效价12500IU/mg,而在单纯沼渣中Bt产量及毒性为1.74×108CFU/g,6000IU/mg。采用沼渣发酵制备Bt生物农药与传统培养基比较,降低了36.3%的生产成本,且发酵性能优良,也为沼渣的利用寻找到崭新的途径。

沼气发酵残留物对蔬菜产量及品质影响的研究进展

农村发展沼气不仅可以开辟能源利用,而且其沼气发酵残留物可作为有机肥肥源,提高土壤肥力,改良土壤,促进农业良性循环。沼肥不仅具有良好的保肥性能,而且对多种作物具有显著的增产效果,尤其是在作物品质方面效果更佳。本文在查阅已有研究资料基础上,就沼肥用于蔬菜生产时对蔬菜产量、品质的影响以及沼肥使用存在的问题等方面进行了简要论述。

沼肥不同用量对小麦光合特性和产量的影响

在大田条件下用沼肥作基肥,通过6个不同施用量观测其对小麦不同时期叶片光合特性和产量的影响,结果表明：施用沼肥,能有效地提高小麦叶片的叶绿素含量（Chl）、光合速率（Pn）、叶片水分利用效率（WUE）和产量;在22500 kg/hm^2施肥水平下,小区产量、单位面积穗数、千粒重最高;在30000 kg/hm^2施肥水平下的光合速率、蒸腾速率、拔节期叶绿素含量最高。在37500 kg/hm^2施肥水平下的株高、穗下节长、穗粒数明显高于对照;基肥施用沼肥的各处理小麦产量比对照提高了12.4%-26.14%,沼肥施用量在0-30000 kg/hm^2范围内叶绿素含量、叶片光合速率、产量随着施肥量的增加而提高,但过量的施用沼肥会抑制叶绿素的合成、降低光合速率。沼肥在麦田作基肥的最佳施肥量应在22500~30000 kg/hm2左右。

沼气发酵残余物应用于金丝小枣栽培的初步研究

通过田间试验比较了沼气发酵残余物(沼渣和沼液)和化肥对金丝小枣部分形态特征、土壤肥力和果实品质等的影响.结果表明,施用沼渣和沼液能显著增强植株和枣果抗病、抗逆能力;改良土壤肥力状况,有机碳、总氮和矿质氮分别比化肥组对照高42.65%、37.61%和35.26%;降低土壤碱度,土壤pH值由8.75下降到8.21;增加土壤微生物量,微生物碳和氮量分别比对照高59.44%和56.06%;提高果实品质,其中粗纤维、维生素C、总氨基酸、微量元素铁和磷的含量分别比对照高27.69%、24.85%、19.81%、10.89%和5.26%.表明将沼气发酵残余物应用于金丝小枣栽培能给枣农带来良好的经济收益和环境效益,为金丝小枣的无公害生产提供了新思路.

沼肥配施复合肥对油茶生长及产量的影响

以8年生油茶林作为研究对象,采用随机区组试验设计,研究沼肥与复合肥不同施肥比例对油茶生长及结实的影响。结果表明:沼肥与复合肥配施能有效促进油茶树高、地径及冠幅面积增长,配施比例不同使油茶生长出现差异,其中处理3油茶树高、冠幅增长量最多,处理2油茶地径增长量最多;沼肥与复合肥配施能有效提高油茶单株冠幅面积产量,改善油茶果实经济性状,其中处理2油茶单株冠幅面积产量、干出籽率、果实干出仁率及种仁含油率高于其他处理;沼肥与复合肥配施能有效提高土壤有机质、速效养分及微量元素含量,其中处理2改善土壤肥力作用明显。综上,油茶成林按3︰1施用沼肥与复合肥,能有效促进油茶生长,提高油茶产量。

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。

酱油渣沼气发酵潜力研究

以酱油渣为原料,以厌氧污泥为接种物进行实验室水平产沼气实验。结果表明厌氧污泥与酱油渣总固体(TS)比例为4∶6,温度35℃时产气效果最好,对最佳条件下产甲烷情况进行动力学模拟,发现整个产甲烷过程可以用Cheynoweth方程来描述,但反应速率常数k并不固定,0d^2d内k=0.0978d-1,2d^7d内k=1.147d-1。

醋糟干发酵产沼气潜力研究

在25℃和35℃的条件下,以醋糟为发酵原料,进行批式干发酵产沼气试验。研究了温度对醋糟干发酵产沼气的影响,并分析了醋糟干发酵的可行性。结果表明,在发酵浓度TS为23.7%的条件下,35℃的原料产气率比25℃提高了24.3%,池容产气率提高21.4%。试验表明,醋糟是良好的干发酵产沼气的原料,宜采用的干发酵温度为35℃。

葡萄皮渣的沼气发酵潜力研究

[目的]为合理利用造酒工业的有机废弃物提供依据。[方法]以沼气发酵后的厌氧活性污泥为接种物,测定了葡萄干皮渣和湿皮渣发酵前后的总固体(TS)含量、挥发性固体(VS)含量、pH值和产气量。[结果]以干皮渣和湿皮渣为原料发酵第2天即产生沼气,干皮渣在15d和湿皮渣在20d后产生的沼气不能持续燃烧,甲烷含量较低。干皮渣和湿皮渣发酵至15d时的产气量均占总产气量的80%以上,湿皮渣的累积产气量大于干皮渣。前10d干皮渣的产气速率高于湿皮渣,后期则相反。干皮渣的TS利用率为12.61%,VS利用率为2.26%。湿皮渣的TS利用率为5.61%,VS利用率为3.97%。[结论]葡萄干皮渣的沼气发酵潜力为230ml/g(TS)、180ml/g(VS),湿皮渣的沼气发酵潜力为1510ml/g(TS)、150ml/g(VS)。

沼气发酵残留物减少蔬菜硝酸盐积累的研究与应用

硝酸盐在蔬菜中的过量积累会危及人的身体健康,沼气发酵残留物中含有丰富的营养物质和生物活性物质,研究结果表明,无论是施用全沼肥还是同时施用沼肥和化肥,都能减少蔬菜硝酸盐积累,因此有很好的应用前景。

畜禽粪便产沼发酵液对水培蔬菜生长及养分吸收的影响

探明不同畜禽废弃物产沼发酵液进行蔬菜水培的可行性,为产沼发酵液在有机农作物生产中的合理应用提供参考,以蕹菜和叶用莴苣为材料研究不同电导率的猪粪、鸡粪和牛粪产沼发酵液对水培蔬菜生长及养分吸收的影响。结果表明:①蕹菜和叶用莴苣2种作物在猪粪和鸡粪发酵营养液中生长较好,且以电导率2.5 mS/cm猪粪发酵营养液生长最好,其次是电导率为1.5mS/cm的鸡粪发酵营养液,由于牛粪发酵营养液的氮素含量较低,不适宜作营养液进行蔬菜水培。②蕹菜和叶用莴苣在电导率为2.5 mS/cm的猪粪发酵营养液中的鲜重最高,分别为10.70 g/株和62.11 g/株;在电导率为1.5 mS/cm的鸡粪发酵营养液中的鲜重最高,分别为12.36 g/株和28.21g/株;在猪、鸡、牛粪3种发酵营养液中,以猪粪发酵营养液的水培效果最佳。

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。

农业废弃物资源化利用新方向—沼气干发酵技术

本文简述了我国现存的农业废弃物资源化利用技术及存在的问题,介绍了沼气干发酵的技术概况、工艺条件、产气和造肥效果,最后得出了沼气干发酵技术是我国农业废弃物资源化利用的新方向的结论。

平菇菌糠发酵生产沼气技术研究

以平菇菌糠为原料，通过排水集气法研究其产沼气能力，结果表明，调整菌糠有机负荷为6％～8％，C／N为（24—26）／1，初始pH值7．0～7．5，沼气池污泥为接种物。其产气总量、产气率和有机质利用率均比优化前显著提高，与牛粪为原料的沼气产气量相当，完全可以作为沼气发酵原料。