科研产出
沸石缓解尾菜厌氧发酵酸抑制现象的研究
《山东农业科学 》 2022 北大核心
摘要：厌氧发酵过程中挥发性脂肪酸(VFAs)的超量累积对产沼气性能有重要影响.本研究以尾菜为主要发酵原料,在20%接种比条件下进行30天中温厌氧发酵试验,通过设置不同酸碱调控方式,探究沸石在缓解厌氧发酵酸抑制方面的有益效果.结果表明:不采取任何调控措施时,发酵液pH最低降至5.31且不能恢复至中性范围,对产甲烷古菌有较强毒害作用的丙酸浓度长时间高于1500 mg/L,发酵系统产沼气/甲烷性能大幅下降;而发酵过程中以NaOH调节pH、发酵初始或发酵过程中添加沸石,均可促进以挥发性脂肪酸为主的物质代谢,保障厌氧发酵顺利进行,各调控处理组累积产沼气量比对照组分别提升18.56%、68.94%和35.26%,累积产甲烷量分别提高271.76%、535.88%和347.71%,其中以发酵初始即添加沸石对酸抑制的缓解效果最为显著.
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自然风干对马铃薯茎叶成分及厌氧发酵产沼气性能影响的研究
《中国沼气 》 2020 北大核心
摘要：为提高马铃薯茎叶资源化利用水平,文章研究了自然风干对马铃薯茎叶成分及厌氧发酵产沼气性能的影响.实验中首先比较了马铃薯茎叶营养成分和木质化程度随风干时间的变化情况;随后在35℃的中温条件下,分别以不同风干时间的马铃薯茎叶为发酵原料,进行周期为40 d的批式厌氧消化产沼气实验.结果表明:风干时间对马铃薯茎叶成分影响较大,风干时间越久,则可溶性碳水化合物、粗蛋白、粗脂肪等成分含量越低,而中性洗涤纤维含量越高;原料风干程度显著影响厌氧消化启动速度,风干时间越久则发酵启动越慢,但对沼气中甲烷含量影响不大;实验条件下,48 h风干处理组TS产气率最高,达251.70 mL·g-1,其后依次为24 h风干,新鲜72 h风干和96h风干处理组,TS产气率分别为227.90 mL·g-1,154.10 mL·g-1,193.30 mL·g-1,和120.50mL·g-1,各组均未出现体系"过酸化"导致的发酵失败现象.对马铃薯茎叶做适当风干处理后用于厌氧沼气发酵,可有效提高产沼气量,促进农业废弃物资源化利用.
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马铃薯茎叶青贮时间对厌氧发酵产沼气性能的影响
《中国沼气 》 2020 北大核心
摘要：为提高农业废弃物能源化利用率,保障沼气工程原料长期供给,该研究探讨了青贮时间对马铃薯茎叶成分、品质及厌氧发酵产沼气特性的不同影响.研究结果显示:除粗蛋白和粗脂肪含量小幅波动外,青贮过程中马铃薯茎叶挥发性固体、可溶性碳水化合物、中性洗涤纤维等有机成分指标均逐渐下降;30 ~ 180 d青贮周期内,pH值始终维持在4.10~4.40,乳酸含量30 g·kg-1以上,乙酸含量、氨氮/总氮比值均较低,丁酸无检出,青贮品质良好.以青贮30 d,60 d,120 d,180 d马铃薯茎叶为原料进行厌氧发酵,发酵前期酸化更快,产气启动更迅速,后期酸碱更平衡,累积产气量分别提高7.88%,18.03%,25.56%和26.11%,最高甲烷浓度提高5.36%一8.59%.添加0.2%丙酸条件下对马铃薯茎叶进行30~180 d的青贮,可显著提高其厌氧发酵产沼气性能.
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接种比对叶菜类尾菜厌氧发酵产沼气性能影响的研究
《山东农业科学 》 2020
摘要：以叶菜类尾菜为主要原料进行厌氧发酵,常因"过酸化"导致产气失败,为提高其能源化利用效率,本研究系统比较了10%、20%、30%和40%接种比对产沼气性能的影响。结果表明:接种比为10%和20%时,丙酸、乙酸和氨氮浓度失衡,p H值最低可至4. 82和5. 50,系统出现不同程度的"过酸化"现象,产气停滞或大大减少,甲烷含量低;而接种比为30%和40%时,丙酸、乙酸和氨氮浓度维持良好平衡,pH值基本维持中性,产气正常。采用较高的接种比对于叶菜类尾菜厌氧发酵正常产气至关重要,同时鉴于30%和40%接种比产气效果差别不大,从经济性角度考虑,确定30%为最佳接种比。
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农沼结合发展模式典型案例调研与模式优选
《农学学报 》 2019
摘要：本研究针对农-沼结合模式类型多样、效益不高,且研究存在片面性等问题,从山东省不同规模、养殖种类和沼肥利用方式的6个典型案例入手,对农沼结合模式的产业全链条进行分析,厘清其模式结构、功能与短板,以及与资源、环境的关系,明确制约模式应用的技术瓶颈,提出满足模式良好运转的4大要素,并从种-养-沼规模匹配、循环链条延伸、提高资源价值及循环路径缩短等方面提出优化方案.优选的模式需要满足以下条件:在技术上解决沼肥适量使用和环境安全性问题,在产业设置上打通农、牧业和沼气工程之间的界限,在管理和制度上完善补偿和分配机制,实现种养业有机结合.
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三种主要农村废弃物混合产沼气试验研究
《山东农业科学 》 2017
摘要：随着我国农村经济的发展,农村废弃物越来越多,利用其生产沼气,不仅可以为人们提供清洁能源,还能大力改善农村生活环境。本研究选取农村三种主要废弃物(玉米秸秆、有机生活垃圾和牛粪)按照不同的质量比(1∶0∶0、1∶2∶0、1∶1.5∶0.5、1∶1∶1、1∶0.5∶1.5、1∶0∶2)混合进行产沼气试验。结果表明,相比单物料和双物料,三物料混合厌氧发酵能显著提高产气率和减少发酵周期。玉米秸秆、有机生活垃圾和牛粪产沼气性能最佳的配比为1∶0.5∶1.5。
关键词： 厌氧发酵 混合 玉米秸秆 农村有机生活垃圾 牛粪 沼气
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农村有机生活垃圾等混合物料厌氧发酵产沼气性能
《农业环境科学学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：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。
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农村有机生活垃圾等混合物料厌氧发酵产沼气性能
《农业资源与环境学报 》 2016
摘要：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。
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