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1.
为促进卷心菜尾菜厌氧发酵性能，提高发酵系统产气效率，研究以卷心菜尾菜与牛粪为发酵原料，设置卷心菜尾菜与牛粪不同TS混合比例0∶1(T1)、1∶0(T2)、1∶1(T3)、1∶2(T4)、1∶3(T5)、2∶1(T6)和3∶1(T7)，在接种量为30%，温度为37℃，初始pH值8.0，在1 L的自制厌氧发酵装置中进行30 d的批次厌氧消化研究，并利用一级动力学模型分析不同混合比例尾菜牛粪厌氧发酵产气动力学。结果表明：卷心菜与牛粪混合比例为2∶1时，与卷心菜尾菜单独消化相比，甲烷含量增加了16.0%，甲烷产率和产甲烷速率分别提高了111.6%和90.2%，沼气产率和产沼气速率分别提高了61.1%和37.5%。利用一级动力学模型及速率公式进行产气速率分析可得，动力学常数k由0.129 d-1提高到0.150 d-1。卷心菜尾菜与牛粪混合发酵可以显著提升产气性能。研究结果可为卷心菜尾菜及牛粪厌氧消化的资源化利用提供理论支撑。 相似文献
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厌氧发酵是利用畜禽粪污资源化的重要手段。然而,牛粪中木质纤维素含量高、难以降解,导致其厌氧发酵产气效率低,限制了在牛粪中的应用。为优化牛粪厌氧发酵性能,拓宽原料来源,在中温(37℃)下进行不同比例白菜尾菜与牛粪混合的批次试验(混合比例为100∶0、75∶25、50∶50、25∶75和0∶100)。结果表明,与白菜混合发酵可以提高牛粪的厌氧发酵性能。当白菜与牛粪混合比例为75∶25时,产甲烷潜能达到最大值(419 mL·g-1)。此外,根据Gompertz模型的拟合结果,最佳混合比例下的累积甲烷产量、有效产甲烷时间和产甲烷速率均显著优于其他组。因此,白菜尾菜与牛粪混合厌氧发酵是实现较好产气效果的一种有效方法。 相似文献
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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。 相似文献
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在厌氧发酵瓶中分别加入为废水质量10％、5％、1％的蚓粪,使其与不加蚓粪的发酵瓶在同等条件下从产气量、比产甲烷活性、pH、化学需氧量(COD)消化速度等方面进行了2个周期的对比研究.结果表明,在第一周期,随蚓粪添加量的增加,产气量和比产甲烷活性提高,但由于蚓粪的加入,厌氧发酵瓶内废水的COD浓度也增大,加大了前期厌氧反应器运行负荷,延长了其水力滞留期(HRT);在第二周期,添加蚓粪组的产气量、比产甲烷活性、COD消化速度都明显优于对照组.蚓粪对厌氧发酵污泥比产甲烷活性有明显的促进作用,可以提高沼气产率与COD消化速度,使pH更趋稳定,适宜的蚓粪添加量为1％～5％. 相似文献
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人粪与不同废弃物混合厌氧发酵的效果 总被引：1，自引：0，他引：1
采用中温批式发酵方式,研究人粪分别与稻秸、尾菜、牛粪按1∶1、2∶1、3∶1的干物质质量比混合发酵的产沼气效果和无害化处理效果。结果表明,纯人粪发酵40 d的产气率仅140.64 mL·g -1(以总固体计),而通过添加其他有机废弃物进行混合发酵能较好地提高其产气效率,且对产气效率的提升效果表现为稻秸＞牛粪≈尾菜。纯人粪经37 ℃发酵40 d后对粪大肠菌群和蛔虫卵的杀灭率分别达98.18%和100%,混合发酵有利于进一步提高其无害化处理效果,但发酵结束后的粪大肠菌群数值接近于NY/T 2596—2014《沼肥》限值要求,故后续需强化人粪无害化的热处理关键参数研究。 相似文献
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8.
本研究以茭白、葡萄和枇杷的茎叶为底物进行厌氧产甲烷试验,分析测定发酵过程中产气量、甲烷含量、有机酸和pH的动态变化,以及茎叶中半纤维素、纤维素和木质素的含量和红外光谱特征。结果表明,茭白茎叶半纤维素含量高于枇杷茎叶和葡萄茎叶,其日产气量和累计产气量也高于后两者。枇杷茎叶和葡萄茎叶的稳定累计产气量出现和结束的时间都早于茭白茎叶,葡萄茎叶在发酵20 d后就基本停止产气,而茭白茎叶在发酵40 d后累计产气量已达350 mL且仍在缓慢增长。总体上,半纤维素对生物质产甲烷的贡献权重大于70%,纤维素的贡献权重与生物质种类密切相关,木质素由于难以被厌氧生物降解,贡献权重近于0。 相似文献
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为了获得银杏外种皮厌氧消化的产气规律和潜力,考察其能否作为一种适宜的沼气发酵原料,本实验采用全混合批量式发酵装置,在厌氧活性污泥浓度为50%、发酵温度为中温(36±1)℃的条件下,对银杏外种皮的厌氧消化特性进行了探究。结果表明,银杏外种皮的产气周期为18天,累积产气量为1885mL,累积产甲烷量为480mL,产甲烷量占整个产气量的25.46%;银杏外种皮的TS产气率和产甲烷率分别为421mL/g和107mL/g,VS产气率和产甲烷率分别为644mL/g和162mL/g。从结果得出,用银杏外种皮作发酵原料,虽然TS、VS产量率较高,但所产气体中甲烷含量较低,主要是由于银杏外种皮中含有抑制沼气发酵的成分,故银杏外种皮不适宜单独进行沼气发酵。 相似文献
10.
[目的]优化超声波辅助酶法提取琼枝麒麟菜多糖工艺,并对其理化性质进行初步研究,为琼枝麒麟菜多糖的开发利用提供科学依据.[方法]以琼枝麒麟菜多糖得率为评价指标,基于单因素试验的结果,利用响应面法对超声波辅助酶法提取工艺进行优化,通过测定样品总糖、蛋白、糖醛酸、硫酸根含量以及紫外光谱和红外光谱分析琼枝麒麟菜多糖的理化性质.[结果]各因素对琼枝麒麟菜多糖得率的影响排序为:酶解温度>超声波时间>超声波功率,超声波时间与超声波功率、超声波时间与酶解温度的交互作用对琼枝麒麟菜多糖得率影响极显著(P<0.01),超声波功率与酶解温度的交互作用影响不显著(P>0.05).超声波辅助酶法提取琼枝麒麟菜多糖的最佳工艺条件:超声波时间33 min、超声波功率234 W、酶解温度67℃、酶解时间1.5 h、料液比1:100(g/mL)、酶(m木瓜蛋白酶:m纤维素酶=2:1)添加量6.0%,在此条件下,琼枝麒麟菜多糖得率为28.41%.样品总糖含量为66.63%、蛋白含量为2.20%、糖醛酸含量为10.12%、硫酸根含量为22.21%.紫外光谱分析结果显示,在260和280 nm处未发现明显吸收峰;红外光谱分析结果显示,琼枝麒麟菜多糖具有多糖的特征吸收峰,在1062.78和1247.94 cm-1有吸收峰,是一种吡喃型硫酸多糖.[结论]通过响应面法优化的超声波辅助酶法提取琼枝麒麟菜多糖工艺操作简单可行,建立的回归模型具有可靠性,理化性质研究结果可为其高值化利用提供理论依据. 相似文献
11.
以2种不同预处理后的紫茎泽兰茎秆作为直接发酵原料,对厌氧发酵在不同温度条件下(25~50℃)产气情况以及对原料的利用情况进行比较,结果表明:(1)中温条件(25~35℃)是发酵的最佳温度,发酵产气量与产甲烷率随温度升高而上升;40~45℃不利于发酵微生物(包括非产甲烷微生物与产甲烷微生物)的发酵作用;50℃时,嗜热菌生长良好,产气量与产甲烷率得到恢复。(2)发酵甲烷直接利用对象主要是半纤维素,温度上升不利于发酵微生物对木质纤维的水解,所以粉状原料较杆状原料更适合发酵产甲烷。本试验条件下,粉状原料30℃时产气与产甲烷最佳,TS(总固体)与VS(有机干物质)产气率与产甲烷效率分别为152.8 L/kg TS、74.3 L/kg VS。 相似文献
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三种湿地植物厌氧发酵产甲烷特性及产物稳定性研究 总被引：1，自引：1，他引：0
为研究湿地植物能源化利用潜力,采用全自动甲烷潜力测试系统对不同温度下三种湿地植物厌氧发酵产甲烷特性进行评价,并对产甲烷过程及发酵产物稳定性进行模拟和分析。结果表明:在30 d发酵周期内,中温(37℃)下三种湿地植物巨菌草、狐尾藻和水葫芦累积甲烷产量分别达166.5、159.4、236.9 m L·g~(-1)VS,分别比常温(25℃)提高了29.6%、18.3%和39.9%(P0.01),且中温发酵产气速度更快,发酵周期更短,挥发性固体(VS)去除率更高;采用热重-示差扫描量热法(TG-DSC)对发酵产物稳定性进行分析,TG曲线呈现三个明显失重过程(100℃,250~350℃及400~600℃),全发酵周期总失重率逐渐降低,DSC曲线有两个明显的放热峰,低温区(300℃)放热强度逐渐降低,高温区(400~550℃)狐尾藻峰强度逐渐降低,巨菌草和水葫芦逐渐增加,且峰值右移,表明有机物逐步降解,发酵产物稳定性增加;采用Cheynoweth方程对巨菌草、狐尾藻和水葫芦中温发酵产气过程进行拟合,模型相关系数均大于0.95,产气预测值和实测值差异比分别为1.98%、0.82%和0.32%(P0.05)。研究表明厌氧发酵制甲烷是湿地植物资源化利用的有效途径,有利于解决人工湿地技术二次污染问题。 相似文献
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为了促进寒区沼气生产,通过在低温条件下对产甲烷菌群的传代富集,以及沼气促进剂的投放,研究提高低温沼气发酵的效果。结果表明:第一代累计产气量100.0 mL,甲烷含量为45%左右,第五代为338.3mL,第六代则达到了367.7mL,甲烷含量也增至65%以上;在第五代中筛选出的高效产甲烷菌群中投入促进剂,累计产气量可达到428.0mL,增加产气率达40%以上,甚至超过了第六代产气效果16.4%。可见,随着代数的增加,菌群数量、产气量均相对增加,启动时间逐渐缩短;而沼气促进剂也能够增加甲烷发酵的效率,从而大幅提高产气量。 相似文献
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《延边大学农学学报》2018,(3)
为解决在沼气工程中秸秆利用率低、木质纤维素降解效率低等问题,利用"两相分区一体"新工艺装置,即上部酸化相、下部甲烷相的分段发酵工艺,以玉米秸秆为底物进行沼气发酵,对沼气发酵过程中产气效率各种指标的变化进行研究。结果表明:搅拌提高了"两相分区一体"反应器厌氧发酵的产沼气效率,其中搅拌的反应器日产气量、累积产气量都分别增加650 mL和20.79L,纤维和半纤维素的降解率提高了2.62%和3.74%,且经过搅拌7d后上层酸化相和下层产甲烷相的甲酸、乙酸含量均高于未搅拌的反应器。 相似文献
15.
木质素的脱除是醋糟厌氧消化性能提升的关键。以厌氧发酵后的醋糟为底物,利用黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)后处理醋糟脱除木质素的方式,深度提升其产甲烷潜力,并考查不同后处理条件(接种量和后处理时间)下醋糟的降解情况和产甲烷潜力。实验结果表明:加大接种量和延长后处理时间可以促进P. chrysosporium木质纤维素酶的分泌,从而获得更佳的底物降解效果。当接种量为9块、后处理时间为16 d时(实验组T9-16),醋糟的降解效果最佳,总固体和挥发性固体的降解率分别为8.96%和9.91%,纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为7.84%、23.72%和11.84%。进一步的产甲烷潜力实验结果表明,P. chrysosporium后处理有效提高了醋糟的可生物降解性。接种量为6块、后处理时间为16 d的实验组(T6-16)产气最佳,单位质量底物(以挥发性固体计)甲烷产气量达到了246.8 mL·g-1,是对照组(醋糟未进行后处理)的2.82倍。本研究证实了P. chrysosporium后处理提升醋糟厌氧消化产甲烷潜力的可行性。 相似文献
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使用宁夏南部山区的苦苦菜为原料,以氯化钙配制保脆液,不同浓度的醋酸铜、醋酸镁、醋酸锌配制保绿液,研究苦苦菜在加工中的保绿保脆技术问题及其软罐头产品的加工工艺.结果表明,苦苦菜清洗后使用3×10-4,pH 6.5的醋酸铜护色液浸泡30 min,可保持加工后苦苦菜的鲜绿色.苦苦菜经95 ℃,2.0 min烫漂,冷却后在0.2%的氯化钙溶液中浸泡30 min,可保持苦苦菜加工后脆嫩的质地. 相似文献
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为了探究远离畜牧区厌氧发酵的原料碳氮营养合理配比问题。以柳枝稷与紫花苜蓿为试验材料,进行两者5种相同含固率、不同配比的批次发酵试验,柳枝稷和苜蓿不同TS配比如下:A组为0∶4;B组为1∶3;C组为1∶1;D组为3∶1;E组为4∶0。通过对产气量、pH、挥发性脂肪酸以及微生物群落变化的分析,探究发酵体系营养平衡及产甲烷特性。结果表明:柳枝稷与苜蓿为原料的5个组产气趋势均为三峰曲线,发酵1 d后出现第一峰,5~8 d出现第二峰,9~12 d出现第三峰,随后下降至很低点;试验中苜蓿含量较多的A、B、C组产气高峰出现的早,在第9 d产气基本结束,随着柳枝稷含量的增加产气峰往后延迟,D组在12 d产气结束,纯柳枝稷的E组在15 d产气结束,这时5个组分别完成总产气量的95.6%、93.3%、93.8%、94.4%、97.2%;累积产气量随柳枝稷含量的增加而增加,5个组甲烷产量分别为291.7、287.7、320.3、357.4和362.2 mL/g VS;随柳枝稷含量的提高,发酵体系pH的下降和挥发性酸的积累明显,纯柳枝稷的发酵体虽然产气多,但发酵体系稳定性下降,其中D组可以明显提高厌氧发酵体系的碳氮营养平衡和缓冲能力,提高发酵体系的稳定性;对5个组的微生物群落进行分析,结果表明:细菌主要的优势菌群为厚壁菌门和拟杆菌门,古菌的优势菌群为甲烷鬃毛菌和甲烷杆菌。综上,柳枝稷与苜蓿按原料含固率3∶1混合进行厌氧发酵,有利于厌氧发酵水解菌群和产甲烷菌群的大量增殖及产甲烷反应。 相似文献
19.
糖类基质产甲烷是厌氧发酵技术的重要内容,如秸秆等许多复杂有机物都是首先水解为可溶性糖溶
液,进一步产酸产甲烷。以葡萄糖为碳源对糖类基质溶液产甲烷的主要影响因素,如有机浓度、碱度、接种量等进行
了研究。结果表明,葡萄糖浓度高于10 000 mg/L 初始浓度时,产气量明显下降,系统酸化难以获得稳定的产甲烷条
件;通过添加碳酸氢钠提高溶液碱度值对增进产甲烷十分有效,在8 000 mg COD/L 初始浓度下,初始碱度值为600
mg CaCO3/L 时可顺利进入产甲烷阶段,在1 500~3 300 mg CaCO3/L 的碱度范围,碱度值增加对提高甲烷产量无显著
影响。影响产甲烷的显著性因素依次为,接种量>初始碱度>初始C/N;初始C/N 与总产气量和甲烷产量的相关性均
较低。 相似文献
20.
以菊花为研究对象,研究了热水浸泡、过氧化氢溶液浸泡及超声波处理的脱硫效果,结果显示,3种处理方式都可以有效地降低菊花中二氧化硫残留量,超声波处理效果最佳。正交试验优选出的脱硫方法是将菊花浸泡于30℃0.05%过氧化氢溶液中,超声处理6h。 相似文献