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农村有机生活垃圾和秸秆快速好氧发酵技术参数研究 总被引：2，自引：0，他引：2
近年来,中国农村有机生活垃圾和农作物秸秆废弃资源引发的环境问题日益严重,在现有农业废弃物资源化利用技术中,好氧发酵堆肥技术由于运行成本低、操作简便成为农村有机生活垃圾和秸秆的首选处理技术.该文通过正交试验方法分析通风量、含水率和碳氮比3因素对快速好氧发酵效果的影响.结果表明:通风量是首要影响因素,其次是含水率和碳氮比;适宜的通风量参数为0.148～0.173 m3/d,含水率为60%,C/N为25:1.本研究将为开展北方寒冷地区冬季好氧发酵设施增温保温技术研究提供理论依据. 相似文献
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适量通风显著降低鸡粪好氧堆肥过程中氮素损失 总被引：2，自引：1，他引：1
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病死猪辅热好氧发酵尾气中的恶臭物质分析 总被引：2，自引：0，他引：2
为了明确病死猪辅热好氧发酵过程中产生的恶臭气体的种类及其排放规律,为控制恶臭气体排放浓度、降低病死猪无害化处理过程对环境的污染提供基础依据,该研究以病死猪为发酵原料,玉米秸秆为辅料,开展病死猪辅热好氧发酵试验,发酵过程中,采集处理槽排放的尾气,分析尾气中的有机恶臭物质组分并测定其排放浓度,同时测定其中的氨气浓度,并对不同发酵阶段尾气中气味活度值大于1的恶臭物质进行相关性分析和主成分分析。结果表明：在病死猪辅热好氧发酵过程中共检出36种恶臭物质,其中能准确定性与定量检测的有19种,包括3种含硫化合物,1种烷烃化合物,12种芳香烃化合物,1种酚类化合物,1种胺类化合物和1种无机气体;发酵全程或部分时间点超过其嗅阈值的有3-乙基甲苯、4-乙基甲苯、二甲基二硫醚、二甲基硫醚、氨气、对甲酚、甲硫醇、三甲胺8种,达到的最高浓度依次为0.241、0.350、0.247、0.280、69.06、0.041、0.314、0.033 mg/m3,与其嗅阈值的比值依次为2.745 7、8.634 7、29.325 6、36.981 5、66.669 1、173.314 5、374.77、432.471 1;各发酵阶段的主要致臭物质成分存在差异：在0～12 h的发酵阶段,三甲胺、甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚、氨气、对甲酚、3-乙基甲苯、4-乙基甲苯为主要致臭物质,在12～36 h的发酵阶段,三甲胺、甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚、氨气、对甲酚为主要致臭物质,在36～72 h的发酵阶段,三甲胺、甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚、氨气为主要致臭物质;不同发酵阶段的臭气强度存在较大波动：在0～72 h内的发酵过程中,0～3 h内臭气强度缓慢增强,但第6小时臭气强度有明显下降,在6～18 h时再次增强,第18小时臭气强度达到峰值,18～72 h内持续下降直至平稳。该研究可为病死猪辅热好氧发酵过程中恶臭物质的减控策略提供理论参考。 相似文献
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曝气量与辅料粒径对餐厨废弃物辅热生物干化的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
为解决餐厨废弃物生物干化处理周期长、脱水效率低的问题,该研究分别设置3个不同曝气量（0.4、0.6和0.8 L/(min·kg)）和不同辅料粒径（粗粒径>15.0 mm、细粒径<5.0 mm和混合粒径5.0～15.0 mm）进行析因试验,探究其对餐厨废弃物生物干化效果的影响。研究结果表明,相较于粒径而言,曝气量对于辅热生物干化温度变化和除水影响更大。0.6 L/(min·kg)曝气下升温速度较快,高温期持续时间更长,有效积温更高。除0.4 L/(min·kg)和细粒径处理,其他处理辅热生物干化过程高温期均超过7 d;0.8 L/(min·kg)和细粒径处理的除水效果最好,生物干化指数最高为4.0,最终含水率为17.0%,水分去除率为95.8%。能量和水分平衡计算表明：辅热生物干化过程中,主要的除水方式为蒸发除水,占总除水量40%～80%;主要能量来源为生物产热（63.0%～76.0%）,能量损失主要有蒸发潜热（26.0%～46.5%）和反应器热损失（28.3%～49.4%）,0.8 L/(min·kg)和细粒径处理的能量利用效率最高为65.0%。经过16 d辅热生物干化,除0.4 L/(min·kg)和细粒径处理pH值与发芽指数不能满足腐熟标准,其他处理均能完全腐熟,可满足有机肥标准。 相似文献
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干法发酵沼气工程无热源中温运行及效果 总被引：4，自引：3，他引：1
该文提出了覆膜槽干法发酵沼气工程在无热源条件下实现中温运行的方法：首先使固体生物质原料好氧发酵,利用好氧发酵产生的生物能,获得中温沼气发酵（20～45℃）上限的初始温度,通过加强反应器的保温,不用外加热源,实现干法发酵沼气工程中温运行。试验结果显示：物料温度的变化平缓,物料温度日下降幅度最大为0.5℃（第9天）,最小不到0.1℃（第3天）;发酵物料温度由初始时的40.6℃,逐渐下降为沼气发酵结束时的35.4℃,始终处于中温沼气发酵的较高温度范围内;平均容积产气率为0.598 m3/(m3·d),甲烷55%～60%。因此,利用好氧发酵的生物能,使物料获得中温沼气发酵范围内较高的初始温度,在沼气发酵过程中,通过加强保温,不用外加热源,实现干法沼气工程的中温运行是完全可行的。 相似文献
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采用L（934）正交设计在模拟发酵池中研究了辅料配比（秸秆添加量梯度为5%、7.5%、10%）、物料含水量（梯度为40%、50%、60%）、通风量（通风时长为10、20、30min）以及外源菌剂（空白、BN1菌剂、EM菌剂）等因素对猪粪堆肥效果的影响。其中BN1为课题组自制菌剂,在测定了菌种纤维素酶活性的基础上,作为外源菌剂接种猪粪堆肥。通过监测堆肥过程中各处理的温度变化,测定堆肥样品总养分含量、堆肥结束后的C/N,并进行感官分析等对堆肥效果进行加权评分。结果表明,猪粪堆肥最佳环境控制参数为秸秆添加量为5%,通风量为每立方米物料102m^3·d^-1,物料含水量60%,自制菌剂BN1能促进猪粪堆肥快速发酵。 相似文献
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好氧预处理对干法沼气发酵产气量的影响及能量损失 总被引：1，自引：2，他引：1
研究好氧发酵预处理对干法沼气发酵产气效果的影响及能量损失情况,是以好氧发酵升温为预处理方式的干法沼气工程经济运行的重要依据.该文采用恒温沼气发酵装置,以牛粪及少量混合秸秆粉作为发酵原料,研究了不同好氧发酵预处理条件下,干法沼气发酵的产气效果并对其能量损失情况进行了分析探讨.结果表明:以牛粪为主要发酵原料时,好氧预处理对物料干法沼气发酵的产气量有较明显影响,随着好氧发酵时间增加和温度提高,总产气量减少,能量损失增大;好氧发酵预处理温度与沼气发酵温度相同(均为35℃)时,能量损失较少,好氧发酵升温法合理;好氧发酵预处理温度(55℃)显著高于沼气发酵温度,好氧发酵升温法会带来较大能量损失.因此,在对覆膜槽生物反应器操作时,应准确把握好氧发酵的时间和温度,一旦达剑所需温度,应立即转入沼气发酵,以提高沼气产量,减少能量损失. 相似文献
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畜禽粪便与秸秆厌氧-好氧发酵气肥联产碳氮元素变化研究 总被引：4，自引：4，他引：0
传统沼气工程的气肥联产工艺中,厌氧发酵产气与好氧发酵产肥互相独立,产气和产肥周期均较长、有机肥品质差,影响工程的高效运行。为缩短发酵周期、提高产气效率和有机肥品质,该研究将猪粪、鸡粪和秸秆混合进行15和30 d的干法厌氧发酵,将得到的沼渣添加秸秆辅料混合,分别设置65%和70%的发酵物料初始含水率进行15 d的高温好氧发酵,对比分析了不同厌氧-好氧发酵组合对产气和产肥的影响。结果表明:厌氧发酵阶段,混合物料的日产气率自发酵开始后逐渐上升,并在第8天达到最高峰,至第15天降至峰值的50%以下,此时累积产气量达到30 d发酵周期的71%,平均容积产气率达到1.91 m~3/(m~3?d),比发酵30 d平均容积产气率高41.5%。好氧发酵阶段,各处理组碳元素含量持续下降,氮元素含量先下降后增加,所得发酵产物均达到腐熟标准。采用15 d厌氧发酵所获得的沼渣进行好氧发酵,所得发酵产物的电导率、腐殖化程度和发芽指数均优于采用30 d厌氧发酵所获得的沼渣进行好氧发酵所得的发酵产物,同时总有机碳和总氮含量也较其分别提高了6.0%～21.7%和3.0%～10.2%,不同好氧发酵物料初始含水率对发酵产物的品质影响较不明显。因此,采用厌氧、好氧发酵周期均为15 d的组合,可缩短发酵周期、大幅提高产气效率和发酵产物的碳氮营养元素含量,有利于提高沼气工程运行效率和经济效益。 相似文献
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对城市污泥和稻草秸秆混合物料进行好氧堆肥试验,研究不同通风量堆肥过程氧气浓度的变化特征和差异性,分析了耗氧速率与温度和含水率之间的相关性。结果表明:(1)温度的变化经历4个时期:升温期、高温期、降温期和稳定期,最高温度达到74.20℃;含水率先升高,后降低,然后趋于稳定;(2)不同时期氧气浓度逐渐下降,高温期下降最明显;(3)氧气浓度在高温期与稳定期之间差异性达到极显著水平(P0.01);(4)各处理耗氧速率最大值的大小顺序为:3号箱2号箱1号箱4号箱,耗氧速率下降为0.11%/min,可以作为堆肥的腐熟评价指标,3号箱耗氧速率和温度与含水率的相关性达到极显著水平(P0.01)。当通风量为1.00 m~3/h时,堆肥历时共16 d,高温期最长(6 d),氧气浓度超过17%,耗氧速率最大(0.75%/min),最适合污泥好氧堆肥发酵。 相似文献
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为探明不同季节不同发酵时间有机物料发酵流体成分含量变化及其对连作苹果生物量的影响,本研究选择富士/八棱海棠二年生嫁接苗为试材,设置季节（春、 夏、 秋）和发酵时间（30 d、 45 d、 60 d）两个因素,共9个处理,盆栽条件下对发酵流体成分含量与连作苹果幼树生长间的关联进行了研究。结果表明,有机物料发酵流体可以减轻苹果连作障碍,与对照相比,施入春、 夏、 秋分别发酵60 d、 45 d、 45 d的发酵流体的植株干重分别增加了22.42%、 22.82%和19.63%。从总体上看,测定范围内夏、 秋季处理发酵流体相关成分平均含量大于春季处理,同时随着发酵时间的延长发酵流体相关成分含量有增大的趋势。其中春季发酵60 d、 夏季和秋季发酵45 d发酵流体相关成分含量最高,且对促进连作苹果幼树株高、 地茎、 鲜重及干重增加的影响最大。在发酵流体相关成分中与苹果幼树生长相关性最大的为细胞分裂素（6BA）、 维生素B12（VB12）、 苹果酸、 氨基酸和乙酸,与植株干重的相关系数分别为0.65、 0.81、 0.53、 0.51和-0.5。 相似文献
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秸秆批式和半连续式发酵物料浓度对沼气产率的影响 总被引：2，自引：5，他引：2
为比较秸秆批式发酵和半连续发酵工艺的产沼气效果,以水稻秸秆为单一发酵底物,开展了室内中温批式发酵和半连续发酵对比试验,以容积产气率和原料产气率为特征指标,研究不同料液浓度对秸秆批式和半连续发酵产沼气的影响,以期获得秸秆沼气工程适宜的运行参数。结果表明,批式发酵容积产气率随着TS浓度的增加而增加,但增幅逐渐减少;与静态批式发酵相比,间歇搅拌有助于提高批式发酵容积产气率,特别对高TS浓度处理容积产气率的提升效果更加明显;而半连续进料条件下更有利于高TS浓度处理容积产气率的提高,但各处理原料产气率均随着固物滞留时间(solid retention time,SRT)缩短而逐渐降低。综合考虑产气情况及工程应用实际,建议秸秆批式发酵底物质量分数不超过8%,而半连续发酵TS质量分数8%时SRT设计为20 d(容积产气率1.00 m3/(m3·d)),若发酵TS质量分数6%时,SRT设计为15 d,容积产气率0.75 m3/(m3·d),该运行参数为秸秆沼气工程发展提供了理论依据。 相似文献
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添加残次苹果发酵物对稻草青贮品质及其微生物数量的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
为了探讨添加残次苹果发酵物改善稻草的青贮品质及其适宜添加比例。按残次苹果发酵物和稻草质量比为全部为稻草（Ⅰ）、1∶9（Ⅱ）、3∶7（Ⅲ）、5∶5（Ⅳ）、7∶3（Ⅴ）、9∶1（Ⅵ）混合进行青贮。青贮90 d 后开封,测定青贮前后的营养成分,鉴定青贮饲料的感官品质、发酵品质以及有氧暴露情况下pH值和微生物数量的变化。结果表明,添加残次苹果发酵物显著提高青贮原料的粗蛋白（Crude Protein,CP）和可溶性碳水化合物（Water Soluble Carbohydrate,WSC）的含量（P<0.05）,降低了原料的中性洗涤纤维（Neutral Detergent Fiber,NDF）和酸性洗涤纤维（Acid Detergent Fiber,ADF）的含量（P<0.05）;青贮90 d天后,混合青贮饲料的乳酸（Lactate Acid,LA）、乙酸（Acetic Acid,AA）含量随着残次苹果发酵物添加量的增多而增加;处理Ⅰ的LA（0.17%）、AA（0.09%）含量最低,显著低于其他5个处理（P<0.05）,而丁酸（Butyric Acid,BA）含量、AN/TN（Ammonia Nitrogen Total Nitrogen）的比值显著高于其他5个处理（P<0.05）;有氧暴露后,随着有氧暴露时间的延长,各处理的pH值、酵母菌数量、霉菌数量逐渐增多,乳酸菌数量逐渐减少;处理Ⅰ的乳酸菌数量始终显著低于其他各处理（P<0.05）,酵母菌和霉菌数量始终显著高于其他各处理（P<0.05）;而处理Ⅲ、Ⅳ的乳酸菌数量始终显著高于其他处理（P<0.05）,酵母菌和霉菌数量始终保持较低水平。未添加残次苹果发酵物处理Ⅰ的感官评分和综合评分均为劣等,添加残次苹果发酵物的稻草青贮处理Ⅲ和处理Ⅳ的感官评分和综合评分均为优等;同时添加残次苹果发酵物增加了混贮的营养价值,改善了混贮的发酵品质。综合分析,在试验中添加残次苹果发酵物能改善稻草的青贮品质,其添比例在3∶7～5∶5之间适宜。 相似文献
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工业化自动多层翻板式豆粕固态发酵床的设计与试验 总被引：1，自引：1，他引：0
传统固态发酵条件难以控制、工业放大困难、能耗高、占地面积大,不能实现工业化流水线自动生产,更不能适应目前发酵行业规模化发展的需要。为了解决这些问题,运用现代工业设计理念,结合机械化及自动化控制技术,设计了可进行灭菌、接种、拌料、发酵的固态发酵装置。以此装置为基础,形成了集原料预处理、配料、发酵、干燥为一体的固态发酵生产系统,现已成功投产。以豆粕为原料,采用设计的生产线进行豆粕酶解发酵试验。在固态发酵期间,发酵相对湿度控制在38%~42%,而发酵24 h后,温度能稳定在37?C左右,适合微生物生长。发酵72 h结束后,饲料中酸溶性蛋白质量分数相对提高了21.2%,KOH溶解度从57.19%提高到了77.45%。结果表明:豆粕酶解发酵饲料的各项参数满足企业标准,产品质量优良。发酵过程中装置运行稳定,生产规模大,单批次最大生产量为10 t,满足工业化生产需要。该装置机械自动化水平高,可以连续批量生产,适用于生物饲料、生物肥料、生物色素、生物农药、生物燃料、生物酶制剂等多个领域。 相似文献
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蔬菜废弃物中温厌氧发酵酸化失稳预警指标筛选 总被引：5，自引：2，他引：3
厌氧消化是一种可以较好地将有机废弃物处理和能源回收结合的生物技术,它是多种厌氧微生物共同参与、分阶段有序进行的复杂串联代谢过程。其中产甲烷菌对环境最敏感、代谢速率最慢,产甲烷阶段往往是厌氧消化系统的瓶颈,水解酸化与产甲烷两阶段不能较好地匹配,极易受到抑制。针对蔬菜废弃物厌氧发酵易酸化的特点,该试验旨在筛选发酵体系酸化失稳预警指标,采用自行设计的70 L反应装置,在中温35℃条件下进行蔬菜废弃物厌氧发酵的连续冲击负荷试验。通过对发酵过程中的气相及液相指标监测,该研究筛选出4类失稳预警指标,分别为:1)甲烷与二氧化碳的比值。当CH_4/CO_21.06时,系统出现酸化现象,提前18 d对厌氧发酵系统做出预警指示,具有最强的失稳预警性;2)挥发性脂肪酸。当丙酸、正/异丁酸、正/异戊酸出现突变时,系统出现酸化征兆,分别在17、15和15 d对厌氧消化体系做出失稳预警;3)碱度。包括总碱度(total alkalinity,TA)、碳酸氢盐碱度(bicarbonate alkalinity,BA)、及挥发酸盐碱度(intermediate alkalinity,IA)的耦合性指标,当BA1500 mg/L、BA/TA0.8或IA/BA0.4时,系统提前13、12和12 d做出酸化预警指示,此时发酵体系缓冲性能较差,系统极易出现挥发性脂肪酸的累积进而导致系统酸化失稳;4)氧化还原电位和pH值在整个厌氧消化过程中均持续微弱变化,利用其绝对值很难做出失稳判断,利用其相对变化值可做出失稳判断,骤变分别发生在产气彻底停止前第5天和第4天,预警能力较弱。在工程实际应用中,相比液相指标而言,气相指标的监测更容易实现,建议CH_4/CO_2作为预警指标。 相似文献
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为了提高10 L发酵罐发酵胡柚汁中活菌数、总酚含量和总黄酮含量,本试验以植物乳杆菌L1(Lactobacillus plantarum L1)和发酵乳杆菌L2(Lactobacillus fermentum L2)为发酵菌种发酵胡柚果汁,考察了摇瓶发酵条件下初始pH值和溶氧对胡柚汁乳酸菌发酵过程以及菌体细胞凝聚性的影响,并对10 L发酵罐发酵放大进行了研究。结果表明,不同pH值和装液量会影响胡柚汁发酵过程中活菌数、总酚含量和总黄酮含量,且胡柚汁发酵过程中乳酸菌细胞有自凝聚能力。在10 L发酵罐中控制搅拌转速为100 r·min-1并结合pH控制发酵,胡柚汁发酵最大活菌数达到2.86×1010CFU·mL-1,总酚和总黄酮最大含量分别达到268 和752 μg·mL-1,比10 L发酵罐静置发酵分别提高47%、12%和13%,达到摇瓶最佳发酵效果。本研究结果为乳酸菌发酵胡柚汁饮料的规模化生产提供了理论依据。 相似文献
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猪粪沼液中氨态氮含量的影响因素实验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
通过猪粪在不同工艺条件下的厌氧发酵实验,研究了以猪粪为发酵原料所产沼液中氨态氮含量的各种影响因素及其最优发酵工艺技术。沼液中的氨态氮含量随发酵时间呈增长趋势,发酵温度为15℃时的增长速度缓慢,而发酵温度为30℃以上时的增长明显加速,适宜的搅拌速度和较高的原料浓度也有利于氨态氮含量的迅速增加。并且,pH值对沼液中的氨态氮含量有较大影响,发酵液呈酸性时的沼液中氨态氮含量随发酵时间逐渐减少,而碱性发酵液的沼液中氨态氮含量随发酵时间不断增加。沼液中氨态氮含量达到最大时的可控发酵工艺条件为：发酵时间,5 d;发酵温度：30℃;原料浓度,3.7%。 相似文献
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为评价沼液作为堆肥含氮添加剂的应用效果,开发沼液的处理应用技术,以牛粪树叶堆肥为对照,将沼液和树叶混合堆制发酵,探讨其发酵特性与腐熟进程。研究结果表明,环境温度一直在10℃以下,沼液堆肥化和牛粪堆肥化均能经历35d以上的堆温超过50℃的高温发酵;而沼液堆肥化超过50℃的高温期持续时间比牛粪堆肥化少8d;经60d的发酵沼液堆肥化的半纤维素含量从发酵初期的12.14%下降到6.53%,纤维素含量由20.5%下降到9.8%;而牛粪堆肥化的半纤维素含量从12.8%下降到9.56%,纤维素含量由21.5%下降到15.9%。可见沼液堆肥化的分解更彻底。从C/N、温度、可溶性糖含量、含水量、种子发芽指数综合评价两种堆肥的腐熟度,沼液堆肥化进入腐熟状态约经30d,而牛粪堆肥化进入腐熟约需45d。 相似文献