秸秆预处理白腐菌株的筛选及其对厌氧发酵的影响

农作物秸秆含有大量难降解的木质素,难于直接被厌氧微生物利用,降低了农作物秸秆的厌氧消化效率。该研究从8株白腐菌中筛选出1株产漆酶活力高的白腐菌株B-18,优化了该菌株的培养条件,确定适宜菌株B-18产漆酶的培养基为2%秸秆粉、2%蛋白胨、0.3%KH2PO4,0.15%MgSO4·7H2O,VB1 0.01g/L,1 000 mL蒸馏水、pH为5.0。利用该培养基进行B-18菌株培养,培养液中的漆酶活力单位为2.89 U。利用该菌株的液体培养物进行秸秆预处理,可促进秸秆中木质素的降解,这种作用加快了秸秆的厌氧发酵进程,可使秸秆产气时间提前4 d,产气量提高11.36%,容积产气率达到1.168 mL/(mL·d),原料产气率达到506.3 mL/g。该研究的进行对促进我国秸秆的沼气资源化利用具有重要的意义。     

硝化细菌脱氨氮预处理对鸡粪和玉米秸秆混合厌氧发酵的影响

在发酵温度为40℃,发酵底物TS含量分别为12%,16%和20%的条件下,将经过硝化细菌脱氨氮预处理的鸡粪以及未经预处理的鸡粪分别与玉米秸秆进行混合厌氧发酵,并研究发酵过程中沼气日产量、沼气累计产量、氨氮浓度、TS和VS降解率等参数的变化规律。研究结果表明:在发酵过程的前15 d,当发酵底物的TS含量分别为12%,16%,20%时,经过预处理的试验组的沼气日产量平均值分别为593.1,550.9,355.1 mL/d,未经预处理的试验组的沼气日产量平均值分别为420.8,379.2,433.4 mL/d;与未经预处理的试验组相比,经过预处理的试验组的累积沼气产量更高;在整个发酵过程中,各试验组的氨氮浓度均呈现出逐渐上升的变化趋势;脱氨氮预处理能够提高发酵前物料的挥发性脂肪酸浓度;当发酵底物的TS含量分别为12%,16%和20%时,相比于未经预处理的试验组,经过预处理的试验组的TS降解率分别提高了1.9%,7.9%和17.4%,VS降解率分别提高了2.2%,3.3%和28.4%,纤维素降解率分别提高了1.1%,4.6%和26.0%,半纤维素降解率分别提高了0.1%,1.3%和25.5%。     

稀酸处理对秸秆厌氧发酵产氢的影响

以稻草秸秆为纤维素原料,先利用稀硫酸对其进行预处理,再利用活性污泥进行厌氧发酵产氢。试验研究了压力、温度、硫酸浓度、加压时间、固液比以及原料粒度对预处理结果的影响,并根据产氢量优化了预处理条件。试验结果表明:在硫酸浓度为0.7%、处理压力为0.1MPa、加压时间为60min、固液比为1∶12,秸秆原料过60目筛的情况下预处理效果最好,此时每克秸秆产氢量为113ml,秸秆中半纤维素、纤维素的利用率为87.47%,秸秆的有效利用率为52.38%。     

尿素预处理对玉米秸秆厌氧发酵产沼气特性影响及动力学分析

针对玉米秸秆厌氧发酵产沼气过程中难降解问题,选用尿素对玉米秸秆进行预处理,并进行批次厌氧发酵产沼气试验研究.结果表明:经过45 d厌氧发酵,累积产气量最高为757.83 mL/g VS,最低为588.64 mL/g VS,厌氧发酵进行到25 d时达到45 d累积产气量的85％.分析联合预处理对累积沼气产气量影响得出,尿...     

进料配比对牛粪和玉米秸秆半连续厌氧发酵的影响

为了提高牛粪和玉米秸秆混合厌氧发酵时的产气性能,采用全混合式反应器对总固体混合比(Total Solid Mixing Ratios,TSMR)不同的原料进行半连续厌氧发酵,并研究各发酵系统的产气性能、稳定性和物质转化能力。研究结果表明:系统稳定运行后,当牛粪和玉米秸秆的TSMR为1∶3时,发酵系统的产气性能最佳,甲烷产量为3.94 L/d,分别比纯牛粪和纯玉米秸秆发酵提高了23.67%和20.44%,且该混合比下的木质纤维素降解率最高,可达56.55%;TSMR不同的发酵系统均能稳定运行,且稳定运行期间的总碱度为5 000～8 000 mg/L,总挥发性脂肪酸的浓度小于100 mg/L,pH值为7.0～7.4,氨氮浓度未达抑制值并随着混合原料中玉米秸秆占比的增大而减小。     

温度和pH值对猪粪与玉米秸秆混合厌氧发酵影响的试验研究

以玉米秸秆和猪粪混合为发酵原料,研究不同温度和不同初始pH值对厌氧发酵的影响。结果表明,在30℃发酵温度条件下,累积产气量达到最大值,为8 316 mL,且在发酵36 d时,累积产气量达到总累积产气量的91.8%。当初始pH值为7.3时,累积产气量达到最大值,为10 458 mL,且在发酵36 d时,累积产气量达到总累积产气量的90.44%。     

玉米秸秆预处理对厌氧发酵制氢影响的研究

为提高玉米秸秆的产氢能力,实验研究了蒸汽爆破预处理、硫酸预处理、氢氧化钠预处理、盐酸预处理和酸化(碱化)气爆预处理5种预处理方法对玉米秸秆发酵产氢能力的影响。结果表明,预处理可以将秸秆中相当一部分纤维素和半纤维素水解生成还原糖,其中质量分数为0.8%的H2SO4酸化汽爆预处理对秸秆的水解效果最好。在固-液比1∶10、H2SO4质量分数0.8%、保持微沸状态30min的处理条件下,秸秆的糖含量达到最大值24.57%,最大氢气产量为141mL/g。     

餐厨垃圾与农业秸秆的厌氧发酵区别

从能源的可持续发展和资源化利用的角度,介绍了餐厨垃圾和农业秸秆厌氧发酵的处理方法,重点分析了餐厨垃圾和农业秸秆在成分、预处理、厌氧发酵工艺、沼气成分含量、沼液用途方面的区别。     

HCl和NaOH预处理对菊芋秸秆产甲烷潜力的影响

为资源化利用菊芋秸秆,以菊芋秸秆为底物进行了中温批式厌氧消化实验,通过对比不同浓度HCl和NaOH(0.2～0.8 mol/L)预处理对菊芋秸秆产甲烷潜力的影响,研究了HCl和NaOH预处理在菊芋秸秆厌氧消化中应用的可行性。研究结果表明：HCl处理效果优于NaOH处理,0.4 mol/L HCl处理后菊芋秸秆的产甲烷潜力达到了(229.57±13.77) mL/g,较未经处理的菊芋秸秆提高了71.17%;NaOH和HCl预处理均能够有效打开菊芋秸秆内部结构,其中HCl处理后,半纤维素降解率最大,为17.26%～31.75%,NaOH处理后,木质素降解率最大,为6.87%～16.87%;NaOH处理可以缩短菊芋秸秆的厌氧消化周期(T₅₀,T₈₀和T₉₀分别缩短了5～6,9～14,5～11d),但要获得更大的甲烷产量可能需要更高浓度的NaOH进行预处理。综合考虑经济效益和对环境的污染等因素,低浓度的HCl更适于菊芋秸秆厌氧消化的预处理。     

水热预处理对木质纤维素类废弃物厌氧发酵产甲烷及能量平衡的影响北大核心CSCD

文章研究了10种常见的木质纤维素类废弃物(玉米秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆、水稻秸秆、南瓜藤、地瓜藤、苦瓜藤、浮萍、猴菇渣、平菇渣)在175℃,30 min条件下的水热预处理效果,并开展了产甲烷潜力试验。结果表明:水热预处理后,10种废弃物的半纤维素含量均显著降低,但玉米秸秆、小麦秸秆、南瓜藤、地瓜藤和浮萍的产甲烷潜力并未得到显著提高;苦瓜藤、猴菇渣和平菇渣因水热处理后纤维素得到大幅降解,其产甲烷潜力分别提高了51%,30%和29%。通过能量平衡分析可知,对于中温37℃的厌氧发酵工艺,进行水热预处理需要多消耗大约977 kJ/kg的能量,即水热处理后物料的甲烷产量至少要比未水热处理的物料提高27.2 L/kg,才能够保持相同的能量收益。     

秸秆发酵产氢的碱性预处理方法研究

以麦秆、稻草和滤纸为发酵底料,以厌氧活性污泥为接种物,采用不同的预处理方法去除木质素并提高纤维素的降解率,从而提高其发酵产氢能力。试验表明对于相同的底料,经过NaOH预处理和纤维素酶解后的还原糖含量、总产气量、总产氢量和氢气浓度都要高于经过氨水预处理的底料,而未经过预处理的底料发酵产氢能力最差。利用10g经过NaOH预处理的麦秆和稻草,经纤维素酶解后在发酵产氢过程中的降解率分别为23.2%和12.5%,总产氢量分别为363.3mL和254.9mL,发酵产气中氢气浓度分别为23.8%和29.1%。发酵液相中主要产物为乙醇、乙酸和丁酸。