复合菌剂预处理玉米秸秆及厌氧发酵产沼气

对比研究了9组不同配比的复合菌剂预处理玉米秸秆及厌氧发酵产沼气的效果,采用秸秆失重率及木质纤维降解率分析复合菌剂的降解能力,并通过沼气和甲烷的产量分析复合菌剂的产气性能.研究结果表明,D4组秸秆失重率及木质纤维素降解率最高,其次为I9组.30d的发酵周期内,I9菌剂处理后秸秆厌氧发酵效果最好,出现两个产气和产CH4的高峰期,累积产气量和产CH4量分别提高36.6%、39.0%,这说明采用合适的菌剂配比预处理秸秆能较大地提高厌氧发酵的产气量和消化效率.D4组秸秆木质纤维降解率虽最高,但产气并不是最高的,这说明降解率和产气量并不成正比.根据产气要求,选择最佳复合菌剂的配比为I9组,即复合菌、真菌、放线菌及细菌、绿色木霉的体积比为3∶3∶2∶1.     

外源氢厌氧发酵原位合成甲烷的实验研究

降低沼气中ＣＯ２ 的体积分数是提高沼气利用效率的重要途径．分别以营养液和水稻秸秆作 为发酵底物,在发酵瓶（５００ｍＬ）中利用外源Ｈ２ 和ＣＯ２ 厌氧发酵原位合成ＣＨ４．实验探索发酵温 度、外源气体组成（Ｈ２ 与ＣＯ２ 体积比）对发酵过程中的产气规律和组成的影响,以确定适宜的反应 条件;根据不同条件下食氢产甲烷菌利用Ｈ２ 和ＣＯ２ 的发酵表现,解析沼气中各组分的变化规律． 沼气中ＣＨ４ 的相对体积分数随着温度、外源气体组成（Ｈ２ 与ＣＯ２ 体积比）的升高而升高;以营养 液为底物的厌氧发酵中,外源氢气的引入能明显提高厌氧发酵沼气产量和ＣＨ４ 的体积分数,外源 气体Ｈ２ 与ＣＯ２ 的体积比以５∶１为宜,发酵适宜的温度在５５～６５℃之间．以秸秆为底物的厌氧发 酵中,温度以５５℃为宜,以纯Ｈ２ 作为外源气为宜,流量为１８０ｍＬ／（Ｌ·ｄ）的条件下,沼气中ＣＨ４ 相对体积分数达到７５．５％．     

玉米秸秆的生物降解效果研究

分析不同菌种对玉米秸秆的降解效果,生产出易于消化和吸收的高蛋白饲料.选育白腐真菌、黑曲霉、绿色木霉等分别进行糖化与发酵,最佳发酵条件为温度35℃,时间60h.研究结果表明,白腐真菌＋黑曲霉＋绿色木霉的组合菌发酵效果优于单菌种发酵.     

NaOH预处理对木薯渣厌氧发酵产沼气的影响

为研究NaOH预处理对木薯渣厌氧发酵产沼气的影响,采用不同质量浓度的NaOH溶液(0.5%、1.0%、2.0%和3.0%)对木薯渣进行浸泡处理,浸泡温度100℃,持续时间3 h,以去离子水处理木薯渣作为对照。浸泡处理后残渣经过水洗,在发酵温度为35℃、初始pH为7.0条件下,以厌氧污泥为接种物(接种比3∶7,干重计)进行中温厌氧发酵。碱预处理可降低木薯渣中淀粉、纤维素和木质素的含量,随预处理中NaOH浓度增加,其中木质素的去除率依次为60.1%、80.6%、83.6%和86.1%。在厌氧发酵初期,对照组和碱预处理后木薯渣残渣均发生快速酸化和VFA累积,添加NaOH,调节pH有效避免了VFA的持续累积,发酵结束后各反应器内VFA均低于350 mg/L。NaOH预处理提高了木薯渣的产气效率,最佳的NaOH浓度为0.5%,此时沼气产率为0.427 m~3/kg VS,比对照组提高了68.3%。     

利用干发酵方法处理废弃物(英文)

通过一种创新的厌氧消化技术——沼气干式发酵技术,处理固体有机废弃物,得到肥料,实现能源的回收利用和废物的可持续管理.干式厌氧发酵与湿发酵相比具有有机质浓度高、无废水排放、容积产气率高等优点.更重要的是回顾优化技术,对反应器的结构、发酵原料、共消化、底物预处理和消化的环境条件等提出改进建议.     

竹子化学成分的测定

为了开发高效、低成本的预处理技术,提高竹子生物质的能源化利用,对竹子中的化学成分进行了提取和分析,并用微波和碱对竹子进行预处理和酶解试验,并设计正交试验,对经微波与碱联合预处理的竹子的糖化条件进行了优化,用硫酸蒽酮法检测酶解液中的可发酵单糖含量．其结果表明竹子中半纤维素的质量分数含量为21．49％,纤维素的质量分数含量为43．52％,可以作为生物能源生产的原料．微波与碱联合预处理的最佳条件是：700W,6min．对微波与碱联合预处理的竹屑糖化条件进行优化,得到竹屑最佳糖化条件：温度45℃,pH5．0,每克底物用酶量20U／g．     

秸秆厌氧发酵产沼气的初步研究

研究了氨水预处理秸秆、秸秆粉碎、接种量、接种污泥含水率、反应温度以及氮源等对农作物秸秆厌氧发酵产甲烷的影响。结果表明农作物秸秆厌氧消化产甲烷的适宜条件是：用质量分数10％的氨水预处理，秸秆长度8cm，接种量1：1．5（干物质质量比），接种污泥含水率91．7％，反应温度35℃，尿素添加量为秸秆用量的0．5％。在厌氧的条件下，农作物秸秆在厌氧消化反应容器中的停留时间为13～15d，每克秸秆可以制取甲烷92．33mL，可实现能量回收。     

NaOH固态预处理对秸秆厌氧消化的影响

用NaOH对秸秆进行固态化学预处理,以提高秸秆厌氧消化效率和产气量,研究不同NaOH添加量和负荷率对秸秆产气特性的影响.结果表明,NaOH固态预处理对秸秆厌氧消化有明显促进作用,预处理后秸秆的单TS产气量比未处理前提高26.02%～65.43%,反应起始时间提前1～2d,反应持续时间缩短1～4d,TS和VS去除率分别提高41.7%和52.4%,甲烷气体体积分数由未处理前的52.1%提高到64.5%,其生物能由19.71MJ/m3提高到24.41MJ/m3,在NaOH添加量为6%时,负荷率为60g/L的秸秆厌氧消化效果最好,单位TS沼气产量最高达到445mL/g.     

小球藻抽脂残留物培养产气肠杆菌的制氢研究

为使高效产氢产气肠杆菌能够运用到实际生产中,探索并且优化以小球藻抽脂残留物的水解产物为底物的厌氧批次产氢发酵实验参数.采用中心组合设计,通过三次平行实验取得的数值,拟合得到反映温度、接种量和p H值与产氢量之间关系的多元二次回归模型,以产氢率为响应值,进行响应面分析.方差分析结果显示,该模型的显著性和可靠性较高,拟合效果良好.该模型预测出最佳产氢结果为54.22 m L/g小球藻抽脂残留物,产氢条件为温度37.55℃,接种量12.25%,p H值5.95.进行了厌氧批次发酵产氢验证实验,实际结果为小球藻抽脂残留物的产氢量为54.61 m L/g,与预测值十分接近,说明该模型能较好反应三因素对产氢量的影响.优化了高效产氢菌利用廉价底物发酵产氢的运行条件,为实现生产氢气的过程与有机废弃物无害化处理相耦合提供了新思路.     

钾对稻秆混聚乙烯水蒸气气化特性的影响

以稻秆和稻秆混聚乙烯为研究对象,经水洗后通过浸渍法对稻秆添加钾,采用上吸式固定床反应器,重点研究了钾含量对稻秆和稻秆混聚乙烯(聚乙烯占40%)水蒸气气化的影响。结果表明:温度为850℃,水蒸气流量为2.0 g/min,稻秆中钾含量从2×10~(-4)mol/g升高至8×10~(-4)mol/g时,反应5 min内,两种燃料的H_2和CO_2产量都相应提高,CO含量降低,但总产气量增加;反应25 min后,稻秆的总产气量、产氢气量增加率分别为18.28%和4.08%,稻秆混聚乙烯时的总产气量、产氢气量增加率分别为28.76%和25.15%。