检索结果-内蒙古大学图书馆

小型轻简快速智能化好氧堆肥设备研制

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农业技术与装备 2025年第3期 7-9页

作者：刘科唐宁蒋书琴苏琳钧杨玉鹏韦秀丽重庆市农业科学院重庆401329 农业农村部可再生能源开发利用南方科学观测实验站重庆401329 农业废弃物资源化利用重庆市重点实验室重庆401329 重庆市南川区农业委员会重庆408499

针对现有堆肥设备在物料混合过程中的动力能耗问题,开发了一种小型化的轻简快速智能化好氧堆肥设备,该设备具备自动进料、无动力混合搅拌、自动发酵等功能,有效解决了现有堆肥工艺物料混合设备能耗高、结构复杂的问题。

关键词：好氧堆肥设备无动力搅拌自动堆肥智能化

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超高温预处理装置及其促进鸡粪稻秸好氧堆肥腐熟效果

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农业工程学报 2017年第13期33卷 243-250页

作者：曹云黄红英钱玉婷王琳徐跃定靳红梅孙金金常志州江苏省农业科学院循环农业研究中心农业部农村可再生能源开发利用华东科学观测实验站南京210014

为提高畜禽粪便堆肥效率和质量,设计了一种超高温预处理好氧堆肥工艺,并以鸡粪和稻秸为原料,进行了为期62 d的堆肥试验。设置了3个处理,即:高温好氧堆肥(CK);超高温(85℃)预处理4 h+高温好氧堆肥(HPC);超高温(85℃)预处理4 h+接种0.5%... 详细信息

为提高畜禽粪便堆肥效率和质量,设计了一种超高温预处理好氧堆肥工艺,并以鸡粪和稻秸为原料,进行了为期62 d的堆肥试验。设置了3个处理,即:高温好氧堆肥(CK);超高温(85℃)预处理4 h+高温好氧堆肥(HPC);超高温(85℃)预处理4 h+接种0.5%新鲜鸡粪+高温好氧堆肥(I-HPC)。监测了堆体的温度、含水率、pH值等参数的变化情况,并以C/N、可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、铵态氮、硝态氮、腐殖化指数(humification index,HI)、种子发芽指数(germination index,GI)为指标评价了堆肥腐熟度和质量。结果表明,与CK相比,超高温预处理可以提高后续堆料升温速率和最高温度、延长高温期天数、缩短堆肥周期,I-HPC、HPC的最高温度比CK分别高出13.6、12.8℃,≥50℃的天数分别比CK多3、2 d。但与HPC相比,接种新鲜鸡粪并没有加快后续堆肥进程。超高温预处理后,物料容重由0.81 g/cm^3下降为0.72 g/cm^3、pH值下降了1~2;而DOC质量分数由106 g/kg上升到124 g/kg;总挥发性脂肪酸(total volatile fatty acids,TVFAs)、NH_4^+-N质量分数分别为预处理前的3.2倍、2.45倍。HPC、I-HPC堆体有机质降解速率常数分别为0.0501、0.0534 d-1,比CK(0.00143 d-1)大,因此,HPC、I-HPC堆肥产品的TOC质量分数(182.1、192.1 g/kg)分别比CK(205.3 g/kg)低;TN质量分数(19.70、21.28 g/kg)比CK(17.96 g/kg)高;腐殖化指数(0.77、0.71)比CK(0.64)高。但HPC、I-HPC堆肥产品之间TN质量分数、腐殖化指数无显著差异。因此,超高温预处理好氧堆肥法能明显缩短堆肥周期、提高堆肥产品质量,具有较大的应用潜力。

关键词：堆肥粪秸秆超高温预处理嗜热微生物腐殖化指数氮损失

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玉米秸秆固态和液态厌氧发酵产气性能与微生物种类比较研究

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农业工程学报 2020年第3期36卷 227-235页

作者：蒋滔韦秀丽肖璐刘科张凯李平王冰重庆市农业科学院重庆401329 农业部农村可再生能源开发利用南方科学观测实验站重庆401329

厌氧发酵产沼气是中国绿色农业发展过程处理农业废弃物的重要手段,该文以玉米秸秆为研究对象,开展液态、固态厌氧发酵产气性能、微生物系统多样性及演替规律的比较研究,得出如下结论:固态发酵总固体(TS)产气率及甲烷转化率略低于液态发... 详细信息

厌氧发酵产沼气是中国绿色农业发展过程处理农业废弃物的重要手段,该文以玉米秸秆为研究对象,开展液态、固态厌氧发酵产气性能、微生物系统多样性及演替规律的比较研究,得出如下结论:固态发酵总固体(TS)产气率及甲烷转化率略低于液态发酵,发酵结束后,前者沼液中N、P、C的含量要低于后者;乙酸是两发酵体系挥发性脂肪酸(VFAs)的主要组成,占总VFAs的70%以上。高通量测序结果发现,2个发酵系统中细菌主要以Bacteroidetes、Firmicutes、Proteobacteria、Cloacimonetes、Synergistetes及Verrucomicrobia为主,这6类菌群占总克隆数的80%以上。而Methanosaeta,Methanospirillum,Methanocorpusculum以及Methanoculleus是两系统优势古菌,并且随消化过程的进行,古菌群落呈现由乙酸型向氢营养型转变的趋势。发酵结束后,上述2类古菌在群落中的占比基本持平。对微生物多样性的聚类分析结果显示,在发酵第4天和第8天后,2个系统中细菌与古菌群落结构的差异逐渐明显。进一步分析表明,影响玉米秸秆液态发酵微生态结构的主要环境因子为乙酸,秸秆纤维素水解可能是制约物能转化率的关键过程;总磷(TP)是影响固态发酵系统微生态结构的关键环境因子,而如何增加产甲烷古菌的生物量是提高原料产气率的关键。该研究结果为调控玉米秸秆厌氧发酵过程、提高其生物降解效率提供了科学依据。

关键词：秸秆发酵甲烷玉米秸秆固态厌氧发酵液态厌氧发酵微生物群落

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秸秆床厌氧发酵产沼气系统优化试验

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农业工程学报 2016年第1期32卷 250-257页

作者：陈广银毕金华杜静常志州叶小梅江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部农村可再生能源开发利用华东科学观测实验站南京210014

针对前期研究中发现秸秆床反应器内秸秆在发酵后期上浮、进水短流等问题,采取在秸秆床反应器内增加导气管、在秸秆捆底部预留缓冲空间以及2种方式组合的方式,研究改进措施对秸秆床反应器及整个发酵系统产气、化学需氧量(chemical oxygen... 详细信息

针对前期研究中发现秸秆床反应器内秸秆在发酵后期上浮、进水短流等问题,采取在秸秆床反应器内增加导气管、在秸秆捆底部预留缓冲空间以及2种方式组合的方式,研究改进措施对秸秆床反应器及整个发酵系统产气、化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)去除等的效果。结果表明:直接以打捆秸秆为固定相,以猪粪废水为流动相的处理在猪粪废水有机负荷为2.13 kg/(m3/d)条件下出现轻度酸化,产气受到明显抑制,日产气量明显低于其它处理,继续提高猪粪废水有机负荷后各处理间无明显差别;采用增加导气管、增加缓冲空间以及导气管+缓冲空间的方式改善了秸秆床反应器内发酵环境,未出现酸化现象,日产气量稳定性明显提高。试验结束时,各处理秸秆床反应器累积产气量较对照分别提高了18.90%、9.05%和22.48%,累积产甲烷量较对照分别提高了23.02%、9.34%和25.21%;采用该研究提出的改进措施对二级反应器产气组成无明显影响,各处理平均甲烷含量均在68%左右,对整个秸秆床发酵系统累积产气量、平均甲烷体积分数以及COD去除率无明显影响。以上结果表明,在秸秆床反应器内增加导气管对提高反应器产气量、甲烷含量及产气稳定性有较好的效果,在条件允许的情况下可以考虑在反应器底部增加缓冲空间。

关键词：秸秆沼气优化秸秆床反应器导气缓冲空间猪粪废水:厌氧发酵

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有机酸预处理对麦秸理化特性及生物产沼气的影响

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太阳能学报 2015年第10期36卷 2559-2564页

作者：陈广银曹杰常志州叶小梅杜静江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业部农村可再生能源开发利用华东科学观测实验站南京210014

以乙酸、丙酸和丁酸不同混合比例配制的混合酸预处理麦秸,研究预处理对麦秸理化特性、物质结构及厌氧生物产沼气的影响。结果表明:有机酸预处理可促进麦秸有机物的溶出。预处理后,麦秸水浸提液pH值均小幅减小,水浸提液COD浓度大幅增大,... 详细信息

以乙酸、丙酸和丁酸不同混合比例配制的混合酸预处理麦秸,研究预处理对麦秸理化特性、物质结构及厌氧生物产沼气的影响。结果表明:有机酸预处理可促进麦秸有机物的溶出。预处理后,麦秸水浸提液pH值均小幅减小,水浸提液COD浓度大幅增大,乙酸∶丙酸∶丁酸质量比为7∶3∶1.5(T2)、6∶5∶3(T3)、4∶1∶2(T4)和2∶1∶1(T5)的处理分别增加了78.36%、40.79%、52.40%和76.25%,水处理(T1)降低10.28%。对麦秸纤维素、木质素、官能团均无明显影响,但预处理后麦秸纤维素结晶度增强,对纤维素、半纤维素及木质素影响的顺序依次为:半纤维素>纤维素>木质素,其中T3和T5处理对麦秸半纤维素的影响最大,较处理前分别降低18.21%和16.96%,明显高于T2和T4的3.12%和5.58%。厌氧发酵产气的结果表明:无论是水还是有机酸预处理对麦秸产气速率、平均甲烷含量均无明显影响,TS产气量较处理前均不同程度降低。

关键词：有机酸预处理木质纤维原料沼气厌氧消化理化特性

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堆肥预处理温度控制促进麦秸厌氧发酵产沼气

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农业工程学报 2013年第23期29卷 179-185页

作者：陈广银马慧娟常志州叶小梅杜静徐越定张建英江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业部农村可再生能源开发利用华东科学观测实验站南京210014

为阐释温度在堆肥预处理影响秸秆厌氧发酵产沼气中的作用,以麦秸为原料,研究堆肥不同升温阶段麦秸的厌氧发酵产气特性,并以麦秸堆肥的温度数据为基础,以灭菌后的麦秸为原料进行模拟堆肥(不同温度处理),模拟堆肥后的麦秸进行厌氧发酵产... 详细信息

为阐释温度在堆肥预处理影响秸秆厌氧发酵产沼气中的作用,以麦秸为原料,研究堆肥不同升温阶段麦秸的厌氧发酵产气特性,并以麦秸堆肥的温度数据为基础,以灭菌后的麦秸为原料进行模拟堆肥(不同温度处理),模拟堆肥后的麦秸进行厌氧发酵产沼气。结果表明,在堆温升至55℃前,麦秸干物质(TS)损失率为4.06%,当堆温升至55℃后麦秸TS损失率迅速增加,堆肥10 d后麦秸TS损失率达22.45%;堆肥后麦秸厌氧发酵产气速率并无明显提高,TS产气量随堆肥时间先增加后降低,以堆温升至55℃时麦秸TS产气量最大,为349.92 mL/g,较开始堆肥增加了7.56%,扣除堆肥造成麦秸有机物损失,堆肥预处理对麦秸产气量并无明显促进;当堆温超过55℃以上9 d的麦秸产气量仅为开始堆肥的66.58%。模拟堆肥的结果表明,不同温度处理对麦秸有机物损失、物质组成均有较大影响,模拟堆肥后麦秸半纤维素大幅降低了28.10%,TS产气量随处理温度、处理时间的增加先增加后降低,当处理温度为55℃时获得最大TS产气量,为342.36 mL/g,较未处理提高了8.35%;随着处理温度的提高和处理时间的延长,麦秸TS产气量逐渐降低。以上结果表明,堆肥预处理产生的高温对破坏秸秆物质结构、提高其厌氧生物转化性能有较大影响,当秸秆堆体温度升至55℃时应停止堆肥,进行厌氧发酵产沼气。该文可为堆肥预处理在秸秆沼气工程中应用提供参考。

关键词：厌氧消化沼气温度麦秸堆肥预处理

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基于改进秸秆床发酵系统的厌氧发酵产沼气特性

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农业工程学报 2014年第20期30卷 244-251页

作者：陈广银杜静常志州叶小梅徐跃定张建英江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业部农村可再生能源开发利用华东科学观测实验站南京210014

为同时解决农业秸秆和分散式畜禽养殖废水的资源化问题,以打捆秸秆为固定相,以猪粪废水为流动相,构筑秸秆床厌氧反应器,并在反应器后部连接废水二级厌氧反应器,研究秸秆床发酵系统的产气特性及可行性。结果表明:秸秆床发酵系统可同时处... 详细信息

为同时解决农业秸秆和分散式畜禽养殖废水的资源化问题,以打捆秸秆为固定相,以猪粪废水为流动相,构筑秸秆床厌氧反应器,并在反应器后部连接废水二级厌氧反应器,研究秸秆床发酵系统的产气特性及可行性。结果表明:秸秆床发酵系统可同时处理打捆秸秆和猪粪废水,且不影响各发酵原料的厌氧生物转化率,秸秆床发酵系统中秸秆干物质产气量为394.96 mL/g,略高于秸秆单独发酵(382.11 mL/g);秸秆床发酵系统产气稳定性大幅提高,避免了单一发酵原料日产气量波动较大的问题,对产气中平均甲烷体积分数影响明显,秸秆床发酵系统、纯猪粪废水和纯秸秆发酵产气中平均甲烷体积分数分别为57.40%、60.37%和47.32%;与各物料单独发酵相比,秸秆床发酵系统平均容积产气率大幅提高,纯秸秆和猪粪废水单独发酵容积产气率仅为秸秆床发酵系统的69.42%和66.94%;试验35 d后,秸秆机械强度和孔隙度明显降低,秸秆互相粘结导气性下降,造成秸秆上浮严重及进水短流,反应器出水化学需氧量浓度快速增加并稳定在较高浓度,故在秸秆床反应器后部必须连接废水二级厌氧反应器以进一步处理秸秆床反应器出水。综合以上结果,采用秸秆床发酵系统同时处理打捆秸秆和猪粪废水是可行的,但需解决发酵后期秸秆上浮、导向性下降和进水短流等问题。

关键词：沼气:秸秆发酵猪粪废水有机负荷秸秆床反应器容积产气率

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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

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农业工程学报 2015年第15期31卷 201-207页

作者：杜静陈广银黄红英靳红梅奚永兰钱玉婷徐跃定常志州江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业部农村可再生能源开发利用华东科学观测实验站南京210014

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... 详细信息

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。

关键词：秸秆沼气发酵发酵物料浓度批式半连续

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水解液出料和回流对秸秆水解产酸的影响

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中国环境科学 2013年第11期33卷 2006-2012页

作者：陈广银吕利利常志州叶小梅徐跃定张建英江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业部农村可再生能源开发利用华东科学观测实验站江苏南京210014

为了解秸秆两相发酵水解相水解液出料和回流对秸秆水解产酸过程的影响,以打捆麦秸为原料,在中温[(37±1)℃]条件下,采用批次进料方式,进行秸秆水解产酸实验.实验设置水解液出料量为排空、排1/2和排1/3,水解液回流频次为不回流、1d回... 详细信息

为了解秸秆两相发酵水解相水解液出料和回流对秸秆水解产酸过程的影响,以打捆麦秸为原料,在中温[(37±1)℃]条件下,采用批次进料方式,进行秸秆水解产酸实验.实验设置水解液出料量为排空、排1/2和排1/3,水解液回流频次为不回流、1d回流1次和3d回流1次.结果表明:水解液出料促进了秸秆有机物的水解溶出,水解液出料后秸秆中有机物大量水解溶出,水解液COD、SCOD浓度迅速回升,pH值迅速降低,TVFAs先增加后降低;水解液大出料量更有利于秸秆有机物水解溶出,水解液排空的处理累积COD获得量、TS损失率、半纤维素损失率和纤维素损失率较排1/3的处理分别提高44.45%、25.97%、30.23%和43.34%,排空的处理单位秸秆水解获得COD质量达0.33g COD/g秸秆;水解液回流对秸秆有机物水解溶出并未表现出明显的促进作用,但在实验后期对日产气量及产气中甲烷含量影响明显,3d回流1次的处理累积产气量和产气中甲烷含量均高于不回流和1d回流1次的处理.

关键词：打捆麦秸水解液出料量回流

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温和湿热预处理对稻秸理化特性及生物产沼气的影响

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中国环境科学 2016年第2期36卷 485-491页

作者：杜静陈广银黄红英靳红梅奚永兰钱玉婷徐跃定常志州江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业部农村可再生能源开发利用华东科学观测实验站江苏南京210014

为考察温和湿热预处理提高秸秆产气速率的可行性,以水稻秸秆为原料,在湿热预处理温度80℃、物料含水率60%条件下,通过分析湿热处理前后稻秸理化特性及厌氧生物产气特性的变化,研究不同湿热预处理时间对秸秆预处理及产沼气效果的影响.结... 详细信息

为考察温和湿热预处理提高秸秆产气速率的可行性,以水稻秸秆为原料,在湿热预处理温度80℃、物料含水率60%条件下,通过分析湿热处理前后稻秸理化特性及厌氧生物产气特性的变化,研究不同湿热预处理时间对秸秆预处理及产沼气效果的影响.结果表明,温和湿热预处理促进了稻秸有机物的溶出,预处理后稻秸水浸提液p H值有较大幅度下降,而COD、TVFA和乙酸含量均大幅度增加,与对照组相比,T1、T2和T3处理秸秆水浸提液COD浓度分别增加了47.19%、55.18%和60.62%,TVFA浓度分别增加了22.34%、33.98%和50.12%,乙酸浓度分别增加了19.52%、34.02%和49.37%,并且乙酸占TVFA百分比均超过85%以上,差异显著性分析表明,处理T1水浸提液各理化特性指标与对照组相比呈极显著差异,而不同温和湿热预处理之间无显著差异;对稻秸纤维素组分破坏效果明显,但不同预处理时间对秸秆木质纤维组分破坏效果影响不大;厌氧发酵产气的结果表明,温和湿热预处理可明显提高稻秸厌氧生物产沼气,发酵20d平均容积产气率可提高12.53%以上,累积TS产气率可提高36.17%以上.可见,温和湿热预处理提高秸秆厌氧生物产沼气效果是可行的,考虑到工程应用中预处理能耗成本因素,湿热预处理时间以T1处理(即6h)为宜.

关键词：温和湿热预处理木质纤维原料沼气厌氧消化

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