周年运转的沼气工程——上海五里塘沼气工程特色谈

本文介绍上海市松江县五里塘生态场沼气生产系统采用玻璃温室保温,实现沼气周年均衡生产的经验。作者认为,充分利用当地光能资源是实现沼气周年运转的途径,温室的保温是沼气生产系统维持正常运转的关键。     

皇竹草厌氧发酵产沼气特性

在中温(35℃)条件下,采用批量厌氧发酵对生长期为35 d和68 d的皇竹草的发酵特性进行研究.实验结果表明,两组不同生产期的皇竹草C/N均较低,分别为14.75和17.52.经过45 d的厌氧发酵处理,生长期为35 d的皇竹草产气率为243.77ml.g-1VS,在第1天和第15天出现两个产气高峰,第45天的产气结束;生长期为68 d的皇竹草产气率为247.06 ml.g-1VS,出现4次产气高峰,第45天日产气量为512ml.生长期为35 d和68 d的皇竹草发酵液中乙酸、丙酸、丁酸含量分别为48.48%—72.71%、5.64%—22.99%、6.84%—26.71%和42.51%—64.17%、5.83%—34.20%、10.98%—34.41%,丙酸型发酵和丁酸型发酵交替进行.发酵液的pH值均先降低后升高最后保持相对稳定.皇竹草适合作为沼气发酵的原料加以利用.     

秸秆干发酵沼气增产研究

研究了复合菌剂预处理秸秆和添加沼气发酵促进剂对秸秆干发酵的影响.结果表明,秸秆经菌剂预处理后的产气量比不加菌剂预处理(对照)提高29.54%;在菌剂预处理过的秸秆中加入促进剂,其产气量比对照提高35.28%,比单纯菌剂预处理提高4.43%.另外,菌剂预处理过的秸秆的TOC降解率和纤维素降解率分别比对照高136.32%和47.68%;秸秆经菌剂预处理后再添加促进剂的TOC降解率、纤维素降解率分别比对照高169.58%和49.62%,比单纯菌剂预处理高14.07%和3.36%.图2表1参8     

发展农村沼气建设生态家园

以沼气建设为核心的“猪沼果”等生态家园技术模式的推广，在实施农业可持续发展战略中发挥了越来越重要的作用。这种模式，在促进农业结构调整、增加农民收入的同时，能保护和改善生态环境、高效利用资源、提高农产品的质量安全和改善农村环境卫生，从而实现家居温暖清洁化、庭院经济高效化和农业生产无害化的生态家园富民目标。     

广东沼气农业模式的典型调查与思考

回顾了广东沼气发展历程,介绍了广东典型沼气农业模式,包括广东西南部丘陵区典型农户沼气模式,广东东部丘陵区典型农户沼气模式,广东东北部丘陵山区典型农户沼气模式,广东低洼地和积水区农户沼气模式,以及广东规模化养殖场沼气模式,并在此基础上分析了沼气农业模式的空间分布规律、沼气模式和经济发展的关系以及沼气发展的系统工程。     

沼气发酵在复合农业生态系统中的作用

沼气发酵系统是复合农业生态系统中物质循环和能量转化的枢纽。它以农业有机废弃物为原料，经厌氧消化，生产出高效、洁净、多用途的燃料、饲料和肥料。本文论说了开展沼气发酵对保护农村生态环境、促进生态农业发展所具有的重要意义，提出了上前我国沼气发展过程中存在的一些问题和今后应采取的措施。     

沼气发酵在复合农业生态系统中的作用

沼气发酵系统是复合农业生态系统中物质循环和能量转化的枢纽。它以农业有机废弃物为原料，经厌氧消化，生产出高效、洁净、多用途的燃料、饲料和肥料。本文论说了开展沼气发酵对保护农村生态环境。促进生态农业发展所具有的重要意义，提出了目前我国沼气发展过程中存在的一些问题和今后应采取的措施。     

城市污水处理厂沼气发电的两种方式

作为污泥厌氧消化处理的副产品,沼气是城市污水厂极具有使用价值的能源,本文主要介绍了城市污水处理厂沼气发电的两种方式：沼气发电机和沼气燃烧电池发电。     

外源葡萄糖对麦秸厌氧发酵产沼气的影响

为进一步阐释混合厌氧发酵的内在机制,在中温(35±1)℃条件下,以麦秸为原料,以葡萄糖为外源易分解有机碳,采用批式发酵方式,进行了葡萄糖不同添加量和不同添加方式对秸秆厌氧发酵产沼气影响试验。结果表明,在试验初始添加葡萄糖可提高日产气量,但葡萄糖添加量太少对提高秸秆总固体(TS)产气量无促进作用,当葡萄糖添加量为秸秆TS质量的6%时获得最大秸秆TS产气量,为303.13 m L·g-1,继续增加葡萄糖添加量,秸秆TS产气量反而降低;在秸秆厌氧发酵日产气量下降阶段一次性或者分次添加葡萄糖对促进秸秆厌氧发酵产沼气均无效果,仅在试验初始一次性添加秸秆TS质量6%的葡萄糖时对秸秆厌氧发酵产沼气有促进作用,秸秆TS产气量较对照提高9.24%;添加葡萄糖对秸秆厌氧发酵过程产气中甲烷含量无明显影响,但提高累积产气中甲烷平均含量,且在日产气量下降后添加葡萄糖的效果更好,但这种促进效果与对照间差异并不显著。综合以上结果,在试验初始一次性添加秸秆TS质量6%的葡萄糖可以获得最佳的产气效果。     

硝酸盐生物氧化沼气硫化氢及微生物群落结构

沼气中的硫化氢(H2S)是一种具有腐蚀性的有毒气体,因此在使用前必须对沼气进行人工脱硫处理.以硝酸盐作为电子受体,设置两个反应器研究在不同沼气进气速率下微生物对H2S去除能力的影响,并分析厌氧污泥的菌群结构和关键微生物种群类型.结果表明在接种污泥的反应器A中,在低进气H2S负荷下,即沼气流速为0.5 L/min时,H2S的去除率在96%以上;在高进气H2S负荷下,即沼气流速为2 L/min、3 L/min和4 L/min时,H2S去除率在20%-35%之间.即随着沼气流速加快,气体停留时间缩短,H2S去除率逐渐下降.未接种污泥的反应器B前6 d H2S去除率逐渐升高,6 d后去除率逐渐下降.厌氧污泥中的微生物生化作用对H2S的去除率有显著影响.微生物群落结构分析结果表明,在反应器运行过程中污泥的微生物种类变化较小.厌氧污泥中微生物群落的优势门是变形菌门(Proteobacteria),优势属是硫杆菌属(Thiobacillus).Sulfurimonas在微生物群落中的相对丰度变化与H2S去除率的变化呈显著正相关.故Sulfurimonas可能是本反应系统中的主要脱氮脱硫菌.     

福州市郊泉头村沼气生态工程建设及其效益分析

应用生态学和系统论的原理，把可利用的生物物质通过沼气厌氧发酵形成良性生态循环系统。这样既解决了农村能源，保护了森林资源和植被，又解决了环境保护等问题。同时，把种植业和养殖业有机地结合起来，取得了综合效益。福州市郊泉头村生态工程建设从１９８６年起经过８年的试点，采用了沼气多级发酵工艺，成功地建造了沼气生态系统工程，促进了生产的发展，１９９３年产值达６８００万元，人均产值９３４００元，成为福州市重点商品猪基地之一和菜篮子工程项目。     

福州市郊泉头村沼气生态工程建设及其效益分析

应用生态学和系统论的原理，把可利用的生物物质通过沼气厌氧发酵形成良性生态循环系统。这样既解决了农村能源，保护了森林资源和植被，又解决了环境保护等问题。同时，把种植业和养殖业有机地结合起来，取得了综合效益。福州市郊泉头村生态工程建设从１９８６年起经过８年的试点，采用了沼气多级发酵工艺，成功地建造了沼气生态系统工程，促进了生产的发展，１９９３年产值达６８００万元，人均产值９３４００元，成为福州市重点商     

沼气发酵液对西瓜苯丙氨酸解氨酶的诱导

为了研究沼气发酵液抑制西瓜枯萎病（ Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ ｆ．ｓｐ ． ｎｉｖｅｕｍ） 的作用机理,使用不同来源和不同浓度的沼气发酵液处理西瓜植株,发现处理的植株体内的苯丙氨酸解氨酶（ Ｐ Ａ Ｌ） 的活性有显著升高,不同来源的沼气发酵液对植株的 Ｐ Ａ Ｌ活性都有不同程度的增加,并与黄腐酸的含量有一定相关性．用黄腐酸处理西瓜植株也可以诱导 Ｐ Ａ Ｌ 的产生     

安捷伦微型气相色谱仪进军环保领域——推出新型沼气分析仪

沼气是一种可再生且可持续的能源,因此在全球范围内引起极大关注.沼气的主要成分是甲烷和二氧化碳,还有一些其它的永久性气体、氢气和硫化氢.沼气引发人们越来越多的关注,安捷伦新型490微型气相色谱沼气分析仪专为解决这一需求而设计.     

玉米秆与猪粪混合发酵产沼气及其古菌解析

为了解混合发酵系统不同发酵时间的古菌组成,采用批式全混发酵工艺进行预处理后的玉米秆和猪粪混合中温发酵产沼气研究,在不同发酵时间取样,利用454焦磷酸测序法测定各样品中古菌的组成.结果表明,该混合发酵启动迅速,第4天(d 4)达到产气高峰,料容产气率为1.46 L L-1 d-1,46 d原料产沼气率、产甲烷率分别为356.55 mL/g(VS)和208.0 mL/g(VS).454焦磷酸测序及分析表明,混合发酵系统中古菌都归属于广古菌门(Euryarchaeota,97.83%-100%)和泉古菌门(Crenarchae ota,0-2.17%);随着发酵时间的延长,甲烷杆菌纲(Methanobacteria)古菌含量由69.84%迅速下降到0.14%,杂色泉古菌(Miscellaneous Crenarchaeotic Group,MCG)和热原体纲(Thermoplasmata)古菌含量则分别由0%、1.05%逐渐上升到2.17%、20.68%,甲烷微菌纲(Methanomicrobia)古菌则从29.84%迅速上升到96.14%后保持高位.研究说明玉米秆和猪粪混合发酵可迅速启动,系统古菌多样性随发酵时间延长而逐渐上升.     

不同形态水葫芦和污泥联合厌氧消化产沼气性能

为探求不同形态水葫芦和污泥联合厌氧消化产沼气性能,在中温35±1℃条件下,设置了2个不同的TS浓度(TS=6%和8%),采用不同形态的水葫芦(水葫芦段、水葫芦浆、水葫芦渣、水葫芦粉和水葫芦汁)与污泥进行联合厌氧消化实验.结果表明,水葫芦和污泥联合厌氧消化的累积产甲烷量均高于对照组;添加水葫芦处理的累积产甲烷量从大到小依次为水葫芦渣水葫芦浆水葫芦段水葫芦粉水葫芦汁,水葫芦渣处理的累积产甲烷量比水葫芦汁提高62.5%(TS=6%)和84.5%(TS=8%);系统TS浓度为8%时,各处理的TS甲烷产率均高于TS浓度为6%的结果,且水葫芦渣和污泥联合厌氧消化的产甲烷性能最好,表明水葫芦的压滤和粉碎有助于提高厌氧消化的产甲烷潜力.     

木质纤维素沼气体系中共培养菌群形成及适应性变化研究进展

木质纤维素沼气化是生物能源领域最具潜力的技术之一,需要各功能菌群的协同作用和调控.本文综述了水解菌群、丙酸和丁酸互营氧化菌群以及乙酸产甲烷中各类菌群的协同效能.在水解阶段,厌氧真菌与嗜氢甲烷菌、纤维素降解菌和耗氢菌形成互利菌群后,代谢途径发生改变,实现了NAD+的再生,提高了水解效率;水解菌与非水解菌通过功能互补、抑制解除方式发挥作用.丙酸和丁酸互营氧化菌群形成后,适应性变化主要体现在种间距离缩短,电子转移加快及相关基因表达水平提高等方面.高温、高乙酸及高氨氮条件下,乙酸互营氧化产甲烷途径增强,使代谢途径更加灵活.未来菌群研究可从群体感应信号和基因水平转移两方面展开:借助调控因子,结合基因和蛋白质组学等手段深入研究群体感应信号在功能菌群形成中的作用;在菌群的适应性机理方面,通过组学分析来揭示基因水平转移在菌群适应性变化及系统进化中的意义,以便为重塑菌群结构和功能改造提供理论支持.     

pH值调控对秸秆两阶段厌氧发酵产沼气的影响

两阶段厌氧发酵产沼气是秸秆沼气化利用的重要方式之一。秸秆厌氧发酵过程包括水解产酸和产甲烷两个阶段,水解产酸是秸秆沼气化的限速步骤,也是目前的研究重点。pH值是影响物料水解产酸的重要因素,目前的研究多集中于酸性环境对物料水解产酸的影响,碱性环境对物料水解产酸的影响还未见研究报道。在实验室条件下,每天调节水解产酸反应器发酵液pH值至8.0(T1)、9.5(T2)和11.0(T3),CK在实验过程中不调节水解产酸反应器发酵液pH值,水解产酸反应器排出的水解酸化液直接用蠕动泵泵入产甲烷反应器内产甲烷,分析了发酵过程中水解产酸反应器日产气量、甲烷含量、水解酸化液pH值、COD浓度以及产甲烷反应器产气特性的变化。结果表明:在不调节水解产酸反应器水解酸化液pH值条件下,秸秆两阶段厌氧发酵可以正常进行,秸秆干物质(TS)产气量为281.28mL·g-1,平均甲烷含量为47.36%;T1水解产酸反应器内水解酸化液pH值稳定在7左右,系统累积产气量、总产甲烷量和平均甲烷含量分别较CK大幅增加了24.51%、29.39%和2.5个百分点;T2和T3水解产酸反应器产气明显受到抑制,水解酸化液后续产甲烷亦受到明显抑制,产甲烷反应器累积产气量分别仅为CK的89.97%和17.48%,总产气量仅为T1的67.67%和10.20%;维持水解产酸反应器至碱性条件促进了秸秆中半纤维素的溶出和木质素的破坏,但不利于纤维素的溶出,TS损失率的结果与产气的结果一致。综合以上结果,调节水解产酸反应器水解酸化液pH值至8.0对提高秸秆两阶段厌氧发酵产沼气有明显的促进作用。