牛粪对互花米草混合厌氧消化过程的影响研究

以互花米草和牛粪为原料,采用中温（35℃）批式发酵的方式,考察了添加牛粪对互花米草厌氧消化过程的影响.结果表明,互花米草单独发酵时,单位VS产气量为222.61 mL/g,发酵过程出现酸化现象,pH最低为5.60;添加牛粪改善了厌氧微生物的生存环境,提高了系统的缓冲能力,发酵过程未出现酸化现象,pH经短暂下降后很快恢复到7.2～7.5,累积产气量提高了38.83%,互花米草单位VS产气量为309.05 mL/g.混合发酵对消化液中有机酸产量影响不大,但有机酸高峰提前5d出现.FTIR表明,混合发酵促进了微生物对互花米草中易分解有机物的利用.发酵前、后和混合发酵互花米草的结晶度指数cri分别为0.617 6、　0.620 0和0.615 4.     

半透膜覆盖好氧堆肥技术应用现状综述

膜覆盖好氧堆肥技术是近年来有机质好氧处理方式的研究热点,该技术主要由膜覆盖系统、微压送风系统和控制系统组成.膜盖层是由两层高品质抗紫外线布层和一层聚四氟乙烯半透膜组成的3层材料,具有耐水透气的优点,既能阻隔外界环境使堆体不受雨雪天气影响,又能减少臭气的挥发,使堆体达到封闭发酵的环境条件.本文介绍了膜覆盖好氧堆肥技术的特点及优缺点,阐述了国内外膜覆盖好氧堆肥技术的研究进展和应用现状,分析了我国在膜覆盖好氧堆肥技术领域研究的不足之处,并指出未来应加深对堆肥全过程的工艺过程控制研究,拓展膜覆盖的应用范围,用于畜禽粪便、餐厨垃圾等其它有机垃圾处理领域.     

好氧堆肥微生物代谢多样性及其细菌群落结构

好氧堆肥是农业废弃物无害化处理和资源化利用的一条有效途径.为了探究好氧堆肥过程中微生物群落的代谢特征和细菌群落演替现象,了解起关键作用的微生物菌群,通过筛选强降解菌种改善堆肥工艺、提高堆肥效率,采用Biolog法和宏基因组法分析了玉米秸秆和牛粪联合好氧堆肥过程中微生物的碳源代谢能力和细菌群落多样性.结果表明:在第2次翻堆（第14天）时,微生物利用碳源的能力最强,初次建堆时（0 d）和其余翻堆时（第8、20、26天）次之,发酵结束时（第34天）最弱.Simpson、Shannon-Wiener和McIntosh多样性指数表明,建堆时及翻堆时的菌群优势度、丰富度和均匀度均极显著优于好氧堆肥结束.不同好氧发酵时间的微生物群落对同一碳源代谢有差异,同一好氧发酵时间微生物群落对不同碳源的利用率不同.糖类、酸类和醇类是区分好氧堆肥不同时间微生物碳源利用差异的敏感碳源.好氧堆肥不同时间细菌的种类和丰度不同,共享的优势菌门有厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、放线菌门（Actinobacteria）和浮霉菌门（Planctomycetes）,在第0、8、14、20、26、34天这6个时间内它们的相对丰度之和分别达90.27%、90.34%、94.26%、84.21%、84.31%和77.61%,且6种门类在不同发酵时间的丰度表达存在消长变化状态.研究显示,参与好氧堆肥不同时间的微生物群落在碳源代谢能力上存在多样性,在细菌菌群的种类和丰度上也存在多样性.      

城市污泥及其堆肥施用对通菜中有机污染物的累积效应

在水稻土上施用城市污泥及其堆肥盆栽通菜,应用GC／MS联机检测技术对植株中8类共44种有机污染物进行系统分析。结果表明,通菜中检出28种有机化合物,主要是邻苯二甲酸酯类、硝基苯类和多环芳烃类化合物。各类污染物均以个别或少数化合物为主,其它化合物的含量低得多或未检出。施用污泥的通菜中有机污染物的含量普遍较高,是空白对照的数倍至数10倍,而施用各种污泥堆肥的通菜中有机污染物的含量普遍较低,甚至低于空白对照,尤其是施用污泥加牛粪堆肥的通菜中仅检出1种化合物。因此,污泥直接施用可能导致作物中有机污染物的吸收累积,需经适当的堆肥处理后施用才较为安全。     

冬季污泥堆肥过程温室气体排放特征

污泥堆肥处理是一种简便高效的污泥稳定化技术,但堆肥过程产生的温室气体也引起了国内外的广泛关注,我国关于污泥堆肥,特别是低温环境下的堆肥温室气体排放特征研究和基础数据还很缺乏.本实验采用城市脱水污泥,考察低温环境条件下不同调理剂混合污泥堆肥过程中温室气体的排放特征.结果表明,低温环境条件下污泥堆肥能够顺利进行,但高温期持续时间相对较短而腐熟期温度降低过快.木屑处理的总氮损失低于秸秆处理,然而温室气体总排放当量却高于秸秆处理,木屑和秸秆处理总的CO2排放当量(以干污泥计)分别为169.45 kg·t~(-1)、133.13 kg·t~(-1).木屑与秸秆CH_4累积排放量(以干污泥计)分别为0.648 kg·t~(-1)、0.689 kg·t~(-1),N_2O累积排放量(以干污泥计)分别为0.486 kg·t~(-1)、0.365 kg·t~(-1).CH_4的排放75%以上集中在堆肥前2周,而N_2O则90%以上出现在后腐熟期.整体而言,冬季堆肥高温期持续时间相对较短而腐熟期温度低,出现CH_4排放量相对较低而N_2O较高的现象,CH_4排放量均低于IPCC推荐值,N_2O则均高于IPCC推荐值.因此针对低温环境堆肥工艺,温室气体的减排应重点关注堆肥后期N_2O排放的降低策略.     

固体废物堆肥处理过程中生物过滤及其臭气处理技术

臭气控制与处理是堆肥过程不可缺少的环节，国际上对其重视程度越来越高。生物过滤技术是新型的堆肥臭气处理技术，十几年来各国研究人员对其进行了大量研究。介绍了该方法的发展和现状，并对各种生物过滤器的选材、结构和特点进行了归纳。同时总结了堆肥臭气的起因以及其它各种臭气控制与处理方法。     

污泥、有机垃圾及畜禽粪便“三合一”发酵技术

近些年,随着农村经济的快速发展,农村环境污染及生态破坏问题日显突出,中小城镇污水厂污泥未经有效处理在郊外随意丢弃,养殖厂粪便与污水未经处理随意排放,农村垃圾未建立完善的收集处理机制共同造成了农村环境脏、乱、差。厌氧发酵是在无氧的条件下借兼性菌和厌氧菌降解反应器内的有机物,并将有机物转化为沼气,可将能源、     

利用巨藻发酵联产氢气与挥发性有机酸的研究

通过批式实验探讨了巨藻生物质厌氧发酵过程中巨藻的预处理方法、接种比、初始p H值等条件对累积产氢和挥发性脂肪酸(VFA)的影响,结果发现,巨藻可以用来发酵联产氢气与VFA;热碱预处理比较适于巨藻发酵产氢与产酸,在4 g·L-1的Na OH和100℃处理后,接种比为0.3,初始p H值为6时,单位挥发性固体(VS)最大累积产氢量可达到36.21 m L·g-1,比未经处理巨藻提高了77.82%;同时,巨藻在最佳的预处理条件下单位VS的总挥发性脂肪酸TVFA的产率为0.15 g·g-1,且以乙酸和丁酸为主.     

Optimization of C/N ratio preparation of protein-rich and multi-enzymes feed thallus through synergic fermentation of mixed distillers' grains

A new procedure of determining optimal C/N (the rate of carbon source to nitrogen source) of mixed distillers‘ grains for combined bacteria synergic fermentation is established.At the same time an improved method evaluating bacteria growth,called method of dry cell weighing by filtering is developed.For each combination of C and N,their initial and residual contents before and after fermentation respectively are determined.Then followed the calculation of utilization of C and N sources by the compound bacteria.The optimal C/N is finally located from among the utilization of C and N of several combinations and the weight of produced mass of oven-dried thallus.The conditions of fermentation are:inoculum size 10%,temperature 30.0℃,rotational speed 170 r/min,shake culture time 48h.The best results obtained from orthogonal experiments are:maximum mass of oven dried thallus is 14.693g in a liter liquid medium,maximum utilization rate of carbon source is 98.13% and maximum utilization rate of nitrogen is 78.14%.Optimal C/N is 5.1。     

同步糖化发酵从厨余垃圾生产燃料乙醇的研究

由于厨余垃圾含有大量的水和有机物,成为垃圾收集与运输过程中腐败、发臭之源.为了寻找垃圾处理及再生利用的新方法,本文以北京科技大学学生二食堂的厨余垃圾为原料,应用同步糖化发酵(SSF)的方法制取燃料乙醇,探讨了其同步糖化发酵过程的影响因素.结果表明,在适宜的乙醇发酵条件范围内,乙醇产量最高为15.3mL/100 g有机垃圾,达到了回收厨余垃圾中有用的物质和能源,实现其资源化的目的.