【目的】探索牲畜粪便和玉米秸秆混合发酵的产气量与发酵时间和发酵温度之间的关系,确定农村户用沼气原料和最佳发酵温度,为提高农作物秸秆资源化利用效率提供科学依据。【方法】采用自行研究设计的可控性恒温发酵装置,以猪粪、牛粪和玉米秸秆作为发酵原料,以常温厌氧发酵池的底物为接种物,在总固体TS质量分数为8%条件下进行批量试验,在25~40℃,每5℃设一个温度梯度,研究不同发酵温度对猪粪、牛粪与玉米秸秆按不同比例(质量比为1∶1,2∶1,3∶1)配比混合发酵的产气速率、产气量及发酵时间的影响,并用SAS软件对各因素进行多元回归分析,建立回归方程,得出各影响因子的最优值。【结果】在一定温度范围内(25~40...

【目的】研究温度对鸡粪与秸秆混合原料厌氧发酵产气特性的影响,为提高厌氧发酵产气效率提供依据。【方法】将鸡粪分别与稻秆、麦秆和玉米秆以1∶1(干物质质量比)混合作为厌氧发酵原料,采用自行设计的可控性恒温厌氧发酵装置,分别在25,30,35和40℃4个温度梯度下进行厌氧发酵,研究温度对3种混合原料发酵效果的影响。用SAS软件对各因素进行多元回归分析,建立回归方程,确定各种发酵原料的最优发酵条件。【结果】3种混合原料在25,30,35和40℃恒温条件下,均能在厌氧发酵开始后的5~14 d达最大产气速率,在31~48 d累积产气量均达到总产气量的90%。25℃下的产气效率最差,鸡粪与稻秆、麦秆和玉米秆...

【目的】研究甜瓜茎叶厌氧发酵的产气特性和潜力。【方法】在温度（３５±１）℃、总固体含量为８０ｇ／ｋｇ、菌种比例３０％条件下，分别以甜瓜茎、甜瓜叶和甜瓜整株茎叶及其与玉米秸秆的混合物为原料，进行批量厌氧消化试验，测定厌氧发酵过程中日产气量、累积产气量、甲烷体积分数以及ＴＳ产气率和ＶＳ产气率。【结果】甜瓜茎的ＴＳ产气率和累积产气量均最高，分别为２９７．６ｍＬ／ｇ和１０ ６１８．５ｍＬ，甜瓜叶的ＴＳ产气率和累积产气量均最低，分别为２３５．８ｍＬ／ｇ和８ ４２７．５ｍＬ，甜瓜整株茎叶的ＴＳ产气率和累积产气量居中，分别为２５６．９ｍＬ／ｇ和９ １７３ｍＬ。添加玉米秸秆使甜瓜叶和甜瓜整株茎叶的累积产气量分．．．

【目的】研究温度、原料配比对鸡粪与水稻秸秆混合原料厌氧发酵产气特性的影响,为提高厌氧发酵的产气效率提供依据。【方法】采用自行设计的可控性恒温沼气发酵装置,以不同配比(0.5∶1,1∶1,2∶1,3∶1)的鸡粪与水稻秸秆为发酵原料,在总固体(TS)质量分数为8%的情况下,研究各配比鸡粪与水稻秸秆在25,30,35,40℃下的厌氧发酵情况,并用SAS软件对温度、鸡粪与水稻秸秆配比和累积产气量的关系进行多元回归分析。【结果】25~40℃条件下,各配比鸡粪与水稻秸秆均能正常发酵产生沼气,发酵时间随温度上升而下降,鸡粪与水稻秸秆各配比对发酵时间无显著影响;随着温度的升高,除鸡粪与水稻秸秆配比为1∶1时的...

为研究农村生活污水与玉米秸秆耦合厌氧发酵特性,实现农村污水就地资源化利用和提高秸秆利用效率。比较了污水堆沤和污水浸泡预处理对玉米秸秆产气特性的影响,采用生活污水调节玉米秸秆含水率至70%混合堆沤8d(T1)和污水与秸秆质量比为10∶1混合浸泡3d(T2)两种预处理方式,处理后取样进行厌氧发酵试验。试验结果表明:T1和T2预处理后,秸秆中有机碳、挥发性固体、纤维素和半纤维素相对含量均下降,且T1试验组下降幅度均大于T2试验组,而木质素相对含量均小幅上升;T1试验组厌氧发酵后纤维素和半纤维素降解率分别提高9.47%和5.40%,T2试验组分别提高7.82%和3.33%,两种处理后纤维素降解率的提高幅度均明显大于半纤维素;与对照组相比,T1试验组产气高峰期相对提前2d,但累积产气量下降3.12%;T2试验组产气相对滞后3d,但累积产气量提高12.38%。污水堆沤处理有利于玉米秸秆厌氧发酵启动,缩短启动时间,促进后续发酵纤维素类的降解,但秸秆中可利用有机质含量相对减少,导致产气量下降;污水浸泡处理有利于厌氧发酵过程中纤维素和半纤维素的降解,提高二者降解率,进而提高累积产气量,但浸泡处理后发酵系统启动相对滞后,短时间内(5d)可以恢复。

以牛粪和猪粪为原料,玉米芯秸秆为辅料,采用管式反应器制备生物炭,研究热解温度(200、300、400、500℃)和秸秆添加量(20%、40%、60%、80%)对畜禽粪便生物炭产率和理化特性的影响。结果显示,随着热解温度的升高,混合料生物炭产率降低,挥发分含量逐渐降低,而灰分含量、pH、全磷和全钾含量均呈递增趋势,全氮含量呈先增后减趋势;添加秸秆有利于改善畜禽粪便生物炭的pH,调节养分含量;秸秆添加量为20%时,牛粪秸秆混合生物炭的孔隙特性在400℃表现最好,猪粪秸秆混合生物炭的孔隙特性较差。牛粪秸秆混合生物炭相比猪粪秸秆混合生物炭有更好的炭产率、pH和孔隙特性,其较好的孔隙特性有利于其作为吸附剂等使用,猪粪秸秆混合生物炭具有更好的养分特性,可作为磷肥生产辅料或土壤改良剂使用。

通过正交试验,研究了厌氧干发酵处理畜禽粪便过程中,发酵温度、发酵原料的C/N比值和操作方法(有无搅拌)3个因素的改变对发酵前后物料的全氮绝对损失率和沼气总产量的影响,分析了厌氧干发酵处理畜禽粪便过程中速效氮、pH和总固体含量的变化,得到了厌氧干发酵处理的优化工艺条件:发酵温度为55℃,C/N为12.5,有搅拌。

【目的】研究不同配比猪粪与小麦秸秆混合厌氧发酵的产气特性,为提高小麦秸秆利用率和产气效率提供依据。【方法】选取猪粪、小麦秸秆及其不同配比(干物质质量比1∶1,2∶1,3∶1)的混合物为发酵原料,以沼液为接种物,研究不同发酵原料厌氧发酵过程中pH值、日产气量、累积产气量、气体成分和干物质产气率的变化。【结果】仅以猪粪为原料进行厌氧发酵时,日产气量的峰值(2 142.2 mL/d)、累积产气量(70.36 L)和干物质产气率(351.8 mL/g)明显高于其他4种发酵原料;在3种混合发酵原料中,猪粪与小麦秸秆配比为3∶1时,其日产气量的峰值(2 011.7 mL/d)、累积产气量(49.08 L)...

【目的】研究NaOH及其与超声联合预处理对小麦秸秆与猪粪混合厌氧发酵特性的影响。【方法】采用0%,3%,6%NaOH单独(分别命名为CK,3%,6%处理)或其联合250 W超声波15 min (分别命名为CK+,3%+,6%+处理)预处理小麦秸秆,用扫描电镜观察小麦秸秆表层结构的变化,之后将预处理的小麦秸秆与猪粪按照2∶1,1∶1,1∶2比例(质量比)进行混合发酵,测定小麦秸秆与猪粪不同配比下混合厌氧发酵过程中产气量、pH、碱度和挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFA)的变化。【结果】经NaOH单独预处理或其与超声波联合预处理后,小麦秸秆表面结构均受到了明显破坏。从发酵开始,各处理的日产气量均在第3天左右达到第1次峰值,在第8天左右下降到最低值;随着水解酸化的进行,各处理的日产气量又出现第2次高峰,但出现高峰时间差异较大。在NaOH单独预处理组或其与超声波联合处理组中,当小麦秸秆与猪粪按照2∶1,1∶1比例混合时,随NaOH含量的增加,累积产气量均呈增大趋势;当小麦秸秆与猪粪按照1∶2比例混合时,NaOH单独预处理组中CK组累积产气量最大,而联合预处理组中3%+处理累积产气量最大。预处理小麦秸秆与猪粪混合厌氧发酵效果依赖于两者混合比例。在整个发酵过程中,当小麦秸秆与猪粪配比分别为2∶1,1∶1和1∶2时,NaOH单独预处理的pH分别为5.6～7.7,5.6～7.6,5.7～7.7,NaOH与超声波联合预处理的pH分别为5.7～7.9,5.6～7.6,5.7～7.7,可见NaOH单独预处理及其与超声波联合预处理的pH并无明显差异。当小麦秸秆与猪粪按照2∶1比例混合时,碱度增加速率最快,并在整个发酵期内总体较高,其次是1∶1配比组,1∶2配比组最低。在发酵过程前期VFA质量浓度变动幅度较大,发酵后期VFA质量浓度变动幅度较小。总体上各预处理小麦秸秆与猪粪配比为1∶1时的VFA质量浓度与1∶2配比组接近,但是高于2∶1配比组。超声单独预处理可提升产气效果,但相比NaOH单独处理,超声与NaOH联合预处理并不具有增强产气效果的协同作用。【结论】经6%NaOH预处理后小麦秸秆与猪粪按照2∶1比例混合后,可获得良好的产气效果。

[目的]研究牛粪与玉米秸秆不同配比混合厌氧发酵的产气性能,为提高厌氧发酵产气效率提供依据。[方法]采用自制的1 L厌氧反应器,以牛粪和玉米秸秆为发酵原料,设置牛粪与玉米秸秆干物质质量比分别为10:0(对照),8:2,6:4,4:6,2:8和0:10共6个处理,在物料总干物质质量分数8%、发酵温度(35±1)℃条件下进行厌氧发酵产气试验,分析不同产气指标的变化规律。[结果]在产气方面,牛粪与玉米秸秆按不同比例混合厌氧发酵的4个处理日产气量变化趋势为先快速升高后平稳下降,发酵第2～3天达到产气峰值,较对照提前2～3 d;当牛粪与玉米秸秆的干物质质量比为2:8时,累积产气量、甲烷总产量及挥发性固体产甲烷量均高于其他处理,分别达13 061.7 mL、6 911.4 mL和0.170 L/g,较单一牛粪发酵处理(对照)分别提高52.47%,41.48%和34.92%。在发酵系统稳定性方面,牛粪与玉米秸秆不同比例混合厌氧发酵的4个处理均在发酵第5天pH值达到最低,挥发性脂肪酸质量浓度达到最高,较对照提前2 d达到极值;发酵5 d时,牛粪与玉米秸秆干物质质量比为2:8的处理pH值低于其他处理,为5.75,较对照降低了7.70%;挥发性脂肪酸质量浓度高于其他处理,为1 675.6 mg/L,较对照提高了59.04%。[结论]牛粪与玉米秸秆混合厌氧发酵产气效果优于单一原料发酵,且二者干物质质量比为2:8时厌氧发酵具有较好的产气特性和发酵潜力。

【目的】依据组合效应原理,研究不同比例的苜蓿(Medicago sative L.)干草与玉米(Zea mays L.)秸秆混合饲草对羔羊育肥效果的影响,筛选适宜的饲草搭配比例,以降低饲草成本,提高养殖效益,缓解饲草供需矛盾。【方法】设置苜蓿干草与玉米秸秆的质量比分别为1∶0,7∶3,3∶2,1∶1,2∶3和3∶7的6组混合饲草,以饲喂玉米秸秆为对照,选择体质量20～25kg的3～3.5月龄健康小尾寒羊21只,按试验要求随机平均分为7组进行单笼饲养,每组每天饲喂一种比例的混合饲草2kg,并补饲0.2kg玉米籽实,正式饲喂期为60d,每天测定1次采食量,每10d测定1次体质量增加情况,饲喂期结束...

为使秸秆更好的降解和利用,提高其生物降解效果,采用菌株S和菌株SN混合发酵处理玉米秸秆,结果表明:菌株S和菌株SN混合在同一个PDA平板上相互融合生长,菌落间无明显对峙状态,说明二者无拮抗现象。通过采用混合菌种对玉米秸秆在最优降解条件下的降解试验表明:混合菌种对玉米秸秆降解效果在25d时,达到53.2%,比出发菌株S木质素的降解率(50.73%)提高了4.87%,比出发菌株SN木质素降解率(47.6%)提高了11.76%,研究结果证明混合菌种的发酵效果要明显优于单一菌种的发酵。

为改善我国饲草料供应不足现状,扩大饲料来源,本研究针对柠条(Caragana korshinskii)和玉米(Zea mays)秸秆的混合比例(70∶30、50∶50、30∶70)和酶制剂添加量(0.05%、0.10%、0.15%)两个因素设计试验,对营养物质变化、干物质采食量(dry matter intake,DMI)、各营养指标有效降解率(potential effective digestibility,PED)和饲草组合效应进行综合分析。结果表明,1)通过混合饲草微贮可以显著增加有机质(organic matter,OM)含量,明显降低中性洗涤纤维(neutral detergent fibre,NDF)和酸性洗涤纤维(acid detergent fibre,ADF)含量(P<0.05);2)混合饲草进行微贮后其DMI显著高于未加工处理的单一饲草(P<0.05);3)混合饲草微贮后,可以在一定程度提高营养指标的PED,其中处理Ⅲ(70%柠条+0.15%酶制剂)OM的PED,处理Ⅶ(30%柠条+0.05%酶制剂)干物质(DM)、OM的PED和处理Ⅸ(30%柠条+0.15%酶制剂)的DM、OM、ADF的PED显著高于CK1(未进行微贮的柠条)和CK2(未进行微贮的玉米秸秆)(P<0.05);4)通过组合效应分析,处理Ⅶ(30%柠条+0.05%酶制剂)的DM、NDF在瘤胃内的降解率表现出正组合效应,处理Ⅲ和处理Ⅵ(50%柠条+0.15%酶制剂)的DM在瘤胃内的降解率表现出正组合效应。综合考虑,柠条和玉米秸秆混合微贮可以在一定程度上提高饲草的营养价值和干物质采食率,有效改善饲草的适口性,提高营养物质的降解率,其混合微贮最佳条件为30%柠条+70%玉米秸秆+0.05%酶制剂。

【目的】研究猪粪、牛粪与玉米秸秆混合原料厌氧发酵的最佳工艺条件。【方法】采用单因素试验考察了猪粪与牛粪的混合比例(质量比)、粪秆比(猪粪和牛粪总量与玉米秸秆干物质质量比)、总固体质量分数3个因素对厌氧发酵过程累积产气量的影响,并在此基础上通过Box-Behnken试验设计及响应面分析对厌氧发酵工艺进行优化。【结果】在单因素试验中,当猪粪与牛粪混合比例为1∶1,粪秆比为1.86∶1及总固体质量分数为11%时,累积产气量均较高。猪粪、牛粪与玉米秸秆混合厌氧发酵的最佳工艺条件为:猪粪与牛粪混合比例为1.06∶1、粪秆比为2.94∶1、总固体质量分数为10.68%。【结论】在猪粪、牛粪与玉米秸秆混合厌...

为探讨不同比例甜叶菊(Stevia rebaudiana)秆与玉米(Zea mays)秸秆混贮的青贮品质和发酵特性，本研究设计6个处理，即玉米秸秆与甜叶菊秆的混合比例为100:0 (CK)、90:10 (A)、80:20 (B)、70:30 (C)、60:40 (D)及50:50(E)，各处理原料充分混合后，装桶密封发酵60 d，开桶取样，进行青贮品质及其发酵特性测定。结果表明：不同混合比例青贮饲料感官品质均优良；相较于青贮前，青贮后各处理的干物质(DM)、钙(Ca)和粗蛋白(CP)含量增加(除CK组和D组Ca含量外)，各组青贮饲料单糖(ESC)、磷(P)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量均降低，但随甜叶菊秆添加量的增加，各组NDF和ADF含量增加。青贮后，C组DM、Ca和CP含量较CK组分别提高1.92%、18.46%和42.15%;D组CP含量显著低于其他组(P <0.05)。发酵液pH介于6.52～6.84;D组NH_3-N浓度低于其他组；CK组的异丁酸和戊酸含量均高于处理组。综合分析结果表明，玉米秸秆和甜叶菊秆以90:10的比例混合可以更好地改善青贮品质，可在生产实践中推广应用。