陕西省自然科学基金(2007C103)
- 作品数：6 被引量：124H指数：6
- 相关作者：李轶冰杨改河任广鑫冯永忠郭欧燕更多>>
- 相关机构：西北农林科技大学陕西省循环农业工程技术研究中心金坛市农林局更多>>
- 发文基金：陕西省自然科学基金国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：农业科学经济管理环境科学与工程更多>>
- 人粪与不同原料配比对厌氧发酵产气影响被引量：15
- 2010年
- 为提高人畜粪便和农作物秸秆资源化有效利用提供科学依据,研究了人粪与各种不同原料混合发酵的产气效率。试验通过自行研究设计的可控性恒温发酵装置,以人粪、牛粪、鸡粪和玉米秆为消化原料,以常温厌氧发酵池的底物为接种物,在总固TS质量分数为8%条件下,进行批量厌氧消化试验,研究人粪分别与牛粪、鸡粪和玉米秆按不同比例(干物质质量比为1∶1、2∶1、3∶1)混合发酵的产气速率、累积产气量的变化。结果表明,在25℃恒温条件下,人粪与3种原料的混合发酵,均能正常产气,均能在厌氧发酵开始后的5～14d达最大产气速率,在30d左右各自的累积产气量均能达到总产气量的87%～92%,其中人粪与牛粪的混合产气效率最好,各组物料的3种配比的平均累积产气量分别为26713、21281和21227mL,各组物料的最优配比的最高产气速率分别为1500、1260和1100mL·d-1。在25℃下,人粪与牛粪混合发酵的最优配比为3∶1,人粪与鸡粪的为1∶1以及人粪与玉米秆的为3∶1,为人粪与不同原料配比的混合厌氧发酵提供了参考依据。
- 秦佳佳李轶冰杨改河宋籽霖任广鑫冯永忠
- 关键词：人粪厌氧发酵产气速率
- 不同温度条件粪秆结构配比及尿素、纤维素酶对沼气产量的影响被引量：57
- 2009年
- 提高农村户用沼气的产气量和秸秆等农业废弃物利用效率,是当前循环农业领域面临的主要问题。通过利用自行设计的可控性厌氧发酵装置,在室内模拟农村户用沼气发酵过程,研究在不同温度条件下作物秸秆和禽畜粪便配比以及添加尿素和纤维酶对沼气产量的影响。结果表明,20～35℃范围内,粪秆配比的产气量随温度升高而升高。35℃条件下,2.5 kg料液发酵50 d,鸡粪和秸秆配比(干物质量比)以2︰1的产气量高于其它粪秆比例,其中鸡粪与玉米秆2︰1(干物质量比)总产气量最高,达51120 mL。在发酵中期(发酵后28 d),向2.5 kg发酵料液中添加2.5 g尿素和2.0 g纤维素酶, 均显著提高沼气产量,平均增加99.8%和40.8%,且鸡粪与麦秆2︰1配比产气量增幅最大,分别为261.2%,117.3%。研究 20℃粪秆厌氧发酵环境pH值动态变化,表明其呈动态变化,发酵初期pH值平均为6.8,发酵中期平均为6.4,随后缓慢回升至6.6。因此,适宜的温度,合理的秸秆配比、添加一定量酶和尿素是提高产气量的有效措施。
- 白洁瑞李轶冰郭欧燕杨改河任广鑫冯永忠李勇
- 关键词：尿素沼气纤维素酶
- 尿素和纤维素酶对厌氧发酵的影响被引量：10
- 2010年
- 【目的】研究尿素和纤维素酶对厌氧发酵产气效果的影响,为解决沼气发酵原料利用率低、实际沼气转化率和沼气产气量低等问题提供科学依据。【方法】以鸡粪和玉米秸秆(干物质(TS)质量比为2∶1)为原料,采用自行设计的可控性恒温厌氧发酵装置,控制TS质量分数为8%,温度为(30±1)℃,在厌氧发酵的前期(装料时)、中期(正常发酵15 d时)和末期(正常发酵30 d时),分别添加尿素和纤维素酶,添加水平均设5,10,15,20 g/kg 4个水平,进行为期46 d的厌氧发酵,研究尿素和纤维素酶不同添加时期及不同添加水平对厌氧发酵产气特性的影响。【结果】尿素和纤维素酶的3个不同添加时期对产气量均没有显著影响,各个时期添加均可促进厌氧发酵的进行,提高累积产气量。尿素的最佳添加量为20 g/kg,前期、中期、末期添加20 g/kg尿素可使产气量较未加尿素的对照分别提高23.3%,18.3%和12.4%。纤维素酶的添加量对产气量没有显著影响,较好的添加方法为末期添加10 g/kg,该法可使累积产气量较未加纤维素酶的对照提高16.8%。【结论】添加尿素和纤维素酶均可促进厌氧发酵的进行,提高产气速率,添加尿素的效果更明显。
- 李敏李轶冰杨改河王晓娇任广鑫冯永忠
- 关键词：尿素纤维素酶厌氧发酵
- 中国农村户用沼气主要发酵原料资源量的估算被引量：29
- 2009年
- 农村户用沼气池运行的发酵原料主要有农作物秸秆、畜禽粪便和人粪尿,本文对这几种原料的资源量进行了估算,并分析了其分布状况。结果表明,1999年～2006年农作物秸秆的总量保持在(5.5～6.4)×108t,以稻谷秸秆、玉米秸秆和小麦秸秆为主(约3/4);畜禽粪便的总量从33.9×108t稳步增至41.2×108t,畜类粪便中以牛粪(约46%)和猪粪(约35%)为主,禽类粪便(约3.0×108t)中以鸡粪(约75%)为主;人粪尿总量随着农村人口变迁,从4.5×108t减至4.0×108t。3种类型中,以畜禽粪便为主,其比例从76%逐年上升至80%。河南、四川、山东、河北、湖南五省各种主要发酵原料的数量均位居前列,从其总量和比例关系来看,为发展沼气提供了充足和较均衡的原料,为大规模发展沼气提供了有利条件。
- 李轶冰杨改河楚莉莉陈豫
- 关键词：发酵原料作物秸秆人粪尿资源量
- 温度对鸡粪与秸秆混合原料厌氧发酵产气特性的影响被引量：21
- 2009年
- 【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、麦秆和玉米秆混合原料的最大产气速率分别为1.22,1.42和2.01 L/d,累积产气量分别为40.6,35.6和34.1 L;40℃下的产气效率最好,鸡粪与稻秆、麦秆和玉米秆混合原料的最大产气速率分别为2.45,2.49和2.63 L/d,累积产气量分别为41.9,41.9和44.6 L。【结论】随温度的升高,3种混合原料的产气速率增大,最大产气速率出现的时间提前,但厌氧发酵时间并没有缩短,累积产气量也未增加。合理调控厌氧发酵温度和发酵时间,可获得较高的产气效率。
- 郭欧燕李轶冰白洁瑞杨改河周子凡任广鑫冯永忠
- 关键词：鸡粪秸秆温度厌氧发酵数学模型产气特性
- 沼气产量影响因子研究被引量：10
- 2009年
- 【目的】综合研究秸秆类型、粪秆配比及温度对沼气产量的影响,为提高沼气产量提供理论依据。【方法】在室内模拟农村户用沼气发酵过程,运用信息熵原理,研究了秸秆类型(稻秆、麦秆、玉米秆)、鸡粪与秸秆配比(干物质质量比分别为1∶1,2∶1,3∶1)、发酵温度(20～40℃)、尿素、纤维素酶等因子对沼气产量的影响。【结果】在20～40℃,稻秆、麦秆、玉米秆与鸡粪配比时,沼气总产气量分别为407321.6,413096,478417.9mL,玉米秆-鸡粪组合沼气产量较麦秆-鸡粪组合和稻秆-鸡粪组合分别高17.6%和15.5%。鸡粪与秸秆配比显著影响沼气产量,表现为2∶1>1∶1>3∶1。在20～30℃,沼气产量随温度的升高逐渐增加,在30～35℃时达最大值,之后逐渐降低。沼气产量与温度呈一元二次回归关系,各处理最高沼气产量对应最佳温度为32～35℃。20℃发酵中期(28d),向发酵液料中分别添加尿素和纤维素酶均能明显增加沼气产量,分别平均提高93.7%和40.9%。信息熵原理k值表明,温度是影响沼气产量的首要因子,其次是鸡粪与秸秆配比,秸秆类型的影响最小。在20℃发酵中期,鸡粪与秸秆配比对沼气产量的影响高于外来添加物质尿素和纤维素酶。【结论】鸡粪与玉米秆按2∶1配比、发酵温度控制在32～35℃,可获得较高沼气产量。沼气产量是秸秆类型、鸡粪与秸秆配比、发酵温度及外源物(如尿素和纤维素酶)综合作用的结果,合理调控各因子可获得较高的沼气产量。
- 李轶冰白洁瑞杨改河李勇郭欧燕任广鑫
- 关键词：信息熵沼气产量发酵温度
