科研产出
川渝养殖场沼气工程运行状况与沼液生物学特性研究
《太阳能学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为探索沼气工程运行状况、沼液理化性质及微生物群落结构差异,对川渝9个养殖场沼气工程进行调查与采样分析,利用16S rRNA基因扩增子高通量测序技术研究沼液中微生物群落组成及多样性。结果表明,川渝地区养殖场沼气工程以处理养殖场废水为主,不以产能为目的,总氮（TN）、总磷（TP）、NH4+和化学需氧量（CODCr）等理化指标在猪场和牛场沼液之间无显著差异。14个沼液样品中厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、变形菌门（Proteobacteria）、互养菌门（Synergistetes）和疣微菌门（Verrucomicrobia）是主导微生物,这5大类细菌占细菌克隆总数的84%以上。猪场沼气工程Proteobacteria相对丰度在45.0%～69.3%之间,显著高于牛场,而牛场沼液中Firmicutes及Bacteroidetes占主要优势,两者相对丰度之和的平均值为58.4%。沼液中古菌以甲烷微菌纲（Methanomicrobia）、甲烷杆菌纲（Methanobacteria）占优,且Methanomicrobia丰度在2类养殖场间存在显著差异;猪场沼液中Methanosaeta占绝对优势,达到84.1%～94.4%,而Methanosarcina丰度极少。进一步分析,结果显示,沼液铵磷比与Firmicutes相对丰度、丰富度指数（Chao1）及多样性指数（Shannon）都存在显著的相关性。沼液中群落主坐标分析及聚类分析均可准确辨识猪场沼气工程、运行状况良好及运行状况欠佳的牛场沼气工程,可为养殖场粪污治理效果评价提供科学依据。
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重庆丘陵山区沼气集中供气运行与管理模式探讨
《中国沼气 》 2017 北大核心
摘要：随着沼气建设的快速发展和国家对生物质能源开发的高度重视,寻找出一种新的农村沼气建设运行模式,实现统一建池、集中供气、统一管理,将沼气用于农村居民照明、取暖、加热、甚至发电,使农户用上清洁廉价的沼气能源,对减少农民生活支出、提高生活水平有重要意义。文章结合重庆市现代农业综合示范工程集中居住点建设,提出四种农村集中供气典型模式,同时从实际建设、运行角度出发,分析了农村沼气集中供气推广使用方面存在的问题,并依此提出了相关对策措施。
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不同预处理方式下水稻秸秆厌氧消化性能比较
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：以水稻秸秆为原料,在恒温35℃和料液总固体质量分数为5%的条件下,以实验室内培养的不产气厌氧活性污泥为接种物,研究了稀碱水解、尿素氨化、生物酶解以及沼液预处理4种不同方式对秸秆厌氧发酵物能转化率、发酵周期、失重率以及木质纤维含量等方面的影响。结果表明,1.5%NaOH及6d生物预处理可明显改善水稻秸秆干物质(totalsolid,TS)产气率,较空白分别提高44.0%和44.6%。0.4%低质量分数尿素预处理无法有效改善水稻秸秆的甲烷转化率,但通过调节C/N比可明显缩短发酵周期。与其他3种预处理相比,沼液预处理在提高秸秆物能转化率、缩短产气周期方面均有优势,其TS产气率达到333.9mL/g,TS产甲烷率达到180.7mL/g,分别较空白提高27.9%和21.2%。通过对厌氧发酵前后稻秆木质纤维含量比较分析,产气率与失重率有一定的关联,1.5%NaOH处理样品发酵后纤维素、半纤维素损失最大,但沼液中高浓度的COD增加了后续处理的难度。因此秸秆沼气工程预处理方式的选择不仅需要考虑产气率的提升,也要顾及沼液后续处理等问题。沼液预处理可能成为今后水稻秸秆沼气工程较理想的方式。
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不同预处理方式对玉米秸秆结构及产气特性的模拟研究
《生态与农村环境学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：以玉米秸秆为原料,在25℃条件下,分别采用沼液及不同含量的NaOH溶液对秸秆进行预处理,研究NaOH投加量与秸秆纤维结构、预处理料液理化性质以及产能特性之间的关系。结果表明,采用4 mg·g-1NaOH溶液预处理7 d后,料液中COD浓度已基本稳定,溶液pH值在7~8之间,可直接装罐发酵。利用扫描电镜观测预处理后秸秆结构变化状况,发现经4 mg·g-1NaOH溶液预处理后的秸秆表层结构粗糙、多孔,有助于厌氧微生物与可发酵底物的接触,产气量是未经预处理玉米秸秆的5.5倍,其干物质产气率为225.8 mL·g-1。综合考虑产气效率、生产成本及工程操作,采用4 mg·g-1NaOH溶液预处理秸秆更利于工程推广应用。
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猪粪与玉米秸秆混合中温发酵产气效果
《环境工程学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：以猪粪及碱液预处理后的玉米秸秆为原料,在恒温35℃和料液总固体质量分数为5%的条件下,以实验室内培养的不产气厌氧活性污泥为接种物,研究猪粪与玉米秸秆不同配比(干物质比分别为1∶3、1∶2、1∶1、2∶1、3∶1和0∶1(单一猪粪))混合发酵对产气效果的影响。研究结果表明,在35℃条件下,猪粪与玉米秸秆以2∶1配比的累积产气量最大,为15 157 mL;其次是1∶1样品,累积产气量为15 088 mL。但甲烷产量最高为1∶1样品,56 d共产甲烷9 137 mL,甲烷气占总产气量的60.6%。通过对发酵过程中pH及COD的测定,证明经碱液预处理后的玉米秸秆能与猪粪混合稳定发酵,发酵前后厌氧消化液中COD的降解率可达50%以上。进一步研究分析得出,将玉米秸秆和猪粪按一定比例混合发酵不仅可以缩短发酵周期、提高产气速率,而且可以大幅提升原料的产气潜力。
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重庆农村有机废弃物产沼气潜力估算及减排效益
《安徽农业科学 》 2011 北大核心
摘要：农业是温室气体的主要排放源,减少农业源温室气体排放对控制全球气候变化有重要作用。充分利用农村有机废弃物发展农村沼气,减少温室气体排放,对推动低碳农业有着重要意义。对重庆农村有机废弃物产沼气潜力进行定量估算,并分析了温室气体减排的效益,为重庆市发展低碳农业提供参考。
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