热碱预处理对玉米秸秆厌氧消化的影响

在55℃下利用氢氧化钙和氢氧化钾对玉米秸秆进行预处理,考察氢氧化钾和氢氧化钙两种热碱预处理对玉米秸秆中温厌氧消化的影响。结果表明,相同浓度的碱用量下,KOH预处理后厌氧消化产气效果明显优于Ca(OH)₂ 预处理。0.5%KOH和2.0%Ca(OH)₂耦合的预处理效果与1.5% KOH以及1.5%Ca(OH)₂单独预处理效果相当,累积单位挥发性固体（VS）甲烷产量为247.3mL/g,相比于未预处理组甲烷产量提高了58.7%,说明可以用2.0%Ca(OH)₂代替1.0% KOH。从成本节约的角度,1.5%Ca(OH)₂为最佳的热碱预处理条件,累积单位VS甲烷产量为242.2mL/g,比未预处理效果提高了55.4%。     

添加铁氧化物和活性炭对玉米秸秆两相厌氧消化性能和微生物学特性影响研究

为了提高玉米秸秆厌氧消化性能,将铁氧化物（Fe₂O₃,Fe₃O₄）和活性炭分别添加到玉米秸秆两相厌氧消化系统中的酸化相和甲烷相进行试验。结果表明,在酸化相和甲烷相中分别添加Fe₃O₄粉末和活性炭粉末（PAC）的试验组效果最佳。Fe₃O₄粉末添加到酸化相后,挥发性脂肪酸（volatile fatty acids,VFAs）与乙醇的总含量比对照组中两者的总含量提高了25.4%。酸化结束后加入活性炭粉末继续进行甲烷化试验,玉米秸秆累积产甲烷量达到7 965 mL,比对照组提高了27.8%。与对照组相比,添加Fe₃O₄粉末和活性炭粉末试验组的t₈₀（累积产甲烷量达到总甲烷产量的80%所用的时间）缩短了8 d,电导率提高了33.3%。从微生物群落角度分析,在Fe₃O₄+PAC试验组中,细菌优势菌属为Clostridium_sensu_stricto_1,古菌优势菌属为Methanobacterium,可以提高H₂利用率并且促进厌氧过程中的直接种间电子传递（direct interspecies electron transfer,DIET）。因此,Fe₃O₄粉末和活性炭粉末的添加可以有效提高玉米秸秆厌氧消化产甲烷潜力。     

碱性过氧化氢预处理对醋渣厌氧消化性能的影响

利用单因素法研究了碱性过氧化氢预处理过程中的H₂O₂浓度、预处理温度以及预处理时间3个因素对醋渣厌氧消化性能的影响，结果表明，H₂O₂浓度、预处理温度和预处理时间的最优条件分别为4%、40℃和12 h。经实验验证，在最佳联合预处理条件下醋渣厌氧消化累积甲烷产量（基于挥发性固体含量）达302.0 mL/g，生物降解率为70.0%，较未预处理醋渣提升了54.4%。     

碱预处理促进椰衣纤维厌氧消化产气研究

针对当前存在的椰衣纤维量大且难处理的问题，研究了NaOH、KOH、Ca （OH）₂和碱性H₂O₂（AHP）预处理对其厌氧消化性能的影响。结果表明，碱预处理可以缩短椰衣纤维厌氧消化反应的迟滞期，提高累积沼气产量。采用7% NaOH和7% AHP预处理可显著去除木质素，累积产气量（基于挥发性固体含量，VS）可达218.3 mL/g和217.8 mL/g，较未预处理的椰衣纤维（累积产气量为101.1 mL/g）提升了115.9%和115.4%。     

KOH预处理玉米秸秆与猪粪混合厌氧消化过程中性能参数变化规律研究

为了探究KOH预处理玉米秸秆与猪粪厌氧消化过程中性能参数的变化规律,采用间隔卸料的方式在中温条件下进行厌氧共发酵,结果表明：预处理玉米秸秆与猪粪混合后可以改善产气性能,提高厌氧消化效率。经KOH预处理后的玉米秸秆与猪粪混合原料的产气高峰比未预处理的玉米秸秆与猪粪混合原料的产气高峰提前了3~6 d,产气速率和累积甲烷产量分别比未预处理组提高了9.6%~65.6%和13.8%;预处理可使原料消化更彻底,有机物去除率达到71.1%;修正后的Gompertz方程能较好地反映厌氧消化产甲烷过程,其中预处理组的产甲烷率速率（基于挥发性固体含量）比未处理组提高了8.8%。因此,采用KOH预处理玉米秸秆可以提高混合厌氧消化的产甲烷性能。     

酸碱预处理对辣椒秸秆厌氧消化性能的影响

为资源化利用辣椒秸秆，本文以废弃辣椒秸秆为原料，进行了中温(35±0.5)℃批式厌氧消化试验，通过研究不同浓度(0.2～0.8 mol/L) HCl、NaOH溶液预处理对辣椒秸秆产甲烷性能的影响，探讨HCl和NaOH溶液在辣椒秸秆厌氧消化应用中的可行性。结果表明：酸碱预处理均对辣椒秸秆木质纤维素有一定的降解作用，其中NaOH溶液预处理的降解效果更好，对纤维素、半纤维素及木质素的降解率分别达到了8.63%～18.83%、15.33%～44.25%和19.44%～38.92%。同时，酸碱预处理均能改善辣椒秸秆的产甲烷性能，其中NaOH溶液预处理效果优于HCl溶液预处理，0.4 mol/L NaOH溶液预处理获得了最大累积甲烷产量，为122.53 mL/g,较对照提高了79.29%。研究显示，低浓度NaOH溶液预处理是一种能够提高辣椒秸秆厌氧消化性能的方法。     

双频超声联合稀碱预处理玉米秸秆厌氧发酵工艺参数优化

为了提高秸秆厌氧消化的产气量以及产气效率,采用双频超声波与稀碱相结合的预处理方法对玉米秸秆进行预处理,研究了玉米秸秆质量、超声作用时间、单/双频以及稀碱(2%Na OH)预处理时间对玉米秸秆厌氧消化性能的影响,得到双频超声联合稀碱预处理玉米秸秆厌氧发酵的最佳工艺参数为:秸秆质量52 g,双频超声作用,作用时间30 min,稀碱预处理1.5 d。实验结果表明:采用双频超声最优预处理条件下的厌氧发酵效果最佳,比经稀碱预处理的玉米秸秆沼气产量提高18.00%,甲烷产量提高35.71%,厌氧消化时间缩短21.21%,比单频超声联合稀碱预处理玉米秸秆沼气产量提高12.80%,甲烷产量提高18.32%,厌氧消化时间缩短10.34%。     

预处理温度对玉米秸秆暗发酵制氢性能的影响

为了比较不同预处理温度对玉米秸秆暗发酵制氢性能的影响,在不同温度（40、80、120、160 ℃和200 ℃）下,采用1% H₂SO₄和2% NaOH两种试剂分别对玉米秸秆进行预处理,再进行中温暗发酵实验,接种物来源于以猪粪为原料的厌氧消化后的沼液。结果表明：最佳的预处理条件为80 ℃下,采用1% H₂SO₄对玉米秸秆预处理60 min,其单位总固体（TS）产氢量达到27 mL/g,比未预处理玉米秸秆提高了56.27%,且最大产氢速率最高可达到15.42 mL/h,比未预处理玉米秸秆的最大产氢速率提高了83.57%。玉米秸秆产氢最适宜的pH值范围为5.0~5.5,不同预处理温度会对产酸量和产酸的组分造成影响,发酵类型均为丁酸型发酵。因此,预处理温度是影响暗发酵制氢性能的一个重要因素。     

玉米秸秆还田与氮肥运筹对砂姜黑土理化性质和小麦产量的影响

为研究不同氮肥基追比例运筹下玉米秸秆直接还田对砂姜黑土理化性质和小麦产量的影响，为确定当地适宜耕作和秸秆还田模式提供理论依据，采用两因素裂区试验，因素一为玉米秸秆(S)直接还田(5000 kg/hm²)和玉米秸秆不还田；因素二为氮肥基肥-分蘖肥-穗肥施用比例。设3种基肥：分蘖肥：穗肥比例(70-30-0、60-30-10和50-30-20),共6个处理，分别为N_70-30-0、N_70-30-0 +S、N_60-30-10、N_60-30-10 +S、N_50-30-20和N_50-30-20 +S。小麦收获后采集0～20 cm代表性土壤样品分析理化性状，包括含水率、pH、有机质、氮磷钾养分含量，测定小麦株高、穗长、穗粒数、千粒重、籽粒产量。结果显示，与不还田相比，3种氮肥运筹下玉米秸秆还田后土壤pH降低，土壤含水率、有机质、有效磷、速效钾含量明显提高；各处理小麦籽粒产量各不相同，N_50-30-20 +S处理小麦籽粒产量最...     

环保固沙抑尘剂黄原胶接枝共聚物的制备与性能研究

采用种子乳液聚合法，制备以黄原胶（XG）为接枝底物，丙烯酸甲酯（MA）和乙酸乙烯酯（VAc）为共聚单体的新型环保固沙抑尘剂。综合考察单体配比、乳化剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）用量、引发剂过硫酸铵（APS）用量、聚合温度以及接枝底物黄原胶用量等因素对聚合物乳液产品质量的影响。工艺优化结果表明，当单体质量配比（m_MA：m_VAc）为3：5，乳化剂、引发剂、接枝底物质量分数分别为5.0%、1.2%、4.0%，且聚合温度65 ℃时，固沙抑尘剂乳液的黏度、抗压强度、产品外观、流动性以及静置稳定性达到最佳。随后采用FT-IR、TG-DTA对产品进行表征，证明接枝底物与单体接枝成功，且产物具有优异的保水性。最后对环保固沙抑尘剂的应用性能及其对植物出芽率的影响进行了研究，表征测试结果表明，该环保固沙抑尘剂具备良好的耐水性和抗水蚀性，抗压强度能满足实际治沙需要，且具备一定的降解性。     

半连续式厨余和牛粪混合厌氧消化

在中温35℃下，通过半连续运行方式，对牛粪、厨余的单独消化以及厨余和牛粪的混合消化进行了对比研究。试验结果表明，由于混合消化提供了较佳的水解酸化pH值范围，提高了缓冲能力，改善了碳氮比，因此其产气性能明显好于单独消化。其中，厨余和牛粪中的挥发性固体（VS）质量比为3∶1时混合消化效果最佳，甲烷产率为0.23L/(gVS),分别是牛粪和厨余单独消化时的38和16倍,VS去除率高达71.9%。这说明，混合消化是提高厌氧消化性能的有效途径之一。     

驯化接种对高固体浓度猪粪厌氧发酵的影响

通过接种物驯化,实现了中温条件下（35±1℃）高固体浓度猪粪（TS=15%）厌氧发酵的快速启动,并得到了较高的产气率与产气速率.经过60d厌氧发酵,接种工况的单位VS产气率为320.5～357.3mL.g-1,产甲烷率为237.2～266.2mL.g-1,与未接种的工况相比提高300%以上.使用20%发酵成熟物接种,可在26d的有效发酵时间内完成总产气率的81.30%,有效产气速率为10.76mL.（g.d）-1.其TS,VS与TCOD的降低率分别为40.2%,52.6%和44.9%.增加接种量与延长接种物驯化时间可以缩短有效发酵时间与提高有效产气速率,但对产气率无显著影响.     

火龙果果皮产沼气发酵实验研究

在30℃下,采用全混合批量发酵工艺、发酵料液总固体含量(TS)分别为5.93%和5.99%的条件下,对红心红皮和白心红皮2种火龙果果皮进行了29 d的厌氧发酵实验.结果表明,红心红皮火龙果果皮的TS、挥发性固体含量(VS)及原料产气率分别为490、576mL/g和77mL/g;白心红皮火龙果果皮的TS、VS及原料产气率分别为383、464 mL/g和73 mL/g.从能源转化率来看,红心红皮火龙果果皮的能源转化效率为70.38%,白心红皮火龙果果皮为69.80%.两者均可作为沼气发酵的原料.     

预处理对造纸污泥和餐厨垃圾混合发酵的影响

为揭示联产氢气和甲烷复合工艺中预处理对物料液化水解率及系统产气性能的影响,利用不同浓度的酸(H2SO4)、碱(NaOH)预处理造纸污泥和餐厨垃圾混合物,在中温-高温条件下将预处理后的物料进行混合发酵联产氢气和甲烷,研究了不同浓度的酸/碱预处理后,造纸污泥和餐厨垃圾混合发酵联产氢气和甲烷性能.结果表明:酸/碱预处理对物料产生了明显的水解作用,物料中的大分子物质被降解为小分子颗粒;预处理对混合发酵产氢阶段具有明显的促进作用,其中以添加10%NaOH(以物料总固体计)的碱预处理效果最佳,其氢气产率较未经预处理的对照(CK)提高了50.20%,挥发性固体(VS)去除率达到了16.06%;预处理在产氢后的产甲烷阶段对甲烷产率没有明显的促进作用,各反应器的甲烷产率与CK相近或低于CK,VS总去除率也以CK为最高.     

酸木瓜籽产沼气潜力的实验探究

以污水处理厂活性污泥为接种物,以提油后的酸木瓜籽为发酵原料,按一定比例配制成浓度为6%的发酵液在30℃进行批量发酵,测定原料发酵前后的总固体（TS）含量、挥发性固体（VS）含量、pH值和日产气量.结果表明,以提油后的酸木瓜籽为发酵原料发酵,第1天即开始产气,且产气量达到310mL,但甲烷含量低,不能燃烧,第2~6天出现酸化现象,停止产气,随后体系恢复正常连续产气至结束,发酵至第20天的产气量占总产气量的81%左右.酸木瓜籽的TS利用率为27.26%,VS利用率为19.2%,其产气潜力为178g/mL（TS）和185g/mL（VS）.     

污泥增强番茄茎叶单相发酵产沼气研究

针对番茄茎叶自然发酵速率较慢的问题,采用与剩余污泥混合发酵(番茄茎叶与污泥挥发性固体质量比为1:2)调控底物营养结构,同时接种0.1g/mL颗粒污泥弥补体系产甲烷菌微生物不足的方法,不仅使番茄茎叶的去除率达到95%以上,而且显著提高有机物发酵的沼气产率至263mL/g(提高7.5倍),沼气中甲烷体积分数也相应提高至64.5%?该发酵方法不仅达到了以废治废的目的,而且实现了资源利用最大化?     

微量元素强化污泥和油脂厌氧共消化生物产气的研究

在序批式厌氧反应器中比较了污泥单独发酵,污泥+油脂,污泥+油脂+微量元素发酵生物气的产量及甲烷的含量并探究了微量元素对污泥和油脂共消化产甲烷的影响。实验结果表明微量元素的投加能够显著提高生物气的产量,并且产量为243 mL/g挥发性悬浮固体(VSS),是空白组的1.3倍。然而对甲烷的体积分数作用不明显。微量元素的存在能够提高水解和酸化过程,为产甲烷菌提供更多的消化基质。进一步研究发现,微量元素能够减少污泥和油脂共消化过程中长链脂肪酸的积累,减缓了长链脂肪酸对产甲烷菌的抑制影响。     

银杏残叶添加比例对猪粪好氧堆肥的影响

采用好氧堆肥方法,研究了不同银杏残叶添加比例(质量分数0%、10%、20%,30%,40%)对猪粪堆肥的影响,结果表明:添加质量分数20%和30%银杏残叶堆肥在第3天分别达到最高温65 ℃和63 ℃,且高温阶段(>55 ℃)持续时间达7 d,完成主要发酵过程约需28 d,明显少于未添加银杏残叶堆肥(对照)所需时间(约37 d)。堆熟后,各处理堆肥有机碳含量(质量分数)在25%～28%之间,无显著差异,均符合有机肥国家标准。各处理堆肥全N(TN)含量(质量分数)在2.26%～3.20%之间。与对照相比,添加质量分数20%银杏残叶处理TN增加最高,达41.5%。各处理堆肥的碳氮比(C/N)和T值(堆肥结束与初始C/N的比)均符合猪粪堆肥腐熟标准(C/N<20、T值<0.6)。添加质量分数20%和30%银杏残叶处理的种子发芽指数在堆制28 d时,已达80%以上,而其他处理则在35 d后才达到。综合来看,添加质量分数20%～30%的银杏残叶有利于猪粪好氧堆肥的熟化、稳定及质量提高。