四川省应用基础研究计划项目(2013JY0050) 作品数:5 被引量:62 H指数:5 相关作者: 闫志英 刘晓风 袁月祥 李东 李海红 更多>> 相关机构: 中国科学院 西安工程大学 重庆大学 更多>> 发文基金: 四川省应用基础研究计划项目 国家重点基础研究发展计划 国际科技合作与交流专项项目 更多>> 相关领域: 环境科学与工程 农业科学 动力工程及工程热物理 更多>>
玉米秸秆产生物燃气及其微生物群落解析 被引量:6 2014年 为研究玉米秸秆产沼气及其发酵过程中微生物群落变化,以预处理后的玉米秸秆为原料,采用10 L厌氧反应器进行批式中温发酵产沼气。同时取样利用454焦磷酸测序法测定发酵过程中微生物群落的变化。结果表明:该系统启动迅速,在第3 d就达到产气高峰7.78 L,料容产气率为0.97 L·L^-1·d^-1,46 d原料沼气产率和甲烷产率分别为236.84 ml·(g VS)-1和132.23 ml·(g VS)-1。454焦磷酸测序及分析表明系统中古菌主要为甲烷微菌纲(Methanomicrobia,占总OTU的89.63%),其次为热原体纲(Thermoplasmata,8.51%)古菌。发酵系统中共有22~29个细菌门,其中优势菌群为拟杆菌门(Bacteroidetes,平均含量46.07%)、变形菌门(Proteobacteria,平均含量20.51%)和厚壁菌门(Firmicutes,平均含量13.09%)。玉米秸秆沼气系统微生物群落结构的阐明可为秸秆沼气工程调控提供科学数据。 袁月祥 文昊深 黄显波 李香真 刘晓风 李东 闫志英关键词:玉米秸秆 产甲烷复合菌剂的性能评价及中试试验产气效果 被引量:12 2014年 产甲烷菌对环境变化的敏感性很容易导致厌氧发酵失败,如何保证产甲烷菌的活性是厌氧发酵稳定进行的关键。在考察RY3、SH4、G1、G2和G3产甲烷菌株主要生理生化特征和拮抗作用的基础上,构建了产甲烷复合菌剂,并对产甲烷复合菌剂的 pH 值耐受性、温度耐受性和不同接种量进行了性能评价。结果表明:5株互补共生构建的产甲烷复合菌剂可在pH值5.5~10.5的范围内生长,且在pH值5.5~9.5的范围内培养3 d后甲烷总产量在1706.7~2026.7μmol之间,具有较优良的耐酸碱性能;产甲烷复合菌剂的生长温度范围在15~70℃,且在30~55℃范围内培养3d后甲烷总产量在1906.9~2028μmol之间,温度适应范围宽泛。产甲烷复合菌剂接种量试验表明,在低温20℃下,接种产甲烷合菌剂的试验组比未接种复合菌剂对照组在产甲烷的时间上平均缩短14 d,在高温50℃下,接种产甲烷复合菌剂的试验组比未接种产甲烷复合菌剂的对照组在产甲烷的时间上平均缩短5 d,无论低温还是高温下,复合菌剂的接种均可明显促进产甲烷过程的启动,缩短启动时间。中试产气效果及动力学分析表明,20℃低温下,接种10%复合菌剂的试验组21 d内沼气总产量和甲烷总产量均为接种10%活性污泥试验组的1.6倍;50℃高温下,接种10%复合菌剂的试验组21 d内沼气总产量为接种10%活性污泥试验组的2.7倍,甲烷总产量为2.8倍,无论低温20℃还是高温50℃下,接种复合菌剂的可显著提高厌氧发酵产沼气效率,缩短产甲烷进程,为厌氧发酵系统优化调控提供一种新的技术途径。 王渝昆 袁月祥 李东 胡亚东 黄显波 文昊深 刘晓风 彭绪亚 闫志英关键词:厌氧发酵 甲烷 复合菌剂 生长温度 不同温度下氢氧化钠预处理对玉米秸秆甲烷产量的影响(英文) 被引量:10 2014年 利用农作物秸秆进行厌氧发酵生产沼气是解决我国农村能源紧张的重要途径,然而秸秆中难以降解的木质纤维结构导致在发酵过程中甲烷转化率较低。利用自行设计的可控性恒温发酵装置,以玉米秸秆为发酵原料,分析了在不同温度条件下氢氧化钠(NaOH)预处理对秸秆木质纤维结构以及厌氧发酵产气效率的影响。结果表明, NaOH预处理能够显著降低玉米秸秆的木质纤维素含量,与未预处理的秸秆相比,经NaOH处理后的秸秆纤维素含量降低了24.4%~33.2%,半纤维素含量降低了14.2%~52.4%,木质素含量降低了9.3%~29.3%。在6%、8%和10%浓度中,经8%NaOH处理的秸秆在55℃下的甲烷产量最高,达到188.7 ml CH4·(gVS)-1,较未处理的增加了84.2%,因此可作为提高秸秆厌氧发酵产气效率的预处理方法。 宋籽霖 孙雪文 杨改河 闫志英 袁月祥 李东 李香真 刘晓风关键词:甲烷产量 厌氧发酵 预处理 玉米秸秆 总固体浓度对猪粪中温连续厌氧发酵的影响 被引量:11 2017年 以猪粪为原料,在中温(35℃)连续厌氧发酵的条件下,研究总固体浓度(TS)对产甲烷的影响.采用5L自制厌氧发酵装置,设置总固体浓度分别为4%、6%、8%、10%、12%进行连续厌氧发酵实验,以日产甲烷量、日产甲烷浓度、氨氮和挥发酸为评价指标.结果表明:随着TS浓度的递增,日平均产甲烷量分别为2.38L、3.80L、2.35L、2.68L、2.04L;产甲烷浓度均维持在56%左右,只有TS浓度为12%时低于50%;挥发性脂肪酸(VFA)的浓度与TS呈正比,且TS浓度大于6%时,丁酸和乙酸会在系统内累积,抑制产甲烷菌的活动.综合各项指标,当TS浓度为6%时,厌氧发酵体系运行最稳定,产气性能最好. 常华 李海红 闫志英关键词:猪粪 厌氧发酵 甲烷 不同原料厌氧发酵及其微生物种群的研究 被引量:24 2015年 使用PCR-DGGE技术,对以鸡粪、猪粪、牛粪、秸秆为发酵原料的发酵体系的微生物群落多样性进行了研究.在发酵不同时间取样,进行了日产甲烷量、日产甲烷浓度的变化分析和DGGE分析.结果表明,日产甲烷量整体趋势为猪粪>鸡粪>秸秆>牛粪,日平均产甲烷量分别为2.67、2.24、0.99、0.49L;猪粪、鸡粪、秸秆的日产甲烷浓度在整个发酵周期大多可维持在50%以上,牛粪的日产甲烷浓度大部分时间低于30%;细菌的优势菌群有拟杆菌属(Bacteroidetes)、密螺旋体属(Treponema)、厌氧绳菌科(Anaerolineaceae)等,新增优势菌群有梭菌属(Clostridium)、脱硫叶菌属(Desulfobulbus)、毛螺旋菌科(Lachnospiraceae)、醋弧菌属(Acetivibrio);古菌的优势菌群有甲烷鬃菌属(Methanosaeta)、甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)、甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales),新增优势菌群有斯氏甲烷球菌属(Methanosphaera stadtmanae). 李海红 巴琦玥 闫志英 刘晓风关键词:鸡粪 猪粪 牛粪 厌氧发酵 PCR-DGGE