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不同堆沤处理对玉米秸秆厌氧发酵的影响_牛明芬

第35卷第6期2012年6月

Environmental Science &Technology

Vol. 35No.6

第35卷June 2012

牛明芬,王赛月,王昊,等.不同堆沤处理对玉米秸秆厌氧发酵的影响[J].环境科学与技术,2012,35(6):32-36.NiuMing-fen,WangSai-yue,WangHao,et

al.Compostingmethodsforanaerobicfermentationofcornstalk[J].EnvironmentalScience&Technology,2012,35(6):32-36.

不同堆沤处理对玉米秸秆厌氧发酵的影响

牛明芬,王赛月*,王昊,葛安东,徐文迪

(沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁

沈阳110168)

要:研究利用纤维素分解菌F2对玉米秸秆进行堆沤预处理,将经不同堆沤预处理时间后的秸秆与猪粪混合进行厌氧发酵产沼

气试验。结果发现,堆沤15d 后秸秆的总有机碳含量降低了10.06%,VS 去除率和纤维素降解率比未加菌堆沤预处理分别提高了10.74%、10.60%;加菌堆沤预处理后的秸秆厌氧发酵甲烷产气率、干物质产气率、发酵前后VS 去除率均高于未加菌堆沤预处理后的秸秆,且产气累计产气量达到21957mL ,效率也有明显的提高;加菌堆沤预处理10d 的秸秆比未加菌堆沤预处理15d 的秸秆提前了2d 达到产气高峰,比未加菌堆沤预处理15d 的秸秆增加了1629mL 。实验结果表明:该纤维素分解菌对玉米秸秆纤维素有较强的降解能力,并在一定程度上促进了有机碳的矿化;有效地提高了秸秆的生物降解性能,缩短了预处理所需时间;同时提高了玉米秸秆的利用率和产气潜力。

关键词:堆沤预处理;厌氧发酵;降解率;甲烷产气率中图分类号:X382

文献标志码:A

doi :10.3969/j.issn.1003-6504.2012.06.008

文章编号:1003-6504(2012)06-0032-05

Composting Methods for Anaerobic Fermentation of Corn Stalk

NIU Ming-fen ,WANG Sai-yue *,WANG Hao ,GE An-dong ,XU Wen-di

(College of Municipal and Environmental Engineering ,Shenyang Jianzhu University ,Shenyang 110168,China )

Abstract :A cellulose degrading strain named F2was used to compost corn stalks ,mixed with pig feces ,in a lab (biogas )production rate and volatile solid (VS )removal rate of the anaerobic fermentation ,which were experiment. Methane

undergone for different durations of pretreatment ,were investigated as well. It has been proved that using of F2remarkably improved corn-stalk degradation in terms of TOC (total organic carbon )removal and promoted biogas production. The result indicated that F2,the cellulose -degrading strain was very capable in mineralization of organic carbon with shortened pretreatment time and increased biogas production.

Key words :compost pretreatment ;anaerobic fermentation ;degrading rate ;rate of methane production

农作物秸秆是一种很好的生物质可再生资源,蕴含着巨大的生物质能量。我国是世界上农业废弃物产量最大的国家,每年大约有40多亿吨,其中农作物秸

约占全世界秸秆总量的30%左右。秆就占7.0亿吨[1],

但目前我国农作物秸秆利用率较低,仅为33%左右,其中经过技术处理利用的仅占2.6%[2],大部分都作为生活燃料被燃烧使用,这就引起了严重的环境问题和

对节资源浪费。因此提高农作物秸秆的资源化利用,

约能源、改善生态环境具有重大的现实意义和战略意义。现今废弃物秸秆资源化利用主要有秸秆发电、秸秆作为生态厕所反应基质[3]、秸秆消化制肥等,其中厌氧消化技术将秸秆转化为高产热值的沼气具有巨大

的开发潜力和利用价值[4]。

因秸秆含有大量的纤维素、木质素、半纤维素、果胶和蜡质等难降解的物质,因此国内外研究的热点都聚集在如何提高秸秆的降解率上,但对经不同堆沤预处理时间后的产沼气效果研究不多,周岭[5-7]以污泥为接种物,研究了不同浸泡预处理时间对秸秆厌氧消化

峰值来得较快,浸泡的影响,得出浸泡10d 的秸秆,

超过20d 后则产气慢,周期长。本研究利用实验室分离培养的纤维素分解菌F2对玉米秸秆进行堆沤预处理,将经不同堆沤预处理时间后的秸秆进行厌氧发酵产沼气
试验,研究不同堆沤预处理时间对玉米秸秆厌氧消化的影响,分析秸秆降解率对产气率的影响,并

超过20d 后则产气慢,周期长。本研究利用实验室分离培养的纤维素分解菌F2对玉米秸秆进行堆沤预处理,将经不同堆沤预处理时间后的秸秆进行厌氧发酵产沼气试验,研究不同堆沤预处理时间对玉米秸秆厌氧消化的影响,分析秸秆降解率对产气率的影响,并

《环境科学与技术》编辑部:(网址)http://fjks.chinajournal.net.cn(电话)027-87643502(电子信箱)hjkxyjs@126.com收稿日期:2011-06-03;修回2011-09-02

基金项目:国家重大科技专项(2008ZX07208-007-002);沈阳市科技计划(1091116-3-00-1)

作者简介:牛明芬(1967-),女,副教授,博士,研究生导师,研究方向为环境污染控制与治理、土壤污染的治理与生物修复、固体废弃物的资源化处理研究等,(电子信箱)niumingfen@http://www.doczj.com/doc/900af0510722192e4536f691.html ;*通讯作者,(手机)15998170356(电子信箱)wsy52seven@http://www.doczj.com/doc/900af0510722192e4536f691.html 。

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