北方玉米秸秆与猪粪混合厌氧发酵条件_庞小平

NaOH预处理对玉米秸秆干发酵影响的研究摘要：为了研究碱处理对玉米秸秆干发酵效果的影响，对玉米秸秆采用2%、4%、6%、8%4种不同浓度的NaOH溶液处理。

结果表明：不同浓度的NaOH处理对玉米秸秆干发酵效果影响显著。

其中，4-6%NaOH预处理的玉米秸秆，发酵前后纤维素变化差异显著，最终产气量和混合气体中甲烷比例最高。

因此，4-6%NaOH预处理是玉米秸秆干发酵较优的工艺条件。

关键词：NaOH；玉米秸秆；干发酵我国是一个农业大国。

每年大约生产秸秆7.2亿吨，但其利用率不足30%，大部分的秸秆被丢弃在田间地头或被直接焚烧，不仅造成了资源浪费，也污染了环境[1]。

因此，如何科学合理的处理秸秆，已经成为公众最为关注的课题之一。

干发酵是一种固体有机废弃物含量≥20％的厌氧发酵方式[2]。

目前已成为秸秆能源化利用的重要途径之一。

由于玉米秸中木质素含量较高，难以降解，因此，单纯的秸秆发酵存在启动慢，产气率低，经济效益差等弱点[3，4]。

大量的研究显示，采用酸碱处理、粉碎、汽爆、微生物降解等预处理手段，不仅能提高秸秆发酵启动速度，缩短发酵时间，而且能增加发酵最终产气量，提高发酵经济效益[5-7]。

周口市地处豫东平原，是一个以农作物种植为主的农业大市。

农作物秸秆的处理问题已经成为市政府面临的一个技术难题。

由于工业化程度较低，很多预处理方法在周口市秸秆利用中都难以得到有效应用，应用最多的便是碱处理和简单的截断粉碎处理。

有研究显示，碱溶液浓度能够影响秸秆的发酵效果和最终产气量[8,9]。

本试验通过对玉米秸秆采取不同浓度的NaOH溶液预处理，比较发酵前后纤维素、半纤维素、木质素的降解效果、沼气产量及沼气中甲烷含量，研究碱预处理对玉米秸秆干发酵效果的影响。

以期为玉米秸秆资源的开发利用提供合理的资料参考。

1 材料与方法1.1 材料试验用玉米秸秆取自周口市郊农田，接种物沼渣取自周口市搬口乡沼气生态村，接种量25％，单位固体物（TS）10％。

玉米秸秆和牛粪混合厌氧发酵工艺优化研究引言玉米秸秆和牛粪是农业废弃物，其有效利用可以减少环境污染和资源浪费。

混合利用这两种废弃物进行厌氧发酵，可以产生沼气，这不仅是一种可再生能源，还可以作为有机肥料用于农田的施用。

因此，研究玉米秸秆和牛粪混合厌氧发酵的工艺优化，对于提高资源利用率，减少环境污染具有重大意义。

目的本研究旨在优化玉米秸秆和牛粪混合厌氧发酵的工艺，实现高效产气和高效利用废弃物的目标。

具体目的如下：1.分析玉米秸秆和牛粪混合发酵的特点和条件要求；2.研究发酵产气量和沼气质量的影响因素；3.优化发酵的操作参数和工艺条件；4.确定最佳的玉米秸秆和牛粪混合比例；5.进行实验验证，验证优化工艺的可行性和有效性。

方法1.实验材料准备：–玉米秸秆：收集新鲜的玉米秸秆，进行去杂工作后切碎成适当大小的颗粒；–牛粪：收集新鲜的牛粪，通过堆肥等工艺进行初步处理；–其他辅助原料和试剂：如水、调节剂等。

2.发酵试验：–准备不同比例的玉米秸秆和牛粪混合物，按照一定比例加入发酵罐中；–控制发酵罐的温度、PH值等参数，提供适宜的发酵环境；–定期对发酵罐中的气体进行采样，测量沼气的产气回收率以及沼气成分；–对产生的沼气和发酵后的废弃物进行分析，测试其主要成分和营养价值。

3.数据处理和分析：–对试验结果进行统计分析，分析不同混合比例和操作参数对发酵产气量和沼气质量的影响；–建立相关模型，优化发酵的操作参数和工艺条件；–综合考虑产气量和沼气质量等指标，确定最佳的玉米秸秆和牛粪混合比例。

预期结果通过优化研究，预计可以获得以下结果：1.确定适宜的玉米秸秆和牛粪混合比例，使得产气量最大化；2.优化发酵操作参数和工艺条件，提高发酵的效率和稳定性；3.提高沼气质量，减少有害气体的排放；4.确定发酵后废弃物的主要成分和营养价值，为其进一步的利用提供参考。

结论本研究通过对玉米秸秆和牛粪混合厌氧发酵工艺的优化研究，可以实现高效产气和高效利用废弃物的目标。

摘要:目前农村的沼气发酵多采用单一的发酵原料,导致基质的利用率低。

本文针对农户沼气发酵时原材料缺乏、利用率低等问题,研究以猪粪、玉米秸秆为原料,在35℃±1℃条件下二者不同配比(粪秆配比)混合后对厌氧发酵产气的影响,分析发酵过程中日产气量、日累积产气量、COD、pH值的变化。

结果表明,粪秆比为1∶1时产气量最大,是秸秆单独发酵的1.12倍。

同时,粪秆比为1∶1时,产气速率最大。

在发酵过程中,pH值先减小后变大,后期趋于平稳。

关键词:猪粪和玉米秸秆;配比;厌氧发酵;沼气1绪论1.1研究背景。

资源的综合利用是当今世界发展的重要主题。

但是，随着社会的发展和人民生活水平的提高，世界能源需求量增加，资源供应大大不足，能源问题成为当今世界经济发展的敏感问题之一。

为了增加能源利用率，实现经济持续发展，我国制定了《中华人民共和国可再生能源法》，文中指出：为了促进可再生能源的开发利用，增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社会的可持续发展制定本法[1]。

中国是农业大国，有着丰富的农作物资源，但是，存在农业废弃物产生量较大的问题，其农业废弃物的产生量每年约有40多亿吨，其中农作物秸秆7.0亿吨，畜禽粪便排放量26.1亿吨[2]，就目前来看，大多数农业废弃物直接排放到我们的生活环境中，并没有经过严格处理，对生态环境造成巨大危害，如秸秆焚烧、禽畜粪便排放等，不仅污染环境，也会污染空气以及地下水源，并且这些畜禽粪便本身也是人类生活中的重要污染源，大大危害着人类的健康。

所以，为实现节约资源、促进农业循环发展，农业废弃物的综合利用成为首要任务，对我国资源利用率的提高有重要意义，同时也可以保护环境，使农民收入大大提升。

1.2关键词界定。

玉米秸秆发酵制沼气技术是生物转换中最主要的方式，是指在厌氧条件下，微生物将秸秆降解为沼气，同时产生沼渣和沼液的过程[3]。

将秸秆投入到沼气池，可用作牲畜饲料，转化成粪便进入沼气池，产生的沼渣可作为肥料，提高利用率。

畜禽粪便与秸秆混合低温发酵堆肥技术畜禽粪便与秸秆混合低温发酵堆肥技术是一种有效利用有机废弃物资源的方法。

这种技术结合了畜禽粪便和秸秆两种废弃物的优点，能很好地解决农村废弃物资源的问题。

畜禽粪便和秸秆可以作为有机肥料，但它们都具有臭味和含水量高的特点。

而将它们混合后，就可以充分利用两种废弃物的优点，同时减少其缺点。

低温发酵是指温度在40℃-60℃之间进行的一种堆肥过程。

这种发酵方式一般不会产生大量氨气、硫化氢等有害气体，不仅不会污染环境，而且还可以有效保留有机物质。

在堆肥中加入适量的活性菌，可以促进有机物质的降解，提高发酵效率，加快堆肥的成熟速度。

1. 下料。

将秸秆和畜禽粪便按比例混合，然后放入堆肥场内。

2. 堆肥。

对堆肥堆进行适当的通风、搅拌和湿度控制，使之达到适宜的温度和湿度。

3. 外施菌剂。

添加适量的活性菌，可以加快堆肥的发酵速度，提高堆肥的质量。

4. 堆肥时间。

一般堆肥时间为2-3个月，根据堆肥的状态和土壤的外界环境来决定，上述时间为参考值。

5. 熟化。

堆肥成熟后，可以将其散布在田间，作为有机肥料使用。

畜禽粪便和秸秆混合低温发酵堆肥技术有多种优点。

首先，这种堆肥技术可以减少农村废弃物对环境的污染，有利于环保。

其次，混合后的废弃物具有更高的有机物含量和肥力，可以作为优质有机肥料来使用。

最后，堆肥过程中不会产生大量有害气体，对周边环境无影响，很适合在城乡结合部以及农村地区使用。

总之，畜禽粪便和秸秆混合低温发酵堆肥技术可以充分利用废弃物资源，达到环保、农业生产提质增效等多重效果。

农村应积极推广这种有机肥生产方法，发挥这些废弃物的最大价值。

畜禽粪便与秸秆混合低温发酵堆肥技术随着农业生产的进步和畜禽养殖的发展，畜禽粪便排放量逐年增加，如何有效处理畜禽粪便成为了一个亟待解决的问题。

传统的畜禽粪便处理方式主要是堆肥，但传统堆肥技术存在着发酵速度慢、发酵温度不高、固定废弃物利用率低等问题。

为了有效地解决这些问题，近年来出现了畜禽粪便与秸秆混合低温发酵堆肥技术，该技术通过将畜禽粪便与秸秆混合处理，利用微生物在低温情况下进行发酵，达到快速降解有机物质的目的，从而生产高质量的有机肥料。

畜禽粪便与秸秆混合低温发酵堆肥技术主要是利用微生物的作用将有机物质进行分解和转化，其原理是通过将畜禽粪便与秸秆按一定比例混合，在适宜的温湿度条件下，利用生物堆肥微生物在堆肥堆内进行代谢分解，产生热量，使堆内温度升高，从而促进有机物质的分解和转化。

适当加入一些堆菌剂或者发酵剂，可以加速发酵速度，提高堆肥质量。

1.原料准备：选择新鲜的畜禽粪便和秸秆作为原料，按照一定的比例进行混合。

一般来说，畜禽粪便与秸秆的比例为3:1至5:1，比例不宜过高，以免发酵不充分。

2.堆肥堆制备：选用一个污水排放通畅、通风良好、阳光充足的阳面、略有坡度的场地制成堆肥堆。

堆肥场地应离水源远离，以免造成环境污染。

3.堆封：将原料堆放在场地上，并进行加水调湿，使堆料湿度达到60%左右，然后覆盖一层稻草或者黑色塑料布，使堆体保持一定的湿度。

4.发酵过程：堆料封好后，就是发酵的过程了。

一般情况下会进行自然发酵，但是为了加快发酵速度，可以适当的添加一些堆菌剂或者发酵剂。

5.堆体温度监测：在堆肥堆的发酵过程中，应定期检测堆体温度，一般来说，发酵初期温度会上升，大约在30℃-40℃之间，随后逐渐下降。

当堆体温度下降到室温时，即可适当翻堆，以充分发酵。

6.堆肥成熟：一般情况下，经过1-2个月的发酵，堆体中的原料会发生较大的变化，成为一种褐色、腐臭味浓、颗粒状的有机肥料。

1. 发酵速度快：利用低温堆肥技术，堆肥发酵速度快，一般只需1-2个月的时间，有机物质便能够得到有效分解。

畜禽粪便与秸秆混合低温发酵堆肥技术畜禽粪便与秸秆混合低温发酵堆肥技术是一种利用生物菌群对畜禽粪便与秸秆混合物进行低温发酵，从而转化为有机肥料的技术。

该技术具有环保、高效、低成本等优点，在农业生产中得到了广泛应用。

畜禽粪便是农业生产中的一种重要有机废弃物，含有丰富的养分和有机物质，但也存在着臭味大、病菌多等问题。

而秸秆是农作物的副产物，含有丰富的纤维素和半纤维素，但易于秸秆减少、回收利用。

畜禽粪便与秸秆混合低温发酵堆肥技术的基本原理是通过添加一定的微生物菌种，如厌氧菌、好氧菌等，促进混合物中的有机物质分解和转化。

具体步骤如下：第一步是混合物的准备。

将畜禽粪便和秸秆按一定比例混合在一起，以增加有机质的含量，并便于有机物质的降解。

混合物应保持适度湿润，一般控制在60%-70%的湿度。

第二步是菌种的添加。

根据发酵的需要，可以选择适宜的微生物菌种，将其添加到混合物中。

这些菌种可以来自于自然环境中的有机物分解器，也可以通过培养和繁殖获得。

第三步是堆肥的堆放。

将混合物和菌种进行充分混合后，放入一个合适的堆肥场所进行堆放。

堆放过程中需要注意控制温度和通气条件，一般保持在40℃-60℃的温度范围内，并保持适当的通气，以促进菌群的活动和有机物质的分解。

第四步是发酵的监测和调控。

在堆放的过程中，需要对发酵过程进行监测和调控。

监测的主要指标包括温度、湿度、pH值和有机物的分解程度等。

根据监测结果可以进行适当的调控，如增加通风、添加水分或调节菌种的比例等。

第五步是发酵的结束和后续处理。

一般情况下，混合物在堆放1-2个月后即可完成发酵。

发酵结束后，可以进行后续的处理，如翻堆、筛选、厌氧发酵等，以获得更好的有机肥料。

畜禽粪便与秸秆混合低温发酵堆肥技术是一种简单有效的有机废弃物资源化利用技术。

它不仅可以有效地降解和转化有机废弃物，还可以产生优质的有机肥料，为农业生产提供充足的养分。

该技术还能减少废弃物在环境中的排放，达到环保的目的。

秸秆粪便混合厌氧发酵产沼气特性【摘要】为考察玉米秸秆与猪粪混合厌氧发酵产沼气特性，以10L的厌氧发酵装置，并用单一玉米秸秆发酵和单一猪粪发酵作为对照，对以玉米秸秆和猪粪混合发酵进行研究。

发现玉米秸秆猪粪混合发酵可以加快玉米秸秆产气并可大幅度提高玉米秸秆产气量，试验组最高日产沼气量分别比单一玉米秸秆组、猪粪组提高47.36%和32.22%；实验组的甲烷含量与单一猪粪组相似，高于单一玉米秸秆组；各组的pH均在8.20左右。

相关性分析表明，原料中含混合发酵组的pH与日产沼气量间呈极显著性负相关（P<0.01）。

【关键词】玉米秸秆；猪粪；混合厌氧发酵；pH；沼气中国作为农业大国每年都产生多达7.2亿吨秸秆，许多被丢弃、直接焚烧；畜禽粪便年产生量也达20.1亿吨[1]，许多未经处理排放，造成了严重的环境污染问题。

利用厌氧发酵技术将有机废弃物转化为沼气，对于获取新型能源和控制农村面源污染都有积极意义。

随着经济发展，畜禽养殖已由过去的农户分散养殖过渡为集中养殖，可能造成部分户用发酵原料短缺；而秸秆存在一定季节性、降解率低、易出现漂浮分层结壳等问题，使纯秸秆发酵较难被接受[2]。

故沼气发酵原料是亟待解决的问题。

而将粪便秸秆混合发酵可以有效地弥补单一原料发酵的弊端，同时还可解决沼气原料短缺的问题。

刘战广等[3]研究了猪粪与稻秆的混合发酵，发现调节粪草比可以从原料转化速率方面提高发酵效率。

Xie等[4]研究了不同猪粪青贮饲料的配比厌氧发酵，结果表明当猪粪与青储饲料的挥发性总固体的比例为1：1时产气量最大。

有关秸秆粪便混合厌氧发酵与产气效果、发酵中pH关系的研究广受关注。

本研究采用10L厌氧发酵装置，以玉米秸秆和猪粪进行混合发酵，并以单一玉米秸秆发酵和单一猪粪发酵作为对照，研究玉米秸秆与猪粪混合厌氧发酵产沼气特性，为混合原料产沼气及实际工程运用提供有价值的参考。

1 材料与方法1.1 材料试验装置玉米秸秆总固体含量（Total Solids，TS）：90.8%，挥发性固体含量（V olatile Solids，VS）：79.6%。

畜禽粪便与秸秆混合低温发酵堆肥技术畜禽粪便和秸秆混合低温发酵堆肥技术是一种利用有机废弃物进行资源化利用的技术。

通过将畜禽粪便和秸秆进行混合，并经过一定的发酵处理，可以将其转化为有机肥料，用于农田的施肥，不仅可以减少环境污染，还可以提高土壤的肥力，增加农作物的产量。

本文将详细介绍畜禽粪便和秸秆混合低温发酵堆肥技术的原理、操作步骤和注意事项，以及其在农田中的应用效果。

畜禽粪便和秸秆混合低温发酵堆肥技术的原理是利用微生物的作用将有机废弃物进行降解，产生的热量和二氧化碳可以消毒杀菌、杀虫、杀螨，使肥料中植物的种子和病菌得到杀灭，同时产生机械和化学作用，并使肥料中氮素、磷酸、钾酸和微量元素得到有效提高。

通过发酵处理，可以改变废弃物的化学性质和微生物学特性，降解有机物、杀死病菌、去除异味、减少体积，使之成为有机肥料。

1. 原料的准备首先需要准备好畜禽粪便和秸秆，将它们进行充分的混合。

畜禽粪便是一种优质的有机肥料，在堆肥过程中可以提供充足的养分；而秸秆则是一种理想的堆肥物质，可以起到调节通气、保水保肥的作用。

将畜禽粪便和秸秆按比例混合均匀，使其达到理想的水分和碳氮比，为后续的发酵提供良好的条件。

2. 堆肥堆的搭建将混合好的畜禽粪便和秸秆放置在指定的堆肥堆上，堆成长方体或圆锥形，高度不宜超过1.5米，长度和宽度不宜超过2米。

堆肥堆的下面最好设置排水沟，方便排放发酵产生的液体肥料。

堆肥堆的四周要用土或者塑料布封住，以避免养分的流失和发酵过程中的温度下降。

3. 加入发酵剂在堆肥堆中加入发酵剂，可以加快发酵速度，提高发酵效果。

常用的发酵剂有腐殖酸、复合微生物菌剂等。

发酵剂的加入量一般为原料的1%~2%，要均匀的撒在堆肥堆的表面上。

4. 定期翻堆在发酵的过程中，需要定期的进行翻堆操作，以促进发酵堆内的氧气供应，保持发酵堆的通风透气。

一般情况下，每隔7-10天进行一次翻堆操作，可以促进堆肥的均匀发酵。

5. 发酵后的堆肥处理待发酵堆内的温度、湿度、气味等指标符合有机肥料的要求后，便可进行堆肥出堆、堆肥堆优化处理。

畜禽粪便与秸秆混合低温发酵堆肥技术畜禽粪便是农业生产中产生的一种有机废弃物，它含有大量的营养物质，如氮、磷、钾等。

如果不进行有效的处理和利用，这些废弃物将会造成环境污染和资源浪费。

而秸秆是农作物的废弃物，如果能与畜禽粪便进行混合利用，不仅可以减少废弃物的处理成本，还能够生产出有机肥料，提高土壤肥力，推动农业可持续发展。

畜禽粪便与秸秆混合低温发酵堆肥技术是一种将畜禽粪便和秸秆混合在一起进行堆肥处理的技术。

其主要步骤包括原料收集、粉碎、混合、堆放和发酵等。

需要将畜禽粪便和秸秆进行收集。

畜禽粪便可以从养殖场等地方获取，而秸秆可以从农田收割后的废弃物中获取。

收集到的畜禽粪便和秸秆需要进行预处理，如粉碎，使其更加易于发酵和堆放。

然后，将粉碎后的畜禽粪便和秸秆进行混合。

混合的比例可以根据不同的需求进行调整，一般为畜禽粪便和秸秆的体积比例为1：3至1：4。

接下来，将混合后的物料进行堆放。

堆放时要注意保持适当的湿度和通风，以促进发酵的进行。

可以采用温堆的方式进行堆放，即在堆放过程中进行适度的翻堆，并且可以在堆放的过程中进行补水和调理，保持堆体的适宜温度和湿度。

堆肥发酵周期通常为3个月至半年不等。

发酵过程中会产生大量的热量，温度一般在40-60摄氏度之间。

发酵结束后，可以进行脱水处理，将堆肥中的水分含量降低到30%以下，便于包装和运输。

畜禽粪便与秸秆混合低温发酵堆肥技术有很多优点。

能够充分利用农业废弃物资源，减少废弃物的处理费用。

发酵过程可以有效杀灭一些致病菌和虫卵，降低土壤的病害发生率。

通过混合发酵，可减少畜禽粪便中的氨气挥发，减少环境污染。

发酵后的堆肥中还富含有机质和营养元素，可以作为优质有机肥料用于农田施用，提高农作物的产量和质量。

不同配比的猪粪便和秸秆在厌氧发酵前后Cu和Zn的形态变
化
白帆;陈苗;崔岩山
【期刊名称】《中国科学院大学学报》
【年(卷),期】2013(030)005
【摘要】在中温（35±1）℃的条件下,利用新鲜猪粪和玉米秸秆按照干物质质量比为1∶1和2∶1分别进行为期50 d的厌氧发酵实验,并利用改进的BCR 3步提取和0.01 mol·L-1CaCl2提取,分别对2组配比第1天的发酵物和最后1天沼渣进行Cu和Zn各形态的提取和测定.结果表明,厌氧发酵过程均能减少2组配比发酵物Cu和Zn在沼渣中的可交换态含量和生物有效性百分含量（酸提取态和Fe-Mn 氧化物结合态百分比之和）,同时增加Cu和Zn在沼渣中的稳定性（有机质及硫化物结合态和残渣态百分比之和）.
【总页数】7页(P713-719)
【作者】白帆;陈苗;崔岩山
【作者单位】中国科学院大学,北京100049
【正文语种】中文
【中图分类】O610
【相关文献】
1.不同配比的猪粪便和秸秆在厌氧发酵前后Cu和Zn的形态变化 [J], 白帆;陈苗;崔岩山
2.温度对猪粪厌氧发酵中Cu,Zn,Cr形态的影响 [J], 李轶;冯洋洋;张辉;刘艳杰;巩俊璐;谷士艳;张镇;张敏
3.餐厨垃圾与污泥、秸秆不同配比联合厌氧发酵对产气性能的影响 [J], 郝鑫; 苏婧; 孙源媛; 杨延梅; 郑明霞
4.不同畜禽粪便好氧堆肥过程中重金属Pb Cd Cu Zn的变化特征及其影响因素分析 [J], 鲍艳宇;娄翼来;颜丽;关连珠
5.不同类型畜禽粪便Zn的形态分布及冻融作用对畜禽粪便Zn活性的影响 [J], 刘秋萌;徐楠楠;谢忠雷;陆文龙;李文卓
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