科研产出
皇竹草厌氧发酵特性及稀土元素溶出研究
《新能源进展 》 2022
摘要：为探讨稀土尾矿区修复用皇竹草的厌氧发酵特性和发酵过程稀土元素溶出情况，开展不同发酵浓度（总固体浓度分别为2%、4%、6%、8%、10%）的中温（37±1℃）批式厌氧发酵实验。结果表明，总固体（TS）浓度为4%条件下皇竹草产甲烷性能最佳，日产甲烷率和累积产甲烷率分别为25.56mL/g和197.33m L/g。采用修正Gompertz方程能较好地模拟不同TS下皇竹草发酵累积产甲烷率的变化。分析发酵液中稀土元素浓度变化，结果表明，皇竹草内的稀土元素在厌氧发酵过程中只发生小部分溶出，主要包括La、Ce、Nd、Sc、Y等，各处理发酵液中稀土元素浓度并未超出文献报道的抑制浓度。相关性分析结果表明，稀土元素溶出率与发酵体系的TS浓度、化学需氧量（COD）呈负相关，与pH呈正相关。研究可为稀土矿区皇竹草沼气工程应用和发酵剩余物的肥料化利用提供指导。
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Meta分析生物质炭对中国主粮作物痕量温室气体排放的影响
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：该文采用Meta分析方法定量分析生物质炭输入对中国主粮作物痕量温室气体的影响,研究可为农田痕量温室气体减排提供有效的途径。结果表明相对于不施加生物质炭,生物质炭输入对甲烷吸收/排放并无显著影响,而甲烷排放在不同耕作和施氮情况下发生显著变化。旋耕和不施氮情况下施加生物质炭分别显著提高稻田甲烷排放达30%和46%,而在翻耕和施氮的情况下施加生物质炭可减少稻田甲烷排放达9%和10%。生物质炭输入分别可显著减少主粮作物氧化亚氮、全球增温潜势(global warming potential,GWP)及温室气体排放强度(greenhouse gas intensity,GHGI)达41%、18%及25%。不同土地利用类型、耕作类型、生物质炭施用量及生物质炭类型均可显著影响农田氧化亚氮、GWP和GWPI。合理的管理主粮作物生物质输入可为减少温室气体排放做出贡献,建议生物质炭与施氮和翻耕2种农作措施相结合,施加小于10 t/hm~2及碳氮比(C/N)低于80的生物质炭,以利于主粮作物综合温室效应的减排。
关键词： 温室气体 甲烷 氮 生物质炭 Meta分析 全球增温潜势
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梯度有机负荷下农业废弃物厌氧发酵特性及微生物群落
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了解梯度负荷对不同C/N农业废弃物厌氧发酵特性及微生物群落的影响,该试验以猪粪、金针菇菌包、稻秆和甘蔗叶等C/N差异较大的废弃物作为原料,通过逐渐提高全混合厌氧反应器(continuous stirred tank reactor,CSTR)的有机负荷率(organic loading rate,OLR),研究物料在4个OLR(1.11、1.67、2.22和2.78 g/(L?d),以可挥发性固体计)下的产甲烷特性和微生物群落结构变化。结果表明:4种物料的日甲烷产量均随OLR递增而增加,但单位物料甲烷产率与微生物菌群结构则因物料C/N差异而表现出不同的变化趋势。其中:猪粪的日甲烷产量最高,细菌和古菌的菌群结构与对照组相比变化不大;多样性指数先增后减,甲烷产率也在OLR达到1.67 g/(L?d)后逐渐下降。金针菇菌包甲烷产率相对稳定,细菌和古菌的多样性指数随OLR递增而增长。稻秆和甘蔗叶同属于碳质量分数高的秸秆类物料,二者的细菌和古菌的菌群结构变化明显;但在OLR达到2.78g/(L?d)时,稻秆受系统酸化(VFA/TIC>0.8)影响,甲烷产率下降明显,细菌和古菌的多样性指数也出现下降;而甘蔗叶则因VFA/TIC<0.8,其甲烷产率在发酵过程中未出现明显下降。此外,不同C/N物料对优势菌的形成存在影响。其中:Methanolobus zinderi为猪粪物料特有的优势古菌;Proteiniphilum acetatigenes,Acetivibrio cellulolyticus为金针菇菌包、甘蔗叶特有的优势细菌;Methanospirillum hungatei为稻秆物料独有的优势古菌。
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基于产甲烷潜力和基质降解动力学的沼气发酵物料评估
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：为使大型沼气工程发酵物料的评估规范化、科学化、高效化,该文根据物料产甲烷潜力试验得到的物料产气和降解动态情况,利用First-order、Modified First-order和Gompertz模型分析和拟合了物料的产甲烷潜力(biochemical methane potential,BMP),降解动力学参数,提出了物料评估初步指标方法。Gompertz模型对筛选物料的产甲烷潜力曲线的拟合显示出较高的准确性,拟合的甲烷潜力值与试验值较为接近。BMP1%(单日产气量达累积产气量的1%时的累积产气量)作为物料产甲烷潜力的定量判断指标时,累积产甲烷量达到试验结束时累积产甲烷量的90%以上,并且BMP试验时间缩短了27.94%~70.58%。筛选的物料中,小麦秸秆,玉米茎、叶,干、鲜苜蓿,鸡粪水解液,大、小死鸡以及餐厨垃圾的产甲烷潜力(以BMP1%计)分别为220.49、241.01、262.10、310.84、305.80、508.41、520.90、630.7、618.05 m L/g。动力学参数显示,9种物料中:纤维素类物料(除玉米茎和小麦秸秆)、鸡粪和脱油餐厨属于易降解物料,大、小死鸡属于降解缓慢的物料。标准化物料产甲烷潜力和物料间产甲烷动力学参数对比,提高了沼气工程筛选物料的评估的效率。
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稻草添补百脉根体外甲烷产量的动态响应
《草业科学 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：为了研究稻草添补百脉根(Lotus corniculatus)的瘤胃体外发酵及甲烷产量的动态变化,采用单因子试验设计,研究稻草与百脉根分别以100∶0、90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、50∶50、40∶60、30∶70、20∶80、10∶90与0∶100的比例组合在3、6、12、24、36与48h的瘤胃体外的发酵参数与甲烷产量。结果表明,3～48h各组的pH值6.64～6.99,NH3-N质量浓度2.98～28.74mg.dL-1,甲烷产量0.038～1.313mmol。24h前甲烷产量随百脉根在混合发酵基质中比例的增加而增加,多数组间差异不显著(P>0.05),24～48h则随百脉根在混合发酵基质中比例的增加而减少,组间差异显著(P<0.05)。本研究结果表明,山羊(Caprasp.)稻草基础日粮添补不同水平百脉根均可以降低瘤胃体外发酵的甲烷产量。
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稻草与不同水平百脉根组合的瘤胃体外发酵及甲烷产量的动态变化研究
《中国奶牛 》 2012
摘要：为研究稻草(RS)添补百脉根(LC)的瘤胃体外发酵及甲烷产量的动态变化,本试验采用单因子试验设计,体外批次培养48h,研究RS分别补添0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%与100%的百脉根(LC0、LC10、LC20、LC30、LC40、LC50、LC60、LC70、LC80、LC90与LC100)在3h、6h、12h、24h、36h与48h的瘤胃体外发酵参数与甲烷产量。结果显示,3~48h各组的pH值在6.64～6.99,NH3-N浓度为2.98~28.74mg/100mL,甲烷产量为0.038~1.313mmol。24h前甲烷产量随LC比例的增加而增加,多数组间差异不显著(P>0.05),24~48h则随LC比例的增加而减少,组间差异显著(P<0.05)。表明反刍动物RS基础日粮与LC组合可以降低甲烷产量。
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甲烷气体产生量与牧草营养参数的相关性分析
《江西农业大学学报 》 2009 北大核心 CSCD
摘要：为分析野生牧草的营养参数与甲烷气体产生量之间的相关性,采集内蒙古山羊喜食的4科31种处于生长旺盛期野生牧草测定营养参数,以上述牧草为底物,进行体外发酵并测定甲烷气体产生量。体外培养条件下牧草的甲烷气体产生量与牧草中的粗蛋白(CP)、干物质消失率(IVDMR)含量呈正相关,与中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量呈负相关,与无氮浸出物(NFE)含量相关性表现不一致;体外培养条件下4科牧草的甲烷气体产生量的预测模型为Y=5.962+0.107CP+0.035NDF-0.135ADF+0.040NFE+0.001IVDMR(R=0.767,P<0.001)。
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基于CDM的农村沼气项目经济评价
《江西能源 》 2007
摘要：以电、石油液化气、标准煤为参考燃料,对农村户用沼气池建设进行经济评价,结果表明,在没有CDM项目支持的情况下,一个8 m3的农村户用沼气池的建设项目,其财务净现值为-470.20元,投资回收期为8.18年,财务内部收益率为4.79%,是一个没有经济吸引力的项目;如果得到CDM项目支持,其财务净现值为315.27元,投资回收期为6.09年,财务内部收益率为13.24%,高于12%的农业行业基准收益率,具有一定盈利能力,在经济财务上是可行的。
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