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188宝金博页面版: 畜禽养殖有机废弃物沼气处理技术现状与发展方向

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内容提示: 、8山东畜牧兽医畜禽养殖有机废弃物沼气处理技术现状与发展方向闫荣阶①李福昌②张景跃③②山东农业大学动物科技学院( ①邹城市畜牧局273500③济宁市畜牧局)l引言生物质能可以通过直接燃烧生物质来产生热能、蒸汽或电能,生产液体燃料,生产木炭和炭,热解汽化,生产沼气等多种技术途径开发利用。沼气处理是通过厌氧发酵,将固定在生物质内的能量转化为甲烷气能的一种技术,特别适应于畜禽粪便、污水、有机垃圾的处理,因此是一种既能开发生物质能,又具有环保作用的技术手段。产气率低、运行不稳定是当前沼气处理系统存在的主要问题,解决这一问题需要采取工程、分子生...

文档格式:PDF | 页数:2 | 浏览次数:58 | 上传日期:2014-12-28 14:47:33 | 文档星级:
、8山东畜牧兽医畜禽养殖有机废弃物沼气处理技术现状与发展方向闫荣阶①李福昌②张景跃③②山东农业大学动物科技学院( ①邹城市畜牧局273500③济宁市畜牧局)l引言生物质能可以通过直接燃烧生物质来产生热能、蒸汽或电能,生产液体燃料,生产木炭和炭,热解汽化,生产沼气等多种技术途径开发利用。沼气处理是通过厌氧发酵,将固定在生物质内的能量转化为甲烷气能的一种技术,特别适应于畜禽粪便、污水、有机垃圾的处理,因此是一种既能开发生物质能,又具有环保作用的技术手段。产气率低、运行不稳定是当前沼气处理系统存在的主要问题,解决这一问题需要采取工程、分子生物学、微生物生态学、微生物生态系统代谢调节等多学科的综合技术措施。2沼气处理技术的发展现状国外沼气处理技术开发始于20世纪70年代末期,主要用于城市生活污水和畜禽养殖场粪污处理。沼气处理技术涉及多个学科领域,厌氧发酵技术研究主要解决提高沼气产量和沼气发酵稳定性的问题,土建、机械等工程技术主要解决沼气利用技术问题,分子生物学技术则为沼气发酵生物学研究和高效发酵菌剂的筛选提供了有力的技术手段。目前国际沼气发酵的先进技术水平已可达到中温和高温下产气率5m 3/m 3/d的技术水平,百千瓦量级的沼气发电机组每立方米沼气发电量可达1。4~2.6kW h,发电效率高达38%。沼气技术在国外已普遍应用于城市污水和畜禽养殖粪污处理,欧洲、美国、加拿大等国家均建有大规模的沼气处理设施,生产的沼气主要用于发电。我国政府对沼气技术的应用也十分重视,在20世纪70年代以来先后建设了一批沼气发酵的研究项目和示范工程。目前全国已建设农村户用沼气池600多万个,年产沼气16亿m 3:兴建大中型沼气工程近600处,总池容20万m 3,年产沼气1亿m 3左右。我国沼气技术主要应用于三个方面。一是小型户用沼气,面向农村、农民,产生的沼气以直接燃烧的方式用于炊事和照明;二是处理工农业高浓度有机废水,所产沼气供应附近居民适用或用于发电,产生沼渣、沼液亦可多方利用;三是分散处理城镇居民的生活污水,处理后的排放水可达到地方标准。但与先进国家相比,我国的沼气技术无论在技术上还是应用上均存在着较大差距。3沼气处理技术的研究应用现状建立高效的微生物生态系统并保持稳定是提高沼气池产气效率和运行稳定性的关键。目前已知发酵效率最高的微生物生态系统存在与反刍动物的瘤胃,仿生模拟瘤胃的内环境调节机制可以帮助我们建立高效稳定的沼气发酵系统。瘤胃发酵的目的是产生可为动物利用的营养物质,在瘤胃发酵的营养调控技术上以减少甲烷的产量为理想,因而与沼气发酵的代谢调控目标不同,但已有较好研究基础的瘤胃分子生态学研究技术可为研究沼气发酵的微生物生态调控技术所利用。16SrRN A序列分析是纯菌鉴定的一种技术方法,也可用于微生物生态系统结构的研究。这种技术的基本过程是:提取生态环境中的总D N A,利用专一性引物或某类生物对16SrRN A进行扩增;将扩增产物克隆到大肠杆菌中去建立基因克隆库;限制性酶内切法及PCR法获得纯菌的16SrRN A,而后进行序列分析,这一技术已在人、白蚁、奶牛等动物消化道微生物鉴定、生态结构分析中得到应用。引起厌氧发酵系统微生物生态变化的主要因素包括:微生物可利用营养物质的结构和供给量;系统pH 值、氧化还原电位、渗透压、氨浓度、发酵终产物浓度等;瘤胃发酵系统通过调节唾液分泌( 中和发酵产酸) 、发酵终产物吸收速度、甲烷排除、水的分泌来维持系统内环境的稳定。与瘤胃内环境的生物调节不同,沼气发酵系统内环境的调节需要依赖机械或工程的手段来实现, 万方数据

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