牛粪富含丰厚的纤维素本钱,Liao等的研讨标明,牛粪中纤维素含量为22%、半纤维素为12.5%。将畜禽粪便中的木质纤维素进行预处置,然后转化为糖,进一步发酵成酒精,可作为乙醇化的资料。李静等研讨指出,在碱预处置条件下,牛粪的还原糖率抵达17.65%,而超声波与KOH联合预处置能使牛粪的还原糖率抵达21.47%,比KOH单独预处置时高3.82%。牛粪的乙醇化运用可替代粮食出产酒精,进而创造无量的经济效益,可是当时还未见投入工业化出产的有关报导。
③氢气化运用
Fan等初度报导了经过牛粪堆肥将麦秸废弃物有用转化为生物氢气的办法。他们运用未经处置的麦秸和经过盐酸预处置后的麦秸两个不一样处置出产氢气。成果标明,预处置后的麦秸在牛粪堆肥转化为氢气的过程中起到了关键作用。处置126.5h后氢气的收益率是未经处置麦秸产氢量的136倍。Fan等还进行了初底物浓度和pH值对牛粪堆肥中产氢厌氧菌孢子萌发的最优化研讨。实验成果标明,堆肥发作氢气的最好底物浓度和pH值别离为4.0±0.5g蔗糖/L和5.4±0.2。在产氢厌氧堆肥中芽孢杆菌属起上都表现出必定的优越性。Kaushik等研讨标明,假如增加恰当的牛粪,蠕虫堆肥法将变成纺织厂污泥处置的一项替代技能。蚯蚓最理想的成长率和繁衍力配方为80%牛粪+20%纺织厂污泥或70%牛粪+30%纺织厂污泥。
Sangwan等报导了运用爱胜蚯蚓经过蠕虫堆肥技能将制糖工业废弃物滤泥(PM)与牛粪(CD)的混合物转变为蚯蚓堆肥的可行性研讨。成果显现,在100%的牛粪中蚯蚓的成长率最大,可是有利于爱胜蚯蚓成长和繁衍的堆肥为PM:CD=1:1。然而在不同反应器中较很多的PM对蚯蚓的成长和繁衍力有很大的影响。蚯蚓堆肥致使堆肥中C含量的下降和N、P、Ca的含量升高。研讨标明假如最多混合50%的牛粪,蚯蚓堆肥可以作为一种将滤泥转变为土壤肥料的处置技能。
王志凤等研讨指出,施用蚯蚓堆肥处置与不施用对照对比,土壤中速效N、P、K别离增加15.68mg/kg、10.71mg/kg、24.30mg/kg。李辉信等[38]研讨指出,接种蚯蚓处置未腐熟牛粪比不接种蚯蚓的未腐熟牛粪或天然堆制的腐熟牛粪,显着增加了未腐熟牛粪中矿质N和速效P的含量,进步了碱性磷酸酶的活性,下降了微生物中C、N的含量和脲酶的活性。实验标明,畜禽粪便经蚯蚓、蝇蛆处置后再施用,能进步粪便的肥效,改进土壤结构,增加土壤透水性,防止土壤外表板结,进步土壤的保肥性。
蚯蚓堆肥技能被认为是一种“生态环境友好”型技能。它不只能处置很多的有机废弃物,削减对周围环境的影响,而且可取得高效、安稳的有机肥料;一起蚯蚓富含蛋白质、氨基酸、脂肪酸等营养物质,可用于动物养殖;别的,蚯蚓具有堆集重金属的作用,经过蚯蚓活动改变重金属形状、削减堆肥产品对环境的影响。但新鲜的有机废弃物来历广泛,成分杂乱,常富含对蚯蚓成长晦气的要素。因而,通常参加蚯蚓前有必要对其进行预堆肥,以杀死很多病原菌和其他有害的微生物。一起堆肥过程中假如发作厌氧发酵时发生甲烷、CO等气体,对蚯蚓的存活率构成极大的要挟。如Deepanjan Majumdar等用蚯蚓堆肥处置制药厂污泥和菌渣,蚯蚓只能存活几十分钟,最长也只要200min摆布。
4 牛粪生物质资本运用的其他办法 ①培养食用菌
牛粪富含丰富的有机质和N、P、K等元素,参加必定的辅料堆制发酵后,可以培养食用菌。在牛粪中参加含碳量较高的稻草或许秸秆调理C/N,再增加恰当的无机肥料、石膏等,堆制后可作培养基培养食用菌。食用菌不只味道鲜美,而且富含麦角甾醇、维生素、甾体、多糖体等有机化合物,其间有些可以制成保健品、抗肿瘤药物。运用牛粪和秸秆培养食用菌不只使牛粪、玉米秸秆等废弃物无害化和资本化,还出产出具有较高营养价值和经济价值的食用菌,培养后的培养料还可还田或许作饲料,然后使资本得到了多层次循环运用。
当前使用最广泛的是运用牛粪和农作物秸秆发酵料培养双孢蘑菇。孙海清运用牛粪稻草按1:1混合进行堆肥发酵后出产双孢菇,每平方米可产菇12.5~15.0kg,纯利在100元/m2以上。梁枝荣等运用牛粪和玉米秸秆混合发酵培养双孢蘑菇,堆肥发酵作用好,蘑菇产值高。李延彬等运用干牛粪和麦秸培养双孢蘑菇,实践证明,培养1m2的双孢蘑菇,可收入75元/m2摆布。一亩双孢蘑菇大棚的收入是大田收入的10倍以上。且培养办法对比简单,大众简单把握。凌霞芬等运用经增温剂发酵熟化的牛粪与土的混合物作为双孢蘑菇的覆土资料,成果显现,熟化牛粪中的粪草粉有些与土以1:1.5的比例混合,能比对照细泥垄糠土增产5%摆布。
除了双孢蘑菇之外,牛粪还使用在平菇,草菇等其他食用菌的培养上,且均取得了杰出作用。
②制造纸浆
刘永钊等创造了一种以牛粪为质料制纸浆的办法。首要是以牛粪或牛粪与废纸混合为质料,充分运用牛粪中富含的很多纤维素,在不增加任何化学制剂的条件下就可以得到契合必定技能要求的纸浆,而且基本上不发生环境污染,水还可以循环运用,一起解决了牛粪的处置疑问。
③制造去污剂
Singh等研讨指出在生物反应器中可以运用牛粪微生物对苯进行生物降解。在牛粪微生物的作用下起先浓度为100mg/L和250mg/L的苯别离处置72h和168h后,苯的降解率到达100%和67.5%。但当浓度更高时(500mg/L),苯的降解被按捺。因而他们规划了两区制生物反应器(TPPB),可以完成降解更高浓度的苯。两区制生物反应器能在168h内将5 000mg/L苯的降解率进步到50.17%。
Das等研讨了运用牛粪制造的活性炭铲除水介质中的六价铬。牛粪经过浓硫酸120℃热处置24h后被碳化和活化。用牛粪制成的活性炭在较低pH(<3.5)下,可以铲除铬浓度为5ppm的水溶液中约90%的铬。
三、牛粪生物质资本运用的趋势
当前,牛粪的运用方法首要是饲料化、动力化和肥料化。牛粪作为饲料如今首要是经过机械枯燥法取得,但易丢失有些营养,且一次性出资大、能耗大,易构成环境二次污染;生物发酵牛粪饲料虽无异味、适口性好、消化率高,但由于畜禽出产过程中很多运用增加剂,其大有些残留在粪便中,粪便再作为饲料时,可能会出现超支乃至中毒的疑问,所以当前发达国家已不建议运用畜禽粪便作饲料;运用牛粪养蚯蚓和蛆等蠕虫类动物,然后再用其作为家禽类饲料,其剩下物料还可用于沼气发酵或直接作为肥料还田,然后使资本得到综合运用。因而,就饲料化运用而言,牛粪的蠕虫处置方法将是其将来开展趋势。
牛粪动力化首要是厌氧发酵发生沼气。牛粪的沼气化运用可在多方面替代煤、石油、天然气等不可再生资本,还可用来发电等,既节约资本、保护环境,又能供给很多清洗动力。沼液和沼渣可进一步进行堆肥等好氧发酵或直接还田,农田出产的作物又可作为牛的饲料,然后构成有用循环体系,一举多得,具有广泛的前景。但怎幺进步沼气产出率是制约其开展的关键疑问,一起沼气工程的造价通常对比高,出资大,而且运行作用受气温、时节的影响较大使其在有些区域,尤其是北方冬天较冰冷区域的推行受到限制。跟着技能的不断改进,牛粪的沼气化运用会进一步得到推行和使用,且可衍生出更多动力化产业链,将作为牛粪动力化运用的首要方向。
卧螺离心机