[01158462]尾菜规模化厌氧发酵处理利用工艺研究

1.项目来源及研究目的 尾菜规模化厌氧发酵处理利用工艺研究课题是甘肃省农业生态环境保护管理站2019年甘肃省农业生态环境保护专项新技术（新设备）研发推广项目,由兰州理工大学承担完成。 甘肃省立足区域资源优势,大力发展培育以特色蔬菜为主的“高原夏菜”产业,蔬菜种植规模逐年扩大,产量稳步增长。蔬菜往往集中上市,加之蔬菜不耐储藏、运输,导致大量尾菜集中出现。由于其水分含量高,极易腐烂变臭,滋生蚊虫,尾菜如果不能及时处理利用,就会成为细菌性或真菌性病害的传染源,产生了一系列的不良后果。然而尾菜含有的生物质主要为总糖、蛋白质、脂肪、半纤维素、纤维素及木质素,与其他农业废弃物相比,尾菜产地相对集中,且具有含水率高、生物降解率高、基本无毒害性、富含有机物和营养成分等特点。本项目利用尾菜研发厌氧发酵生成沼气蕴藏巨大的开发利用价值,将其变废为宝,对于甘肃省发展蔬菜产业,实现以养分循环为基础的循环经济和节约型社会建设有重大意义。 2.技术研究内容及完成情况 2.1技术研究内容 （1）尾菜跨季节贮存和预处理技术研究。针对甘肃省蔬菜种植基地的尾菜生成量高、种类多、短时间集中产出、形态差别大等特点,结合尾菜叶、杆、茎的理化特性,通过厌氧生物贮存技术,研究尾菜长时间保质贮存的预处理方法,延长尾菜供应期,避免尾菜未能得到及时利用而腐烂变质;同时研究尾菜在不同温度条件下的预处理效果,筛选适宜的预处理方法和预处理条件,提供及时消纳尾菜资源的适用技术。 （2）尾菜规模化厌氧消化处理工艺研究。针对蔬菜流通环节中,尾菜产生量大且集中,且秋冬季低温导致尾菜难处理等问题,研发尾菜高效厌氧处理装备,研究不同尾菜混合比例、温度、接种物等因素对尾菜厌氧发酵启动特性、尾菜处理能力以及厌氧发酵产沼气量的影响规律,并筛选发酵过程的优化控制技术,突破温室大棚尾菜厌氧发酵增温技术和自动控温技术。 2.2.计划任务指标 研发出适合甘肃省情的尾菜规模化厌氧发酵处理利用工艺,并依托大型沼气工程进行,年处理尾菜不少于1 万吨,形成相关知识产权成果、技术规程和科技报告,具体考核指标如下： （1）利用沼气发酵技术年处理利用尾菜不小于1 万吨,厌氧发酵温度不低于26℃,添加尾菜不影响沼气工程的正常运行。 （2）尾菜规模化厌氧发酵处理利用工艺技术规程1-2 部,申请专利1-2件; （3）提交项目实施方案、技术报告和总结报告。 2.3.项目完成情况 （1）项目开展了尾菜跨季节贮存和预处理技术、尾菜规模化厌氧消化处理工艺等方面的研究,研发出了适合甘肃省情的尾菜规模化厌氧发酵处理利用工艺,并依托某大型沼气工程,利用沼气发酵技术年处理利用尾菜11267吨,厌氧发酵温度高于26℃,添加尾菜没有影响沼气工程的正常运行。 （2）编制《尾菜规模化厌氧发酵处理利用工艺技术规程与运行管理规范》、《甘肃省设施蔬菜基地沼气工程运行管理规范》各1部,申请专利3件; （3）提交项目实施方案、技术报告和总结报告; （4）发表SCI源刊学术论文6篇; （5）培养研究生8名。 3.技术的创造性与先进性 项目开展了尾菜跨季节贮存和预处理技术、尾菜规模化厌氧消化处理工艺等方面的研究,研发出了适合甘肃省情的尾菜规模化厌氧发酵处理利用工艺,并依托某大型沼气工程,利用沼气发酵技术年处理利用尾菜11267吨,厌氧发酵温度高于26℃,添加尾菜没有影响沼气工程的正常运行。 4.技术的成熟度,适用范围和安全性 本项目针对甘肃省蔬菜种植基地的尾菜生成量高、种类多、短时间集中产出、形态差别大等特点,结合尾菜叶、杆、茎的理化特性,通过厌氧生物贮存技术,研究尾菜长时间保质贮存的预处理方法,延长尾菜供应期,避免尾菜未能得到及时利用而腐烂变质;同时研究尾菜在不同温度条件下的预处理效果,筛选适宜的预处理方法和预处理条件,提供及时消纳尾菜资源的适用技术。同时,针对蔬菜流通环节中,尾菜产生量大且集中,且秋冬季低温导致尾菜难处理等问题,研发尾菜高效厌氧处理装备,研究不同尾菜混合比例、温度、接种物等因素对尾菜厌氧发酵启动特性、尾菜处理能力以及厌氧发酵产沼气量的影响规律,并筛选发酵过程的优化控制技术,突破温室大棚尾菜厌氧发酵增温技术和自动控温技术。 5.应用情况及存在问题 本项目根据前期实验室和试验基地研究结果,依托武威绿色家园玻璃钢有限公司在凉州区双城镇南安村、凉州区河东乡汪家寨村、凉州区双城镇幸福村等3个地方6000 m3沼气工程,开展了尾菜规模化厌氧发酵处理示范,在整个发酵周期产气量略有下降,沼肥产量不变。示范期内共处理白菜尾菜11267t,进一步完善了尾菜规模化厌氧发酵处理工艺。 6.历年获奖情况 本项目暂未获得科技奖励。