沉浸式膜生物反应器的技术开发与应用

沉浸式膜生物反应器的技术开发与应用（精选5篇）

沉浸式膜生物反应器的技术开发与应用 第1篇

分置式膜生物反应器应用于城市污水回用中试研究

采用中试规模的(处理水量为1.5t/h)缺氧-好氧(anoxic-oxic process,A/O)分置式膜生物反应器(membrane Bio-reactor,MBR)处理回用城市污水.试验结果表明,系统对化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)的去除率达到90%以上,对氨氮(NH3N)的去除率达到95%以上,出水COD的`质量浓度小于20 mg/L、NH3-N的质量浓度小于1 mg/L,浊度小于0.1 NTU,且无色、无悬浮物(suspended solid,SS)及大肠杆菌检出,系统出水水质完全符合城市污水再生利用、城市杂用水和城市污水再生利用景观环境用水水质标准.

作 者：姚宏 刘广沛 陶若虹 杨成永 YAO Hong LIU Guang-pei TAO Ruo-hong YANG Cheng-yong  作者单位：北京交通大学,土木建筑工程学院,北京,100044 刊 名：北京交通大学学报  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF BEIJING JIAOTONG UNIVERSITY 年，卷(期)：2005 29(1) 分类号：X703 关键词：环境工程学   膜生物反应器   缺氧-好氧工艺   城市污水   回用  

沉浸式膜生物反应器的技术开发与应用 第2篇

“秸秆生物反应堆”技术是一项充分利用秸秆资源，大幅度提高瓜果菜产量，改善品质的现代农业生物工程创新技术。该技术在微生物菌种、催化剂和净化剂的作用下，将秸秆定向、快速地转化为作物生长所需要的二氧化碳、热量、抗病微生物孢子和有机、无机养料。在每亩大棚应用秸秆不少于4000kg的情况下，可使大棚内二氧化碳浓度提高4～6倍，在冬季最冷的时间使20cm地温提高4～6℃，气温提高2～3℃，使病害减少60%以上，第一年就可减少化肥用量50%以上。应用该技术，以秸秆代替大部分化肥，改良土壤环境；以抗病微生物防治病虫害，有效减少农药用量；可使大棚瓜果菜提高产量30%以上，提前上市7～15d，大棚菜结果期延长20～30d；农产品品质明显提高。

二、使用方法和注意事项

“秸秆生物反应堆”技术应主要用于冬暖式大棚、早春大拱棚作物和陆地果树。反应堆有两种应用方式：一种是内置式，一种是外置式，最好是内外置同时应用。

（一）内置式反应堆的具体操作方法

在小行位置顺南北方向挖一条略宽于小行宽度（一般70cm）、深20cm的沟（果树应把树冠下表层土扒到两边，以露出毛细根为宜），把提前准备好的秸秆填入沟内，铺匀、踏实，填放秸秆高度为30cm，南北两端让部分秸秆露出地面（以利于往沟里通氧气），然后把用麦麸拌好的菌种均匀地撒在秸秆上，再用铁锨轻拍一遍，让菌种漏入下层一部分，覆土18～20cm，内置式反应堆就算建完。定植前7～10d，在大行内浇水湿透秸秆，水面高度达到垄高的3/4，以免垄土板结（果树应在扣棚提温时浇水）。

注意事项：一是秸秆用量要和菌种用量搭配好，每500kg秸秆用菌种1kg；二是浇水时不要冲施化学农药，特别要禁冲杀菌剂，但地面以上喷什么药都可以；三是浇水浇大管理行，浇水后4～5d要及时打孔，用14号的钢筋，每隔25cm打一个孔，要打到秸秆底部，浇水后孔迷死要再打孔，地膜上也要打孔；四是减少浇水次数，一般常规栽培浇2～3次水，用该项技术只浇一次水即可，切记浇水不能过多。该不该浇水可用土法判断：在表层土下抓一把土用手一攥，如果不能攥成团应马上浇水，能攥成团千万不要浇水。而且，在第一次浇水湿透秸秆的情况下，定植时千万不要再浇大水，而是只浇缓苗水；五是前2个月不要冲施化肥，以避免降低菌种、疫苗活性，后期可适当追施少量有机肥和复合肥（每次每亩冲施浸泡7～10d的豆粉、豆饼等有机肥20kg左右，复合肥6kg左右）。

（二）外置式反应堆的具体操作方法

在大棚内靠近门口的一侧，离开山墙60cm，依据大棚宽度，南北方向挖一个长5～7m、宽1m、深80cm的贮气池，在池靠近作物一侧的中间，向里挖一长宽各80cm、深度略深于池底的方型坑，用砖砌好，用水泥抹面，或用厚塑料膜铺在池内，以免秸杆上滴下的液体渗入地下白白浪费掉，这种液体叶面喷施可起到叶面喷肥和防治病害的作用；但方型坑一定用砖砌好，用水泥或泥糊严，高于地面20cm，上端砌成直径40cm的圆形口，上口平面要向棚内一侧倾斜30度，以便安装二氧化碳交换机和输气带。在坑池上每隔80cm放一根水泥杆，南北方向拉3道铁丝，上面排放秸秆，50cm厚撒一层用麦麸拌好的菌种，共排放3层，然后用水湿透秸秆，盖上塑料布即可。

注意事项：一是所用秸秆数量和菌种用量要搭配好，每500kg秸秆用菌种1kg；二是外置式反应堆南北两端各竖起一根内径10cm、高1.5m的管子，以便氧气回流供菌种利用；三是秸秆上面所盖塑料膜靠近交换机的一侧要盖严；四是建好后当天就要通电开机1h，5d后开机时间逐渐延长至6～8h，遇到阴天时也要开机；五是及时给秸秆加水，保持秸秆潮湿。

三、如何拌菌种和植物疫苗

1.拌菌种

1kg菌种20kg麦麸，1kg麦麸0.8kg水，先把菌种和麦麸干着拌匀再倒水，拌好后用手一攥手缝滴水。

2.拌植物疫苗

方法与拌菌种相同。由于植物疫苗量少，为避免接种不均匀，每亩可添加100kg草粉。方法是：单独用水拌草粉，拌到用手一攥手缝流水的程度，再与用麦麸拌好的植物疫苗混匀，堆放10h左右再摊簿10cm，5～7d后再用，上面不要盖不透气的塑料薄膜。 

3.虽然菌种和植物疫苗的拌法相同，但有两点不同

科学应用秸秆生物反应堆技术 第3篇

沉浸式膜生物反应器的技术开发与应用 第4篇

摘要：农业是我国和谐社会发展的根基，在生态农业的构建中，秸秆生物反应堆技术是重要组成部分，这种技术影响了农业生产量。笔者结合自身的经验和调查走访结果，基于生态农业的内容特点，详细论述了生态农业中秸秆生物反应堆技术的推广应用。

关键词：生态农业；秸秆；生物反应堆技术；推广应用

中图分类号： S1 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.20.003

秸秆生物反应堆在某县的推广过程中，取得了良好的效果，为了更好地将这项技术推广开来，从2012年开始，该县就开始组织相关技术人员，对全县使用秸秆生物反应堆技术的大棚，进行研究调查。并针对已经使用这项技术1～4年大棚的土壤水分、养分含量，农作物长势、农作物抗病性、农作物产量，农民经济效益等方面的数据，进行收集、分析、总结。

1 秸秆生物反应堆技术的应用

我国从上个世纪末期就开始研究秸秆生物反应堆技术，而本文论述的县是从2006年开始引起秸秆生物反应堆技术，相继在多个乡（镇）开始了试点。试点结果表明，运用秸秆生物反应堆技术种植的农作物，产量明显高于普通农作物，在一段时间的实践后，开始了大面积推广。这个县城在2008年开始大面积推广使用，全县示范推广秸秆生物反应堆技术10棚，其中番茄3棚、黄瓜5棚、辣椒2棚、黄金瓜2棚，推广效果非常好。发展到现在，已经相继推广秸秆生物反应堆技术815棚，在2012年累积推广1863棚，2013年累积推广2153棚，全县取得了非常好的经济效益和社会效益。

2 秸秆生物反应堆技术的实施流程

秸秆生物反应堆技术存在外置式和内置式两种，对于内置式来说，又存在行间内置式和行下内置式。

行下内置式是，在种植行的开沟过程中，沟宽和沟深需要根据种植农作物的品种类型和行宽大小来决定。完成了开沟工序之后，就可以将秸秆填满，沟的两个端口需要露出长度为10厘米左右的秸秆，这主要是为了方便农民进行浇水供气作业。秸秆填满之后，需要将搅拌好的菌种均匀地播撒在秸秆上，再进行覆土、浇水、起垄作业，所有工序都完成之后，最后进行定植。

行间内置式的开沟方式和行下内置式不同，行间内置式在操作行开沟。

外置式主要运用于靠近温室内侧山墙侧的发酵池。一般情况下，发酵池的规格是：上口宽105～110厘米，下口宽78～80厘米，深度约为110～120厘米。将塑料布铺好，在池中间安放一台鼓风机，将发酵成熟的菌种进行混合，混合后均匀地铺在塑料布上。然后在交换机上安装二氧化碳微孔输送带，这主要是为了给菌种的发酵定时定量提供二氧化碳肥料。

3 秸秆生物反应堆技术的应用效果

3.1 增加有机物

这个县从2012年开始，为了研究秸秆生物反应堆技术对温室大棚内土壤的影响，县内的检测中心分别对使用这项技术进行种植的部分农作物大棚土壤进行检测。然后再对没有使用这项技术的大棚土壤进行检测。共抽查样品78个。其中使用秸秆生物反应堆技术时间一年的大棚16个，时间为两年的大棚18个，时间为三年的大棚21个，时间为四年的大棚13个，没有使用秸秆生物反应堆的大棚10个。通过两组检测数据的对照，可以得出，使用了秸秆生物反应堆技术的大棚土壤质量较好，没有使用这项技术的大棚土壤比较容易出现板结现象。所以秸秆生物反应堆技术可以增加土壤有机物质的含量，改善土壤状况，促进农业的生态循环发展。

3.2 其他效果

除了改善土壤养分含量之外，秸秆生物反应堆技术还有其他作用。根据全县多年的实践结果表明：在大棚内使用这项技术，可以提高棚内二氧化碳的浓度。众所周知，二氧化碳是蔬菜等农作物生长的重要养料，棚内二氧化碳的含量增加了，产量会上升。秸秆生物反应堆技术还可以提高棚内的温度，促使栽培的农作物早日成熟，根据实践结果表明，使用了这项技术后，大棚内的温度提高了1℃～3℃。在这种环境下，蔬菜等农作物的成熟时间将会提前，比没有使用这项技术的大棚蔬菜早上市15天左右，为农民谋取了更多的经济效益。

4 结语

本文基于生态农业的特点，详细论述了生态农业中秸秆生物反应堆技术的推广应用，希望对相关学者有所帮助。

参考文献

[1]杨惠玲.秸秆生物反应堆技术的推广应用——以甘肃省平凉市为例[J].发展，2009，（04）：32-33.

[2]刘民，孙红闯，曹中奎.生态循环转化的棚室中秸秆生物反应堆技术[A].中国科学技术协会、贵州省人民政府.第十五届中国科协年会第18分会场：农业生态环境保护与农业可持续发展研讨会论文集[C].中国科学技术协会、贵州省人民政府，2013：6.

[3]李军见.秸秆生物反应堆技术在西安地区的应用效果及应用方法研究[D].西北农林科技大学，2010.

沉浸式膜生物反应器的技术开发与应用 第5篇

关键词：秸秆生物反应堆番茄应用经济、社会和生态效益

1、材料与方法

1.1材料

试验材料有：生物菌种，C0₂交换机，C0₂输气袋(均由山东省秸秆生物工程技术中心提供)；玉米秸秆；麦麸、水、塑料布、砖头、木棒等。

1.2试验温室情况

试验设在许孟镇科技示范园，安排在有多年种植番茄经验的2户种植户，每户2个温室，其中1个应用秸秆生物反应堆，另1个作对照，其种植、管理方式一致，每个温室面积492m²(8.2m×60m)。

1.3反应堆的建造

1.3.1贮气池的建造 在大棚进口山墙内侧，离山墙0.5～0.6m远开挖1个宽1.1～1.2m，长6～7m，深1.0～1.2m的长方形坑，单砖砌垒，水泥打底，抹壁，防止池内漏水。沟中间位置向棚内开挖1个低于沟底50cm见方，向外延伸80cm的通气道，通气道末端做1个下口直径50cm。上口内径40cm。高出地面20cm的圆形交换底座。贮气池上每隔50cm横放1根小水泥杆，在杆上纵向每隔20cm拉1道固定铁丝，就可铺放秸秆，每铺40～50cm厚，均匀撒接一层菌种。连续3～4层，最后淋水湿透秸秆，水量以下部贮气池中有一半积水为宜，盖膜保湿，农膜覆盖不易过严，下部有10cm秸秆露出，以便进气促进秸秆分解发酵。

1.3.2反应堆的启用 苗期开启3h，10：30～13：30；中期开启7h，8：30～15：30；盛果期有阳光须全天开机。

1.3.3反应堆浸出液的使用方法 浸出液含有大量CO₂、活性酶、抗病孢子、多种矿质元素等。分前、中、后期3次灌根，每棵每次500～700mL。3～4d喷施1次，喷施部位为叶背面、幼果顶端，特别要在番茄开花前和败花后喷施。3d喷1次，连续2～3次。

1.4应用效果调查

1.4.1温室CO₂调查 在秸秆生物反应堆应用期间。分次对应用温室及对照温室内CO₂浓度利用GCO₂便携式二氧化碳检测仪(河南驰诚电气有限公司生产)进行了测定。

1.4.2温室温度调查 应用温室与对照温室一样，东、西、中内设3点，每天8：00、12：00、16：00分3次调查，计录温室内20cm温度变化。

1.4.3对作物生长及产量的影响 在作物生长前、中期，应用反应堆温室同对照温室，对角线取5点，每点固定5株，分别调查株高、叶面积系数、单穗坐果数及单穗果重。记录第1次采收时间、拔秧时间以及每次采收数量和销售价格，应用温室同对照温室分别记录。

1.4.4对病害影响的调查 应用温室同对照温室，在作物病害发生期对角线5点取样，每点固定5株，分别调查病害发生情况。

2、结果与分析

2.1对温室内CO₂浓度的影响

应用秸秆生物反应堆的温室，CO₂浓度明显高于对照温室，最高增幅为92.3％，随着温室内气温的升高，应用温室的C02浓度逐步增加，而对照温室内的CO₂浓度与外界CO₂浓度基本一致(表1)。

2.2对室温的影响

应用秸秆生物反应堆的温室，20cm地温明显提高，比对照温室可提高3～4℃，见表2。

2.3对番茄生长及产量的影响

在番茄生长期应用秸秆生物反应堆的温室，番茄生长较对照温室要好，表现在生长旺盛，叶片浓绿，植株较高，叶面积系数大；单穗坐果数多，平均单穗坐果3.24个，最多达到5个，平均较对照多0.88个，果形整齐好看：平均单穗果重0.75kg，较对照高出0.22kg。应用秸秆生物反应堆的温室，番茄初次采收上市时间提前5d，最后1次采收推迟7d，每667m²产量增加930kg，产值增加2048.2元，扣除成本460元，净增1588.2元(表3)。

2.4秸秆生物反应堆技术对温室番茄生物防治效果

2007年2月25日、3月5日、3月12日调查结果显示，应用秸秆生物反应堆的温室，对番茄各种病害有明显的抑制效果，对灰霉病、晚疫病和早疫病的防效分别达55.1％、59.1％和46.0％，对晚疫病的抑制效果较其他2种效果好(表4)。调查中菜农介绍应用秸秆生物反应堆的温室只用了2遍药，对照温室用了5遍。

3讨论与结论

(1)应用秸秆生物反应堆技术能提高温室内温度。有利于蔬菜生长，可减少病害侵染机会，特别是能明显提高1d内最低地温。一般可提高2～3℃，最高可达4℃，这有利于温室蔬菜安全越冬和开花、授粉、坐果。可提高温室内C02浓度，从而促进作物光合效率的提高，显著提高蔬菜产量，每667m²增产931kg，并且产品质量(外观和口感)有明显的改善，同时番茄上市时间提前5d左右。

(2)应用秸秆生物反应堆可提高蔬菜抗病能力，特别是对当前保护地蔬菜生产中的三大病害(灰霉病、早疫病、晚疫病)均有一定的抑制效果，较对照温室用药次数明显减少，且用药间隔期较长，减少用药量60％，非常有利于无公害农产品的生产。