- 李怀钰;严菘;胡华清;李忠华;邱坤;刘林培;祝其丽;胡国全;
厌氧发酵是实现有机废弃物能源化利用的重要技术之一，但其系统稳定性常受到环境参数变化的影响，引发挥发性脂肪酸和氨氮的协同积累，导致系统失稳甚至崩溃。添加外源物作为一种有效缓解厌氧发酵系统失稳的调控技术受到广泛关注。在梳理国内外相关研究进展的基础上，将添加的外源物主要归纳为4类:碱性物质、碳基材料、微量元素、生物强化，并分别对其进行了综述，同时对该领域未来的研究方向进行了展望，以期为有机废弃物沼气发酵工程的高效稳定运行提供理论参考。
2026年01期 v.44;No.211 3-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 263K] [下载次数：33 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 朱丹丹;商志恒;沈俊俊;王帅;孙福方;蔡中峰;石素素;展光建;冯艳忠;
该研究利用《2024年菏泽市统计年鉴》统计数据，结合文献数据，对2023年菏泽市各县区畜禽养殖规模及其粪便产生量进行统计，分析其粪便资源区域分布特征以及各县区畜禽粪便耕地负荷，并概算粪便肥料化利用潜力和沼气潜力，为菏泽市养殖废弃物资源利用提供参考依据。结果表明:2023年菏泽市畜禽总量(猪当量)为1183万头，产生粪便1381.85万t;肥料化利用折算成有机肥的潜力为564.44万t，利用畜禽粪便还田替代化肥可减少化肥投入7.8亿元;能源化利用产沼气潜力为18.36亿m~3。在菏泽市，曹县畜禽粪便总量最多，有机肥生产潜力和沼气潜力最大，分别为326.47万t、107.72万t和2.88亿m~3。菏泽市畜禽粪便耕地负荷为17.78 t·hm~(-2)，未超出还田的最大限量值30 t·hm~(-2)。
2026年01期 v.44;No.211 13-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 122K] [下载次数：18 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 尤宏梅;苏小红;陆佳;张婷婷;林瑞安;周闯;刘伟;
为实现温和条件下生物甲醇的高效制备，研究开发了一种以玉米秸秆为原料制备甲醇的两步法策略:首先通过光催化耦合纤维素酶解将玉米秸秆转化为葡萄糖，再利用CuZn共掺杂的TiO_2光催化剂(CZ-TiO_2)在常温常压下将酶解液中的葡萄糖光催化转化为甲醇。通过水热法和浸渍法成功制备了CZ-TiO_2催化剂，并利用SEM、XRD、FTIR和XPS等手段对其进行了表征，结果证实Cu和Zn成功进入TiO_2晶格，有效拓宽了光响应范围并提升了光生电子-空穴对的分离效率。在CZ-TiO_2用量200 mg、酶解液1 mL、去离子水1 mL、乙腈8 mL的条件下，经24h光照，甲醇产率达到5.99%，较未掺杂TiO_2(0.11%)提升了近54倍。研究表明，Cu与Zn的协同效应能够有效调节TiO_2电子结构，促进葡萄糖C-C键的断裂及定向还原。
2026年01期 v.44;No.211 18-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 554K] [下载次数：34 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 杨茜;李学平;孙斌斌;荣琨;刘龙祥;袁钦鹏;孙春龙;李瑞敏;
在葡萄酒行业快速发展趋势下，葡萄皮渣的资源化处理亟待解决。为探究葡萄皮渣在高温下的厌氧消化产气性能，以葡萄皮渣为主要原料，采用序批式消化装置，于55℃±2℃进行产气实验。研究结果表明:纯葡萄皮渣、添加牛粪和猪粪后都有很高的沼气产量，其沼气产量从高到低依次为葡萄皮渣+牛粪(1∶1) 3142.5±236.88mL、葡萄皮渣+猪粪(1∶1) 2980±91.92 mL、葡萄皮渣+牛粪(2∶1) 2748±66.47 mL、葡萄皮渣+猪粪(2∶1) 2772.5±45.96 mL、葡萄皮渣1962.5±19.45 mL。发酵结束后，葡萄皮渣+牛粪(1∶1)的单位有机质产气率最好，说明底物有机质降解率越高其沼气产量越大。所有组的发酵周期相对较短，其中纯葡萄皮渣的最好降解;添加粪便后的相对难降解;且添加粪便后的葡萄皮渣发酵周期有所缩短，说明添加动物粪便可在一定程度上提高葡萄皮渣的产气效率。该项研究成果可为酿酒行业葡萄皮渣的能源化处理提供重要参考依据。
2026年01期 v.44;No.211 26-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 368K] [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 吴彤彤;孙辰;曹卫星;
为考察不同纳米铁系添加剂对餐厨垃圾厌氧消化特性的影响，向餐厨垃圾中温批次厌氧消化系统中分别添加1 g·L~(-1)的纳米铁系添加剂即纳米零价铁(nZVI)、纳米三氧化二铁(Fe_2O_3NPs)和纳米四氧化三铁(Fe_3O_4NPs)。发酵指标、动力学和微生物分析结果表明:添加3种纳米铁系物均能改善产甲烷性能，但nZVI的作用效果最明显。投加nZVI后，累积甲烷产量为394.9 m L·g~(-1)VS，较对照组提高了12.5%。此外，其理论最大产甲烷潜力提升10.1%，最大产甲烷速率提升14.8%，延滞时期缩短47.8%，末期沼液中挥发性脂肪酸降低39.2%。产气高峰时，投加nZVI、Fe_2O_3NPs和Fe_3O_4NPs的沼液中Fe~(2+)浓度分别比对照提升53.1%、50.5%和25.2%，电子传递活性分别比对照提升了32.9%、10.4%和-16.3%，氢营养型产甲烷古菌属Methanobacterium相对丰度分别比对照提高76.7%、5.1%和31.8%。综上，添加3种纳米铁系物均能通过提高沼液中Fe~(2+)浓度和促进Methanobacterium的富集，从而缩短产甲烷延滞期，提升产甲烷速率，降低末期VFA累积，并最终提高甲烷产量。
2026年01期 v.44;No.211 32-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 539K] [下载次数：26 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 齐亚茹;闫翻辽;任美桃;杜娟;王建春;
为精确地预测榆林市未来10年玉米秸秆资源量并评价其供热潜力，以陕北榆林市2012—2023年各县区总玉米产量与播种面积为原始数据序列，建立带虚拟变量的多元线性回归预测模型，在3种情景假设下对该地区未来十年的玉米产量进行预测;其次，利用草谷比法及相关系数计算评价该地区玉米秸秆资源量及其生物质供热的潜力;最后，采用面积热指标法计算榆林市村镇年总耗热量，估算以玉米秸秆进行供热的节能总量。结果表明:带虚拟变量的多元线性回归预测模型可以进行该地区玉米产量的中长期预测，预测结果显示，榆林市2024—2033年的玉米产量及玉米秸秆资源量均呈逐年上升的趋势;在3种情景假设下，玉米秸秆理论资源量从227.88～229.81万t增加到232.34～254.43万t，可代替标煤量从52.68～53.13万tce增加到53.71～58.82万tce，平均每年可供热量达1.56×10~7～1.64×10~7GJ;榆林市各县区年总耗热量为4.15×10~7GJ，总耗煤量为141.68万tce。按照预测的玉米秸秆资源数据，到2030年之后，榆林市各县区村镇冬季使用玉米秸秆进行供暖将解决全榆林市区域内约四分之一人口的冬季供暖能源需求，大大节约燃煤消耗，供热潜力相当可观。
2026年01期 v.44;No.211 40-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 225K] [下载次数：24 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 迟世丹;梁甜甜;刘琪;王胜利;李崇斌;
生物质沼渣作为沼气工程的副产物，兼具资源价值与环境风险的双重属性。文章系统梳理了近20年国内外沼渣资源化利用的研究进展，揭示其物理特性(纤维含量64%、矿物质1%)、化学组成(N+P+K总量达8%)及生物学功能(促进土壤微生物活性)对农业和环境的潜在影响。研究显示，沼渣通过肥料化、能源化、材料化等途径可实现高效利用，如制备有机肥使作物增产15%～20%、热解生物炭封存CO_20.82 t·t~(-1)沼渣、黑水虻转化产出40%粗蛋白饲料。然而，其应用面临重金属累积(如Cd超标率15%)、抗生素残留及高含水率(> 80%)导致的运输成本攀升等挑战。针对这些问题，提出“技术-政策-产业”协同解决方案:开发智能化脱水装备降低能耗30%，构建基于机器学习的精准施肥模型，设计分级补贴与碳交易机制。通过对比分析我国“沼渣-有机肥”循环模式与欧洲“能源-材料”联产体系的差异，指出未来需融合纳米材料、合成生物学等前沿技术，建立跨行业资源化网络。研究为沼渣从“环境负担”向“战略资源”转型提供了理论依据和实践路径，对推动“双碳”目标下的循环农业发展具有重要意义。
2026年01期 v.44;No.211 48-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 364K] [下载次数：41 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ]