发酵工程论文范文

发酵工程论文范文（精选6篇）

发酵工程论文 第1篇

发酵工程论文发酵过程论文

生物工程技术下的发酵床养猪法

摘要: 在我国,工业式养猪的缺点逐渐显露,而“发酵床养猪法”的提出在解决养猪业环境污染、养殖效益、质量安全方面都表现出了明显的优势,受到养猪者的欢迎和行业部门的重视。因此,具有巨大的推广价值。但在应用这一技术时,也存在一些问题,影响、制约“发酵床养猪法”的应用发展,我们应该对其有一个客观的认识。

关键词: 发酵床养猪;优势;问题;制约;客观

近年来,养猪业面对的挑战日渐增多,除了猪病与市场风险外,排污与环保的压力可能是最令养猪人头痛的难题。在环保声浪日渐高涨的背景下,以厚垫料为主要特征、以“零排放”为主要卖点的“发酵床”养猪法,在强大的商业宣传攻势及各级政府部门的推动下,大有星火燎原之势。我认为,一项饲养工艺的重大变革不但需要严谨的科学论证,更需要对实际效果进行实事求是的经得起时空考验的客观评估。

发酵床技术的概括

1.1 发酵床养猪技术的原理

发酵床养猪的原理是在养猪圈舍内利用一些高效有益微生物与垫料建造发酵床,猪将排泄物直接排在发酵床上,利用生猪的拱掘习性,加上人工辅助翻耙,使猪粪、尿和垫料充分混合,通过有益发酵微生物菌落的分解发酵,使猪粪、尿有机物质得到充分的分解和转化。发酵床养猪的技术原理与农田有机肥被分解的原理基本一致,关键是垫料碳氮比与发酵微生物的选择。其技术核心在于“发,可以说,“发酵床”效率的高低决定了该养猪法经济效益的高低。

1.2 发酵床中的有益微生物

发酵床中所使用的高效有益微生物主要有芽孢杆菌属、乳酸杆菌属(厌氧型)、放线菌群(好气型)和酵母菌群(好氧型)。

1.3 发酵床养猪的注意事项

1.3.1 猪舍:一般要求猪舍呈东西走向,座北朝南,这样的圈舍采光好,利于发酵;而且南北可以敞开,适合通风良好,不臭也没蚊蝇。

1.3.2 阳光:屋顶需要设置透明亮瓦,要让阳光照进来,这个对圈底微生物发酵床菌种营养搭档伴侣和粪便秸秆发酵剂的发酵非常重要,亮瓦的多少以阳光自东向西移动时可照到猪圈全部为最佳,尽量做到阳光普照。

1.3.3 养猪密度:根据猪的大小来分,考虑猪的数目,每个猪大概1平方米左右,如果养的密度太小,微生物营养不够,发酵不好,就失去效果了,但是可以补充。密度过大绝对不行,对圈地造成很大的影响,猪的活动空间也不够,微生物吸收不了这么多猪粪,导致圈底潮湿。

1.3.4 垫料:垫料一般选择:秸秆、树叶杂草、稻谷壳粉、锯末屑、粪便,发酵床菌种之一粪便秸秆发酵剂等,有条件加入少量的米糠、酒糟等糟渣饲料发酵效果更好。其厚度一般在80cm左右,以确保发酵床有较高的温度。

1.3.5 垫料管理:正常运行的垫料,其中心部无臭味,湿度45%～50%,温度45℃左右,PH值7～8。为了保证垫料的正常发酵,应每周翻动2～3次,翻动深度30厘米以上。打散结块垫料保证通透性。每批猪出栏后将垫料彻底翻一遍。

对发酵床的客观看待

2.1 发酵床养猪技术的优点

2.1.1 减轻对环境的污染:猪粪尿可长期留存猪舍内,不向外排放,不向周围流淌,利用垫料里含有的相当活性的土壤微生生物的发酵原理,能够迅速有效的降解、消化猪的排泄物,不需要再对猪粪尿采用清扫排放,也不会形成大量的冲圈污水,从而变成没有任何废弃物排放的养猪场,真正达到养猪零排放的目的。

2.1.2 节约能源:猪粪尿与锯末垫料的混合物在微生物的作用下迅速发酵分解,产生热量,中心温度可达40～50℃或更高,表层温度长期维持在25～30℃。在零度以下的冬天,不管南方北方(北方更有优势),这个升温的优点是很具经济价值的,省了电、煤等取暖费。尤其是改善了猪的腹感温度,降低了猪舍温度变化幅度,相比其他取暖方式,更具优势。同样,在夏季,由于几乎全敞开窗户,形成了扫地风、穿堂风等类似凉亭子的效果,结合垫料管理,猪只感觉非常凉爽。

2.1.3 增加安全性:利用有益菌占位原理,增强猪只抗病力,提高了饲养效率和猪肉品质病原菌致病的基础是病原菌达到一定的浓度,由于发酵微生物等有益菌的大量繁殖,在垫床上、空气中甚至猪舍的各个角落都弥漫着有益菌,使有益菌成为优势菌群,形成阻挡病原菌的天然屏障。即使有极少量病原菌的刺激,也只能使猪只产生特异性免疫反应,从而使猪只形成坚强的保护力。

2.1.4 提高猪肉品质:猪饲养在垫料上,显得十分舒适,猪活动量较大。猪生长发育健康,几乎没有猪病发生,几乎不用抗生药物,提高了猪肉品质,生产出真正意义上的有机猪肉。

2.2 发酵床养猪技术的缺点

2.2.1 发酵床造价比较高:不适合小型用户,适合规模养殖场。

2.2.2 饲养密度与排泄物承载能力:由于猪群的排泄物全部汇集在“发酵床”上,有效单位面积的饲养密度与排泄物的承载能力呈正相关,发酵床面积太小导致功能微生物因面积不够而超负荷工作,导致发酵床降解粪便、除臭、促生长的作用就不明显或基本丧失殆尽。

2.2.3 疫病的控制问题:虽然危害养猪业的主要细菌、病毒无法在50℃的环境下长期存活,但不能带猪消毒始终是这一养猪法的缺陷,发酵床养的猪也会得病,发酵的益生菌也不可能完全抑制病毒,同时发酵床是靠木屑、米糠等粉状物吸收猪的排泄物,而猪有拱食的习惯,木屑、米糠等粉状物会因为猪拱食进入呼吸道,有造成呼吸道疾病的潜在威胁,湿度过高时会使寄生虫病危害严重。

总结

总之,任何一种技术都会存在优缺点,也有一定的应用条件,发酵床养猪技术也不例外,因此发酵床的功能作用不是万能的,办法是否总会比问题多,也不一定,关键需要从各个方面综合考虑。在推广过程中,我们根据其他怕什么不怕什么,对一些技术进行了完善改良并积极做好维护和管理工作使发酵床长期正常运转。

参考文献:

[1]向仲怀、黄君霆、夏建国,等蚕丝生物学[M].北京:中国林业出版社,2005.[2]向仲怀,家蚕遗传育种学[M].北京:中国农业出版社,1994.[3]张友洪、肖金树、周安莲,特殊性状蚕品种923·9215×952·956H的育成[J].中国蚕业,2006,27(3):37-38.[4]罗尤海、代方银、鲁成,家蚕突变型浓黑蛹的遗传分析研究[J].安徽农业科学,2006(14):3398-3400.[5]杨明观、陈玉银、江丽军,桑蚕暗化蛾突变体及其在生产上的应用前景[J].蚕桑通报,2001,32(4):19-21.[6]宋秀超、郝建伟、陈灿菊、崔艳辉,《今日畜牧兽医》,2008年第九期.[7]杜晓光,《中国动物保健》(ChinaAnimalHealth),2009年8月.[8]李玉霞,《ChinaSwineIndustry》,2009年第八期.

发酵工程论文 第2篇

本科生选修论文

浅谈发酵工程

Introduction to Fermentation Engineering

学 生 姓 名 专 业 学 号 指 导 教 师 学 院

阚海慧

探测制导与控制技术

110222233 葛淑敏

光电工程学院

二〇一三年十一月

浅谈发酵工程

摘要:发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。发酵技术有着悠久的历史，早在几千年前，人们就开始从事酿酒、制酱、制奶酪等生产。作为现代科学概念的微生物发酵工业，是在20世纪40年代随着抗生素工业的兴起而得到迅速发展的，而现代发酵技术又是在传统发酵技术的基础上，结合了现代的基因工程、细胞工程、分子修饰和改造等新技术。由于微生物发酵工业具有投资少、见效快、污染小、外源目的基因易在微生物菌体中高效表达等特点，日益成为全球经济的重要组成部分。本文主要介绍发酵工程及其发展状况与前景。

关键词:历史 发展 状况 前景 发酵工程

一、发酵工程的发展历史 20世纪20年代的酒精、甘油和丙酮等发酵工程，属于厌氧发酵。从那时起，发酵工程又经历了几次重大的转折，在不断地发展和完善。

20世纪40年代初，随着青霉素的发现，抗生素发酵工业逐渐兴起。

1957年，日本用微生物生产谷氨酸成功，如今20种氨基酸都可以用发酵法生产。氨基酸发酵工业的发展，是建立在代谢控制发酵新技术的基础上的。目前，代谢控制发酵技术已经与核苷酸、有机酸和部分抗生素等的生产中。

20世纪70年代以后，基因工程、细胞工程等生物工程技术的开发，使发酵工程进入了定向育种的新阶段，新产品层出不穷。

20世纪80年代以来，微生物学家开始用数学、动力学、化工工程原理、计算机技术对发酵过程进行综合研究，使得对发酵过程的控制更为合理。在一些国家，已经能够自动记录和自动控制发酵过程的全部参数，明显提高了生产效率。

二、发酵技术的类型及特点(一)微生物菌体发酵

这是以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵。比较传统的菌体发酵工业，有用于面包制作的酵母发酵及用于人类食品或动物饲料的微生物菌体蛋白发酵两种类型。新的菌体发酵可用来生产一些药用真菌，如香菇类、依赖虫蛹而生存的冬虫夏草菌、与天麻共生的密环菌、以及从多孔菌科的茯苓菌获得的名贵中药茯苓和担子菌的灵芝等。这些药用真菌可以通过发酵培养的手段来产生与天然产品具有同等疗效的产物。有的微生物菌体还可用作生物防治剂，可制成新型的微生物杀虫剂，并用于农业生产中。因此菌体发酵工业还包括微生物杀虫剂的发酵。(二)微生物酶发酵

酶普遍存在于动物、植物和微生物中。目前工业应用的酶大多来自微生物发酵，因为微生物具有种类多、产酶品种多、生产容易和成本低等特点。微生物酶制剂有广泛的用途，多用于食品工业和轻工业中，如微生物生产的淀粉酶和糖化酶用于生产葡萄糖，氨基酰化酶用于拆分D、L-氨基酸等。(三)微生物代谢产物发酵

微生物代谢产物的种类很多，已知的有37个大类。在菌体对数生长期所产生的产物，如氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸、糖类等，是菌体生长繁殖所必需的，这些产物叫做初级代谢产物。在菌体生长静止期，某些菌体能合成一些具有特定功能的产物，如抗生素、生物碱、细菌毒素、植物生长因子等。这些产物与菌体生长繁殖无明显关系，叫做次级代谢产物。次级代谢产物多为低分子量化合物，但其化学结构类型多种多样，据不完全统计多达47类。其中抗生素按其结构类型相似性，可分为14类。由于抗生素不仅具有广泛的抗菌作用，而且还有抗病毒、抗癌和其他生理活性，因而得到了大力发展，已成为发酵工业的重要支柱。(四)微生物的转化发酵

微生物转化是利用微生物细胞的一种或多种酶，把一种化合物转变成结构相关的更有经济价值的产物。可进行的转化反应包括：脱氢反应、氧化反应、脱水反应、缩合反应、脱羧反应、氨化反应、脱氨反应和异构化反应等。生物转化还可用于把异丙醇转化成丙醇；甘油转化成二羟基丙酮；葡萄糖转化成葡萄糖酸，进而转化成2—酮基葡萄糖酸或5—酮基葡萄糖酸；及将山梨醇转变成L—山梨糖等。此外，微生物转化发酵还包括甾类转化。

(五)生物工程细胞的发酵

这是指利用生物工程技术所获得的细胞，如DNA重组的“工程菌”以及细胞融合所得的“杂交”细胞等进行培养的新型发酵，其产物多种多样。用基因工程菌生产的有胰岛素、干扰素、青霉素酰化酶等，用杂交瘤细胞生产的用于治疗和诊断的各种单克隆抗体等。

三、现代发酵工程的过程

(一)利用现代化的手段对微生物加以筛选和改造，以形成更符合工业生产需要 的新菌种的工业微生物育种技术、其中渗透了基因工程、细胞工程的一些内容，经过改造的、满足人们需要的微生物菌种通常被称之为工程菌；的手段对微生物加以筛选和改造，以形成更符合工业生产需要的新菌种的工业微生物育种技术、其中渗透了基因工程、细胞工程的一些内容，经过改造的、满足人们需要的微生物菌种通常被称之为工程菌；

(二)微生物菌体的生产，即利用先进的生产工艺高速的对某种微生物进行大量的纯培养，即工程菌的克隆；

(三)从微生物中分离有用物质；微生物菌体的生产；(四)微生物初级和次级代谢产物的发酵生产；(五)发酵产物的分离纯化和加工后处理；

(六)利用微生物控制或参与工业生产，如采矿、冶金等；

(七)微生物生物反应器的研究开发，新型发酵装置、生物传感器和使用电子计算机控制的自动化连续发酵的技术等等。

四、发酵工程的发展现状及应用

(一)发展现状

传统的酿造食品，都是用微生物将自然食品发酵成易消化的可口食品。现代提倡的添加氨基酸、维生素的强化食品都是生物工程，特别是发酵工程带来的成果。国际上用发酵工程法或酶法已经开发并生产出了18种氨基酸，年产量接近百万吨。用淀粉酶，糖化酶和异构酶生产的高果糖浆已都进入规模化生产阶段。

我国自20世纪50代以来，在发酵工程的研究和应用方面取得了一大批瞩目的成果。如使酱油、醋、酒等传统发酵工业得到了改革和更新。还从无到有建立了抗生素、氨基酸、柠檬酸、维生素、核苷酸，微生物多糖等一系列发酵工程，并形成了完整的工业体系。我国在世界范围内首创的二步发酵生产维生素C新工艺，已在国内全面推广，并已向国外转让专利技术。我国研究开发的发酵工程产品核苷酸用于医药以及微生物无害农药，杀虫效果好，无污染。利用微生物及其代谢产物提高了石油的采收率。开发沼气发酵新工艺，为合理利用有机废弃物，变废为宝，改善环境，提高再生能源起到了重要的作用。

作为现代科学技术的发酵工程，是20世纪40年代随着抗生素发酵工业的建立而兴起的。目前，由于细胞融合，细胞固定化以及基因工程的建立，是发酵工程进入了一个崭新的发展阶段，它已经涉及到医药、食品、农业、化工、能源、冶金和环境保护等广泛的领域。

(二)应用 1.医药行业

微生物发酵是生物转化法之一,在中药中早有应用。真菌是发酵中药的主要功能菌。发酵时大都采用单一菌种纯种发酵法。现代中药发酵技术分为液体发酵和固体发酵。中药发酵技术按应用方式可分为无渣式和去渣式,前者可直接用药,后者要提取和制剂用药。发展发酵中药可进一步推进中药现代化和国际化进程,提高中药行业的竞争力,为中药走向世界、造福人类作出新的贡献。2.食品工业

现代化生物技术的突飞猛进，改写了食品发酵工艺的历史。据报道，由发酵工程贡献的产品可占食品工业总销售额的15%以上。目前利用微生物发酵法可以生产近20种氨基酸。该法较蛋白质水解和化学合成法生产成本低，工艺简单，且全部具有光学活性。3.能源工业

乙醇作为一种生产工艺成熟，生产原料来源广泛的替代能源越来越受到人们的关注。燃料酒精不仅可以缓解能源短缺的问题，从长远的利益和能源的可再生性来看，燃料酒精又是一种潜力巨大的物能源。酒精发酵的方式有间歇式发酵、半连续式发酵和连续发酵。4.农业

近年来，固态发酵工艺在生物农药工业生产中的应用取得了进展。固态发酵是没有或只有少量游离水存在，在具有可以满足微生物生长代谢的一定湿度的固态营养基质中进行的微生物发酵过程。5.环境保护

近年来，利用现代发酵及分离技术对大量的农作物麸皮，、壳和秸杆以及各种果渣等有机废渣资源进行深层次的研究开发，从而获得高活性、高附加值的天然功能产品，引起了各国学者的广泛重视，其中以有机废渣为基本培养基，选择合适的微生物菌株(酵母、真菌或细菌)进行固态发酵，以获得高附加值的微生物代谢物。

五、发酵工程的发展趋势和前景

(一)发酵工程未来的发展趋向主要有以下几个大方面 ①基因工程的发展为发酵工程带来新的活力。②新型发酵设备的研制为发酵工程提供先进工具。

③大型化、连续化、自动化控制技术的应用为发酵工程的发展拓展了新空间。④强调代谢机理与调控研究，使微生物的发酵机能得到进一步开发。⑤生态型发酵工业的兴起开拓了发酵的新领域。⑥再生资源的利用给人们带来了希望。

(二)发酵工程的发展前景

发酵工程在工业上的应用具有投资少、见效快、污染小的特点，开展此项工程的应用往往是一举多得。它是未来社会经济的支柱——生物工程的重要组成部分。随着当代基因组测序国际联合行动的开展，发酵工程定会进入一个新的发展阶段。进入21世纪以来，在一些发达国家，发酵工程已经成为国民经济的重要支柱。我国地域辽阔，农副产品废弃物很多，发酵工程研究开发已取得一定的成果，加上我们已经培养出一批专业的技术队伍，因此发酵工程将会有一个新的飞跃。

参考文献

［1］ 孙毅.发酵工程研究的新进展［J］.科技情报开发与经济，TQ92，2007。［2］ 施明宇.发酵工程综述［J］.百度文库，2012。

“发酵工程”课程教学实践与思考 第3篇

一、加强课程体系建设，精选教学内容

1. 因材施教，制定符合自身特色的教学大纲。

我校是以教学为主的普通本科高校，在大纲制定方面，我们改变了以往借鉴研究型高校的做法，而是根据本校的办学条件、学生基本素质、教师素质、实验条件、就业方向制定了一套具有自身特点的教学大纲。大纲围绕一条主线(即发酵工艺的主线：菌种、培养基、种子扩大培养、发酵过程控制)、两个基础(生物学、工程学)、几大典型发酵过程(传统酒精发酵、生物工程菌发酵、动物细胞培养)来编排，包括绪论、菌种选育、培养基、灭菌、种子的扩大培养、微生物的代谢与调节、发酵过程动力学、发酵过程工艺控制、典型发酵过程等内容。

2. 加强教材建设，选用优秀教材。

教材是教师与学生之间教与学的桥梁，是体现教学内容的知识载体，选择具有系统、完整的知识体系和反映本学科领域最新成就的优秀教材，是确保教学质量的关键。我们采用了2006年由化学工业出版社出版的余龙江主编的《发酵工程原理与技术应用》作为教材。该教材内容新、结构简单明了、内容全面。同时我们为学生指定了《新编生物工艺学》、《微生物工程工艺原理》、《微生物工程概论》等作为主要参考书，补充了微生物的代谢与调节、动植物细胞的组织培养等内容，使教学内容更为充实。

3. 优化教学内容。

21世纪人才的知识结构需要既有系统性，又有开拓性;既具有扎实的理论基础，又要要有一定的实践技能，因此教学内容的选择要具有系统性、基础性、科学性、实用性和先进性。在具体的实践过程中，我们以教材内容为主，辅助参考书，对教学内容加以充实扩展，同时通过阅览国内外专业期刊、杂志，浏览专业网站，将国内外最新的相关科研成果和技术及时介绍给学生，不仅充实了教学内容，加大了课堂的信息量，而且让学生了解了学科前沿知识。在教学内容的编排上，我们没有按照课本内容全盘讲解，而是在章节顺序上按照发酵生产单元工艺与操作过程的先后顺序编排：绪论、培养基、灭菌、种子扩大培养、微生物代谢与调控、发酵动力学、发酵工艺过程控制、典型的发酵过程。这样安排有利于各个章节的衔接，使学生更清楚、更完整地掌握发酵工艺全过程。各个内容既相互独立又相互依存，有利于学生从整体观念出发分析问题、解决问题，提高在工作中解决实际问题的能力和培养创新精神。其中发酵下游技术章节由于有专门的“生物分离工程”课程，因此我们不讲授。对于学生已经学过的内容，如我们培养基中跟微生物相关内容点到为止，关键侧重于培养基的设计部分。对新内容区别对待，有的讲深讲透，有的适当介绍，既不舍本求末、一味求新，又不因自身钻研不深而回避不提。

二、优化教学模式，调动学生学习的积极性和主动性

1. 综合运用教学方式。

课堂教学的方法有多种形式，我们根据教材内容、特点和性质、授课对象的不同，采用不同的授课模式，主要模式有：启发式教学、讨论式教学、设计式教学、归纳式教学等，收到了较好的效果。

(1)启发式教学。首先是讲重点、难点，不面面俱到，难懂的问题讲深讲透，易懂的内容则指出关键，留下悬念。其次是善于提出问题，让学生在思考中跟上教师的思路，并在关键时刻进行反问，使学生在积极思考的过程中接受知识，而不是被动地往“口袋”装。在学习基本原理、概念、法则等重要内容时，我们多采用以教师为主体的启发式教学，同时结合讨论式教学模式，使学生的思维紧紧围绕说讲的内容，让学生完全理解、融会贯通。

(2)设计式教学。是通过设计活动来进行教学，是学生自己设计、自己计划、自己负责完成的教学过程。我们在发酵工程课程教学中将其大胆应用于培养基设计章节的讲授，培养学生提出问题、解决问题的能力，极大地激发了学生的学习兴趣。

(3)归纳式教学。在每一章内容讲授结束，我们都引导学生对所涉及的基本概念和方法进行总结归纳，锻炼学生分析问题的能力和语言表达的能力。在此基础上，我们通过做课外思考题、课堂提问等环节，检查学生对知识点的掌握情况，并让学生把在听课和学习过程中遇到的问题提出来，再由学生思考回答，最后由教师进行补充、完善和纠正。

2. 利用多媒体教学。

发酵工程原理研究内容广泛，知识点多，发酵工艺参数多，各参数有各参数的特点，各品种的发酵工艺各不相同。如采用传统的板书形式，很难在有限的课时内将内容讲授完毕。用多媒体进行教学，不仅而且能节省板书时间，而且能将静态的工艺流程变为动态的，将平面的发酵设备变为立体的，使课堂教学变得更生动形象，使学生在轻松的环境中学到知识。

三、建立多层次的实践教学活动，提高分析和解决问题能力

“发酵工程”是一门实践性和应用性很强的课程，需要理论与实践的密切联系，但学生实践知识和经验缺乏，对发酵过程的了解几乎是空白。为了帮助学生加深理解，增强基本技能，培养学生的创新精神，教师必须在教学中加强实践环节。

在实际教学过程中，我们通过安排实验课、参观相关的发酵工厂、课程实习，参与科研项目等多层次的实践教学环节来实现。

实验内容包括菌种活化、培养基配制、灭菌、接种、液体发酵条件控制、产物提取与测定等环节，通过实验，学生不仅加深了对课堂理论的理解，而且培养了独立操作能力、分析问题和解决问题的能力。

我们组织学生参观了啤酒厂、井冈霉素生产厂，使学生亲眼目睹各种灭菌、发酵及发酵工程下游设备，加深了对课堂学习内容的理解和认识，同时也让学生意识到此时所学习的内容不能再局限于掌握基本定义和原理，重要的是与实际联系起来，强调课堂讲授内容与工程实践的紧密联系，使学生站在实践的角度去看待所学习的内容。为了使学生收获更大，在去参观之前我们一般先对整个工厂的生产工艺流程、设备情况等作简要介绍，使学生了解生产工艺，做到有的放矢。

在课程将近结束时，我们安排学生到附近的企业，如克胜制药厂等实习三天，按照顺序从第一工段开始，直到成品工段，每个工段分一个小组，属于一个小组的学生分配到同一工段中的不同岗位上进行较长时间的观摩，并在工人师傅的指导下进行操作，然后不同岗位的学生换岗。这样做拓宽了学生的专业面，提高了学生的适应能力，使学生亲身体会了生产实践，激起了学生的责任感。

教师可以将平时学习较优秀的学生组织起来，成立兴趣小组，加入到教师的科研项目中来。如李朝霞老师一直从事发酵工程中微生物育种工作研究，每年有56个学生参与到相关的污水处理微生物筛选的课题。由此可见，坚持教学与科研相结合，保证了教学效果，充实了教学内容。

四、完善考核制度，提高学生的综合水平

考核是教学过程中的一个重要环节，教师抓好这一环节，就能客观评价学生掌握该课程的知识程度。传统的单一闭卷笔试考核方式不能全面考核一个学生学习该课程的优劣。我们将课程的成绩考核分为3部分，即平时成绩考核 (10%) 、课程论文成绩 (30%) 和期末成绩 (60%) 。平时成绩除考核学生的课堂表现和课堂纪律等基本的考核内容外，还对学生对各种教学方法的参与程度纳入考核范畴。在课程结束前，我们要求学生完成一篇课程论文，内容是发酵工程方面自己最感兴趣的内容，题目自拟，参考文献为近23年内的，不能低于20篇，不得有抄袭现象。论文完成后，进行课堂交流，这种做法一方面加强了学生对前沿内容的了解，拓宽了其知识面，另一方面增强了学生的表达能力，培养了学生独立思考和解决问题的能力。

参考文献

[1]冯惠勇, 仪宏, 孙国志等.发酵工程教学的体会与设想[J].微生物学通报, 2002, 29, (6) :98-101.

[2]杨柳, 叶永康, 叶明等.“发酵工程”课程教学改革探讨[J].合肥工业大学学报, 2007, 21, (1) :44-46.

[3]赵丽坤.提高《发酵工程》教学质量的探索与实践[J].广西轻工业, 2009, 6:160-165.

《发酵工程》重要章节 第4篇

【关键词】 发酵工程；酒类发酵；课堂教学；教学体会

【Abstract】Fermentation engineering is one of the cores of biological engineering and biotechnology professional courses， and its applications are one of the cores of the industrialization achievements of biochemistry. This course is rich in content and profound， and its teaching quality directly affects students' professional quality. Alcoholic fermentation is an application of fermentation engineering to the area of food and drink and normally forms the first chapter of text books and lectures. This section involves some basic principles of fermentation engineering， an important application in the field of beverages， and is also concerned with learning the basis of vinegar fermentation production The key of the course is to learn on line， and whether the teaching result sare good or bad will directly affect the fermentation engineering applications in the field of foods and beverages， the overall emphasis of the chapter. The university teaching team for this course has summarized the teaching situation for alchoholic fermentation in terms of the experience and thinking acquired over many years， and provides a basis for everybody to exchange， interact， provide reference and constructive criticism for the correction of errors.

【Key Words】Fermentation engineering， Alcoholic， Classroom teaching； Teaching experience； Online learnin

【中图分类号】G64.24【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2016）15-00-02

《发酵工程在食品与饮料领域应用》一章是发酵技术应用中重要的一个内容，许多发酵工程的相关理论以及概念都在这一章得到体现与应用，对于学生更好的理解和运用以前所学的知识具有重要意义。《酒类发酵》是发酵工程在饮料领域中的一个重要应用，其中以啤酒的发酵为代表，啤酒发酵是进行其他发酵产品研发的基础。本节内容具有发挥发酵工程技术的承启作用，教学的好坏关系到“发酵工程在食品与饮料领域应用”整章学习的效果。

培养应用型人才，服务地方经济是地方本科院校的责任，也是办学的生命力所在[1]。在合理的课程体系设置基础上，面对蓬勃发展的生物技术，如何使发酵工程适合时代发展的需要，培养和造就高素质、创造性人才；如何确保高质量的课程教学效果以及推进适应新形势的课程教学改革是一项重要的任务。《发酵工程》作为生物与制药工程等专业的专业核心课程，各高校均重视其教学效果并注意教学方法的创新以及通过课程的学习，培养学生多方面的能力。本文就如何提高发酵工程教学质量、提高学生的综合素质和能力提供一些建议。

1 根据最新教学大纲，确定合理教学目标

现代的发酵工程包括菌体生产和代谢产物的发酵生产，还包括微生物机能的利用。主要内容包含生产菌种的选育，发酵条件的优化与控制，反应器的设计及产物的分离、提取与精制等等。在饮料中的应用——啤酒发酵为典型案例知识内容，通过本章节学习，需达到以下几个目标：了解微生物发酵操作方式；熟悉啤酒生产原辅料；麦芽制造、麦汁准备；掌握啤酒酵母发酵工艺流程等。

2 更新教学内容，清晰教学重难点

不同类型和层次的高校由于各自专业性质、教学目标等因素的差异，课堂教学方式有所不同。本课程组将各章节内容按照理解、熟悉、掌握三个层次进行分配，重点突出，避免了授课内容的随意性。

随着近年来酿酒行业由传统向现代，小型化向大型化，手工操作向自动化的发展，也就要求学生在掌握传统工艺的基础上，逐步将新型酿酒行业的概况作为重点来掌握。例如：以往啤酒生产中发酵工艺偏重讲述小型工厂的设计方案，发酵池的工艺流程及设备。而现今各类工厂已经开始向进行大型化、自动化，大罐发酵工业模式发展。因此，啤酒的发酵工艺也应当将重点转移到大型工厂的设计以及建设上来，将新型企业大罐发酵工艺流程及设备作为重点内容进行讲解[2]。同时还需注意，在讲授主要产品的发酵工艺及其他的设备时，要有选择的展示生产环节图片与视频资料，重要的技术理论与实践环节强调展示出来。

3 注重教学与科研相结合，指定参考资料及相关网站

为了使教学内容与当前社会科技发展保持同步，我们除了向学生传授课本上的知识，还运用已学的专业理论知识发展情况，补充新技术，新方法的方面的资料，拓宽学生的视野。如，我们引入了四川绵阳老窖的发酵工程视频、绍兴黄酒的发酵工艺优化论文，与学生们进行讨论交流。

任何教材与资料书都有其独特风格与内容的侧重，但学生的兴趣却有各异，因此学生可根据自己的兴趣情况，自行选择各方面的知识进行了解与学习，便于自己以后发展方向的确定[4]。向学生介绍一些如华南理工大学、南京工业大学、江南大学等发酵工程专业排名靠前的高校对此专业的建设情况，提供发酵工程精品课程网站，以及一些基本的学术搜索网址等等，拓宽学生的信息获取渠道与视野，增强学生的自我学习意识。

4 吸收学科前沿知识，增加“最新科研动态”部分

如今，科学发展日新月异，必须使教学内容适应新形势，才能培养出新时代的综合创新人才，故此，我们在每一章中增加了“最新科研动态”部分[7]。在该部分中向学生介绍一些国内外最新的发酵工程科研成果，加大课堂信息量，同时注意删减陈旧的内容。在授课过程中，努力追踪学术前沿，并力求将新的、已为学术界所普遍认可的研究成果转化为课堂讲授的内容。

《酒类发酵》一节中，我们根据最新研究发现，增加讲解了《保健型红枣啤酒发酵工艺研究》内容[8]。红枣不但具有丰富的营养，还具有很强的保健功能，近年来受到科研工作者的广泛关注。采用在主发酵时添加红枣原汁让红枣原汁和麦芽汁共同发酵的方法，使直接在啤酒中加入红枣原汁啤酒非生物稳定性差、口味不协调等缺陷得到改善，使红枣啤酒特有的风味更加突出，从而增加了啤酒的特殊保健功能。

5 适当辅以课堂讨论

在该课程的教学中引入课堂讨论，能增加学生学习的主动性和积极性，课堂讨论是基于共同学习的一种教学策略。为了使学生真正步入课堂，我们通过分组提问，代表回答的方式解决。在《酒类发酵》这一节，我们主要讨论内容包括：1）啤酒发酵所用原辅料的的条件；2）麦芽制造所需的环境；3）麦汁制备所需要的设备等展开讨论。随着讨论的展开，教师教学进度的推进，问题得到圆满的解决，教学目标也得到有效落实。

6 启发式教学，提高课堂效果

启发式教学[3]的最大特点是激凝起思，变教为导。授人以“鱼”不如授人以“渔”，通过问题：1）啤酒的过滤方法中，为什么对膜过滤方法介绍很少，只是作为新技术了解的内容？2）冰啤酒的生产涉及到的新发酵原理及生产工艺是什么？引导学生逐步思考，挖掘他们的潜力，要比教其现成知识更具教学魅力。

为了引发学生对本门课程的兴趣，在绪论章节中，我们介绍了包括发酵工程在内的三代基因工程的发展，人类对发酵认识和利用的发展史，还介绍了目前一些热门发酵产品的应用价值及其在市场上的需求，这些都让学生认识到发酵工程的重要性，思考发酵工程产业后续的发展，这有利于学生将发酵课程的知识和学过的单科知识有机结合起来，也为日后工作拓宽了科研思路。

7 以“学生为中心”，交互式传授知识

以“学生为主体”是我们必须遵循的课堂教学理念[5]，如何使这个理念贯彻到课堂教学中是一个值得思考的问题，我们采取讲授主角互换，进行了教学尝试：

具体内容是由老师设定任务，学生自由组成课题小组，合作完成该任务，达到个体及合作搭档学习效果的优化。我们由此发展成为学生讲课，让学生们自由组合，每组8人，自由选题，选题规定在发酵工程专业方向范围内。每个组员都必须承担一定的学习任务，在规定时间内完成任务后，由组长进行总结，向教师及全体同学提交书面报告，即制成幻灯片，在课堂上演讲8～10分钟。报告的内容主要包括选题目的及意义、解决问题的策略以及当前的发展状况等等。然后教师和学生一起参与讨论和提问，最后由主持人或教师进行总结。学生在此项学习过程中，发挥团队合作精神，组间互相学习，取长补短，拓宽知识面，因此表现出了极大地积极性和主动性，选题的范围涉及了酒类发酵及改良、新型抗生素的其他产品的发酵等等[6]，这样的教学内容对课程教学做了很好的补充、拓展作用。

8 采用多媒体辅助教学

现代教育技术发展迅速，在课堂上我们将视频、音频、动画、图片等多媒体信息综合到课件中进行讲解；还在课程教学中介绍“啤酒发酵工艺流程”时，针对每步反应产生的结果用底色进行标记，使反应过程一目了然。这很大程度上减少了教师的语言以及学生的学习难度，增加了教学效果。

应用现代教育技术，课程内容更易理解，也提高了课堂教学效果。当下许多学校都在开启媒体授课新平台，如烟台大学建立了成熟的校园网络教学平台http：//www.ytu.edu.cn/xxjj/index.jhtml，教师可以将发酵课程的教学大纲、多媒体课件、思考题和参考文献等通过网络平台提供给学生。网络平台的使用不受时间地点限制，是对课堂教学的有效补充，具有独特的优势，也受到了学生的欢迎。参考同类网络资料，我们也建设了《发酵工程》省微课课程，主要包括学习板块：http：//kczx.huse.edu.cn/G2S/Template/View.aspx？action=view&courseType=1&courseId=11&ZZWLOOKINGFOR=G与湖南科技学院优秀网络视频课程http：//www.hunanweike.com/course/show/16110。

9 科学合理地布置作业

课后作业是课堂教学的延伸，其可以给教师反馈学生对课程学习的情况，也可以为学生提高自学能力和知识拓展提供机会[9]。在《酒类发酵》一节作业布置时，我们分为三种作业类型：第一种为课程内容论文，划分教材某一板块为学生自学内容，然后以论文的形式汇报。第二种是文献阅读，就是对某一生产工艺流程进行优化，以提高学生的自我学习能力，语言组织能力，写作表达能力等等；第三种是练习题，通过解题可以检查对课程内容的理解程度并加深对课程内容的理解，帮助学生重温并强化重难点、易混淆点。

在生物技术迅速发展的形势下，如何紧跟学科快速发展的步伐，培养造就具有创新能力强、适应经济社会发展需要的高素质生物工程技术人才，对生物工程、专业课程教学提出了新的挑战。以上为我们对《酒类发酵》一节内容课堂教学的体会、思考以及所作的一些浅显教学改革的总结，文中的一些经验和体会在《发酵工程》其他章节的教学过程中也有相融相通之处。当然，我们还存在一些不足，课程教学改革还需进一步深化，这将是我们今后努力提高的方向。

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发酵工程论文 第5篇

固体发酵方法是指在适宜的固体培养基表面,接种一种或多种药用真菌,并在特定的培养条件下,促进真菌生长繁殖的方法。固体发酵方法实际上来源于一种古老的中药炮制的方法。通过对中药进行发酵处理能够起到转变药性、提升药效等作用。但是,由于当时科学技术的发展水平不高,人们还不能够准确的控制温度、湿度等培养条件,因此造成中药的质量并不统一,有高低之分。从本世纪60年代起,固体发酵方式得到了新的发展,人们应用现代科技手段,能够更好的筛选出真正适合的发酵菌种,发酵培养基也开始使用甘蔗渣、玉米芯、麦麸等农副产品(富含碳、氮以及各类矿物质等营养成分)作为发酵基质。并且能够在无菌的环境中,对培养条件进行准确严密的控制。但是,以现在的发展眼光来看,固体发酵方式仍然存在着不可避免的问题。例如,产品质量的控制、发酵时间长短的判断、以及后期处理等许多环节是没有严格科学的指标规范的,也因此造成了产品质量的不稳定。因此,到80年代中期,这种发酵培养方式已经退出了主流舞台,成为边缘化的发酵方式。

3.2液体发酵的运用

所谓液体发酵培养是指利用菌球或发酵液对药用真菌进行批量生产。药用真菌的液体发酵培养过程简便,自动化程度高,便于进行大规模、产业化的生产,同时具有产量高、繁殖周期短的优点。但是,在这种培养方式上,我们仍然有很大的努力空间。例如:(1)我们应该致力于技术研究,争取用更加先进的化学分析方法,加强对药用真菌的质量鉴定。(2)我们应该加强菌种的选育技术,争取选育出适应能力最强,遗传稳定,产出率最高的菌种。(3)我们应该加强发酵液成份的研究和药用真菌有效成份的研究,以保证临床应用的准确性和安全性。(4)目前我国还存在大量的延用生产抗生素的技术和设备,因此要加强技术和设备的创新研究。

3.3混合液体发酵的运用

沼气发酵方法及发酵系统的论文 第6篇

摘要：介绍了一种能够为温室供能用的沼气发酵方法及发酵系统的专利技术。发酵系统具体由生物酸化积肥装置、缓冲调节池、高效沼气发生装置、出水沉淀池、出水暂存池和沼气缓存装置等依次经管道和阀门连接组成。发酵方法具体步骤包括生物酸化积肥装置的启动和原料的生物酸化储存，高效沼气发生装置的启动、沼气生产供应、休停和再启动等。该技术与传统沼气技术相比，具有一定的优势能够根据温室生产实际，及时把分散在全年产生的种植业有机废弃物投加到产酸积肥池中，然后根据温室供能需求，随时通过发酵系统生产沼气。发酵残渣根据生产需要分批取出用于温室有机肥。该技术实现了可以根据温室需求对沼气发酵灵活调节的要求。

关键词：沼气；温室；供能；可调控性

1．引言

温室是现代农业工程中重要的技术主题，温室的发展使传统露天农业转化为保护条件下的可控制农业[1]。目前国际上，温室已经广泛应用于花卉、蔬菜栽培[2]。温室栽培的最大优势是通过温室环境的控制，满足作物的最佳生活条件，抵抗自然灾害等，从而获取最大的生产效益。在温室管理中，温室冬季加温、补光和二氧化碳施肥是重要的环境调控措施[3]。这些调控过程都需要能源的消耗，目前的能源消耗以一次化石能源煤和二次能源柴油、电力[4]为主。这些能源的大量消耗一方面加重了全社会的能源供给负担，另一方面也大幅度提高产品的生产成本。受能源价格影响，许多温室不得不放弃温室的冬季加温、补光和二氧化碳施肥，这样不仅不能充分发挥温室的应有功能，甚至会造成温室管理的失败。

在温室管理中，每年会产生大量的种植业有机废弃物。目前，这些被随意堆放的废弃物，造成了严重的农业面源污染[3，4]。然而，这些有机废弃物本身富含大量有机质，是非常好的沼气生产原料。如果能用温室生产管理过程中产生的有机废弃物来生产沼气，从而替代煤、石油、电力等不可再生能源用于温室供能，不仅可以降低温室供能成本，同时废弃物中的营养物质又可以循环利用，减少废弃物排放，改善农业环境。但是，迄今为止没有沼气在温室供能领域应用的成功案例。

2．传统沼气技术与温室供能需求的背离

沼气发酵技术可以分为两类，即传统沼气发酵技术和水溶性有机物高效沼气发酵技术[5,6]。这两类技术应用于温室沼气供应都存在诸多技术难点。具体分析如下：

传统的沼气发酵技术，利用复杂性有机质发酵沼气，沼气产生具有非常大的周期性，往往开始投料时产气慢，中间产气旺盛，而且一旦沼气发酵系统启动，是否产沼气和产生多少沼气，要受原料特性和发酵规律的内在约束，很难调节。而温室用能表现在取暖、二氧化碳施肥等方面，这些能源需求往往受天气的控制，而天气又变化无常。因此，往往是要气时没有气，不要气时产气，如果满足需求将要建立庞大的储气装置，这在投资和占地上是不允许的。如果根据长期天气预报进行计划式投料，在理论上可行，但在实践上是难操作的。一方面，长期天气预报目前的准确性较差，另一方面，关于复杂有机质的产气规律不可能准确预测。同时，温室产生有机废弃物是分散在全年的各个时段，所产生的废弃物大多易腐烂，很难储存。因此传统的沼气技术基本不能适应温室供能需求。

水溶性有机物高效沼气发酵技术，利用可溶解的简单微生物进行沼气发酵，采用高效反应器可以实现较高的效率[7,8]。一是可溶性有机质非常容易反应，沼气的产生量在反应器负荷允许的范围内，基本决定于短期内的进料量，即进料多产气量大，进料少产气量小，停止进料短期即停止产气。二是成熟反应器中的沼气发酵厌氧微生物具有非常强的耐饥饿性，在长期不进料的情况下，反应器内的微生物能够长期耐受，而且再启动时可以迅速恢复正常高效产气。水溶性有机物高效沼气发酵技术的以上两点技术特征均符合温室需能波动性的要求。但是，如果单独为了温室供能需要而刻意外购水溶性有机物作为发酵原料生产沼气，不仅成本上与化石能源不具竞争优势，而且也达不到生物质废弃物资源就地利用、开展循环经济和环境建设的目的。因此，水溶性有机物高效沼气发酵技术也不适合温室供能需求。

3．技术内容

本文提供一种可以根据温室生产实际，把分散在全年产生的种植业有机废弃物投加到发酵系统中，然后根据温室供能需求，随时通过发酵系统生产沼气，能够为温室提供可用的沼气发酵系统及发酵方法。其中，发酵系统由生物酸化积肥装置、缓冲调节池、高效沼气发生装置、出水沉淀池、出水暂存池和沼气缓存装置依次经管道和阀门连接组成。其结构如图1所示。其中，生物酸化积肥装置和缓冲池设置主控制阀，缓冲池与高效沼气发生装置之间设置泵，高效沼气发生装置、出水沉淀池出水暂存池之间通过水的重力自流完成连接，出水暂存池同时与缓冲调节池和生物酸化积肥装置相连，中间依次设泵和配水器，高效沼气发生装置联接沼气缓存装置。

为了保证沼气发酵能够满足温室供能需求，以上发酵系统按如下步骤管理

第一、进行生物酸化积肥装置的启动和原料生物酸化储存，具体方法如下

（1）按相当于温室平均每天产生量的2.5～3.5倍质量收集温室种植业有机废弃物或其他种植业有机废弃物作为启动原料，对启动原料进行粉碎预处理；

（2）向步骤(1)所得预处理原料中添加含N元素物质，混合，控制混合料碳氮比为(20：1)～(30：1)；

（3）将步骤(2)所得混合料投入到初次使用的生物酸化积肥装置中，加入接种

物进行接种，混合，得到发酵原料，接种物的加入量为启动原料干重的3%～5%；

（4）向步骤(3)中生物酸化积肥装置中加水进行发酵，水的加入量为至少高于启动原料平面10cm，发酵温度控制在20～40℃；

（5）经过4～5天发酵后，发酵液pH值降到6以下，即完成酸化积肥装置的启动；

（6）按照步骤(1)～(2)的方法随时收集处理温室生产的有机废弃物，及时投入已经启动的生物酸化积肥装置中，不需接种，直接加水至原料平面以上10cm；

（7）重复步骤(6)直至一个生物酸化积肥装置投满，重新启用另一个生物酸化积肥装置，重复操作步骤(1)～(6)；

第二、进行高效沼气发生装置启动，调控装置运行满足温室用能与沼气生产的协调，具体方法如下：

（1）高效沼气发生装置启动：投入接种物进入高效沼气发生装置，用水或水与生物酸化积肥装置中抽出的酸液混合物加满沼气发生装置，静止3～5d，接种物加入量为3～10kgVSS/m3；从生物酸化积肥装置抽出有机酸液泵入缓冲调节池中，用出水暂存池中的系统出水或外来水调节，控制有机酸液的化学耗氧量（COD）浓度为～5000mg/L，作为沼气发酵料；按0.5kgCOD/(m3・d)～2kgCOD/(m3・d)的速率阶段式调整水力负荷，连续进料直到实现水力负荷为5kgCOD/(m3・d)～10kgCOD/(m3・d)，即完成沼气发生装置的启动，整个启动大约需50～80d。启动期间，温度控制为25～35℃。负荷调整的原则为，每次水力负荷调整运行稳定后，才开始进行下一阶段负荷的增加；沼气发生装置的出水经沉淀池沉淀后，流入出水暂存池，部分作为生物酸化积肥装置液体补加，部分用于缓冲调节池酸液的发酵料调节使用。（2）沼气生产供应：根据温室生产实际预算沼气需求的时间和数量，按1kgCOD产0.4～0.5m3沼气折算有机酸液的需求数量和时间，并按时按量从生物酸化积肥装置中抽机酸液进入缓冲调节池，按步骤（1）中所述方法调节成沼气发酵料；按5kgCOD/(m3・d)～30kgCOD/(m3・d)水力负荷的流量，采用间歇或连续方式向已经启动好的沼气发生装置中进料进行沼气生产，产生的沼气进入沼气缓存装置备用；进料的流速控制、间歇或连续方式取决于每次沼气的需求量和沼气缓存装置的体积。沼气需求大、沼气缓存装置体积小时，采用大流量连续进料，反之，使用小流量间歇进料；当一个生物酸化积肥装置中的抽出物小于800～1000mg/L时，即该生物酸化积肥装置停止产酸，停止从该装置继续抽取发酵液。

（3）沼气生产休停：对于启动好而温室不需要使用沼气，或者一个沼气使用周期结束，温室很久不使用沼气时，停止向高效沼气发生装置中继续进料，装置进入休停状态。休停期间，保持每10～30d补加一次发酵料，保证系统内微生物的营养需求。补加发酵料的调节方法同步骤（1）所述；补加发酵料的.量为反应器体积1～3倍，补加速度为2～5kgCOD/(m3・d)。

（4）沼气生产休停后的再启动：对于步骤(3)中已经处于休停状态的高效沼气装置，再进入新的用气周期前必须进行再启动；再启动的方法是在新用气周期开始前3～10d，按照步骤(1)中所述方法调节发酵料，按1.8kgCOD/(m3・d)～2.2kgCOD/(m3・d)负荷向高效沼气装置进行适应性进料。

（5）应急措施

如果温室自身产生的有机废弃物的总沼气产生潜力与温室总供能所需沼气数量存在较大缺口时，可以通过其他来源获取有机固体废弃物，如干粪便、干秸秆或青草等中的任一种进行补充；如果短期温室用能过大，生物酸化积肥装置中产生的酸液不能及时提供沼气生产所需求的发酵料，可以临时向其中一个生物酸化积肥装置中持续补充劣质淀粉原料，进行快速产酸，满足紧急供能的生产需求。

在实际应用中，为保证系统的调节灵活性，生物酸化积肥装置2一般设置6～12个，总体积为温室一年有机垃圾产生总体积的60%～80%。为了保证发酵料浓度和数量调节的可靠性和灵活性，通过多个处于不通反应阶段的生物酸化积肥装置中同时抽取酸液，连同系统出水共同混合调节。

4．应用案例

案例1：上海某花卉公司的温室

某花卉公司用户，地处上海地区，拥有10000m2温室。根据全年气候，管理者确定温室全年需求集中在两个周期：12月初到来年的2月中旬为冬季加温供能期，6初到9月底的二氧化碳施肥用能期。高效沼气发生装置是AF结构，沼气在当年的9月开始启动，启动完成就进入冬季供能阶段，进入12月，沼气装置启动完成，即进入当年的加温供能沼气生产期，具体每天的沼气需求量根据天气具体变化决定。进入第2年2月中旬，气温升高，温室不再需要加温供能，管理者停止向反应器进料，高效沼气发生装置进入休停期。休停期间管理者每15天用COD浓度为4000mg/L的混合发酵液，按2kgCOD/(m3・d)的负荷补加相当于反应器体积1.5倍体积的发酵料，补充装置营养。进入6月光照增强，为了增加温室效益，管理者采用了二氧化碳施肥管理。管理者在6月初比沼气需求提前7天按2kgCOD/(m3・d)负荷进行适应性进料，第7天完成重启动后进入夏季沼气供应期管理。由于上海地处暖温带，一年中的能源供给时间短，没有发生原料短缺和紧急供能不足的情况。

案例2：淮北某蔬菜公司用户

该地区地处皖北，拥有30000m2温室。根据全年气候规律，管理者确定温室全年需求集中在两个周期：11月中旬到来年的3月中旬为冬季加温供能期，6初到9月底的二氧化碳施肥供能期，具体每天的沼气需求量根据天气具体变化决定。高效沼气发生装置是UASB结构，沼气在当年的3月开始启动，启动完成就进入夏季供能阶段，进入6月，沼气装置启动完成，即进入当年的二氧化碳施肥沼气生产期，具体每天的沼气需求量根据天气具体变化决定。进入9月中旬，光照指数降低，温室二氧化碳施肥效益下降，管理者停止向发酵器进料，高效沼

气发生装置进入休停期。休停期间管理者每20天用COD浓度为5000mg/L的混合发酵液，按5kgCOD/(m3・d)的负荷向补加相当于反应器体积2倍体积的发酵料，补充装置营养。进入11月中旬，气温降低，为了保证温室内种植物正常生长，管理者采用了加温管理。管理者在11月初比沼气需求提前10天按3kgCOD/(m3・d)负荷进行适应性进料，第11天完成重启动后进入冬季沼气供应期管理。由于皖北地区冬季和春季温度相对较低，加温耗能较大，温室自身产生的有机肥废弃物总产沼气潜力不能满足温室生产的沼气需求，管理者另外购进2000kg干麦草，于9月下旬按照与步骤2相同的方法投入生物酸化积肥池备用。特别是第2年元月中旬，连续5天低温，温室加温用沼气消耗量急剧上升，生物酸化积肥池中抽出的酸液不能正常满足沼气生产需求，管理者从当地粮食储存部门购进200kg陈化小麦经粗磨后连续投入一个生物酸化储存池，快速产酸原料的投入满足了短缺的能源需求。

5．结论

根据以上技术内容和案例应用，可以看出该技术完全能够实现温室供能的沼气化，具体如下：

（1）通过酸化转化复杂性温室有机废弃物为可溶性有机质高效沼气，满足了沼气发酵可以根据温室需求灵活调节的需要。原料投入酸化积肥池后，在其中进行酸化转化成可溶性有机质，当酸化达到一定水平，酸化转化停止。原料在高酸度条件下得到保存，但是此时池内已经有大量酸液可溶性有机质存在。这些可溶性有机质在温室需要供能时可以马上提供发酵原料，产生所需沼气。

（2）多单元酸化积肥池以及缓冲调节池的设计，保证系统运行的可靠性和可调节性。原料在高酸度条件下得到保存，酸性条件使结构得到改善。在酸液适度抽取条件下，多单元酸化积肥池内的原料能够规律产酸。通过多单元酸化积肥池之间按比例抽取酸液进入缓冲调节池，获取适合的酸液浓度和数量，保证产沼气能够根据实际需求调节。

（3）原料酸化储存转化满足了分散原料收集，湿式储存和施肥的需要，降低了肥料储存难度和成本，减少肥料储存的环境影响。

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