小波視頻編碼中運動補償技術(shù)研究進展(完整版)實用資料

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小波視頻編碼中運動補償技術(shù)研究進展（完整版）實用資料(可以直接使用，可編輯完整版實用資料，歡迎下載）第27卷第9期2006年9月小型微型計算機系統(tǒng)MINI-MICROSYSTEMSVol127No.9Sep.2006小波視頻編碼中運動補償技術(shù)研究進展房勝1,梁永全1,鐘玉琢21(2(山東科技大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系,山東青島266510)清華大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系,北京100084)E2mail:fangsheng@摘要:近年來小波視頻編碼技術(shù)在快速發(fā)展,作為視頻編碼核心步驟的運動補償技術(shù)更是受到了高度重視.許多用于提高編碼效率和提供新功能的觀點和方法被提出.在介紹小波視頻編碼技術(shù)特點和基本方法的基礎(chǔ)上,著重介紹了運動補償技術(shù)在時域和小波域?qū)崿F(xiàn)的最新進展,并對發(fā)展趨勢進行了展望.關(guān)鍵詞:運動補償;小波視頻編解碼;MCTF;可擴展性中圖分類號:TP391文獻標(biāo)識碼:A文章編號:100021220(2006)0921737204AdvancesinMotionCompensationforWavelet-BasedVideoCodec112FANGSheng,LIANGYong2quan,ZHONGYu2zhuo1(2(DepartmentofComputerScienceandTechnology,ShandongUniversityofand,QdChina)DepartmentofComputerScience&Technology,TsinghuaUniversity,Bing)Abstract:Inlastdecades,thewavelet2basedvideocodec.Asakeyroleofvideocodecthemotioncom2.ewnewpracticaldesignsforhighefficiencyandpowerfulpensationhasbeenreceivingmoreandmofunctionswerepromptedoutoneononofthecharacteristicsandfundamentalmethodofwavelet2basedvideocodec,ththeofmotioncompensationimplementationintemporalandwaveletdomain,fi2nallythefutureentout.Keywords:motionon;wavelet2basedvideocodec;MCTF;scalabilities1引言(PervasiveComputing)概念的提近年來隨著“普適計算”出,“無所不在的計算”已經(jīng)成為計算機發(fā)展的大趨勢.不遠的將來運動序列圖像將主要是通過網(wǎng)絡(luò)進行分發(fā),無論是無線的還是有線的,而這些信道的帶寬總是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的情況而變化.視頻信號還會被不同的設(shè)備存儲,也會被不同性能的設(shè)備處理和播放,如DVD,PC,投影機,甚至是.在未來各種編碼標(biāo)準的努力方向不再僅僅是致力于提高編碼的效率,還要求提供額外的功能,這主要包括內(nèi)容的多層描述、解碼時對壓縮信息的各種有效操作等.例如靜態(tài)圖像壓縮標(biāo)準隨JPEG2000[1]支持漸進傳輸、ROI(RegionOfInteresting)、機存取等特性,這些特性在異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中具有廣闊的應(yīng)用前景,如遠程醫(yī)療,數(shù)碼相機等.這些要求同樣反映到了對視頻編碼技術(shù)的要求中[2,3].視頻編碼系統(tǒng)中的可擴展性(scalability)包括空域可擴展性(分辨率擴展),時域可擴展性(幀率擴展),質(zhì)量可擴展性和復(fù)雜度可擴展性等[2].所謂可擴展性是指對于一次編碼后的碼流可以進行多種情況下的解碼,解碼獲得的重構(gòu)視頻質(zhì)量與解碼端能力相關(guān).在視頻編碼中,傳統(tǒng)的標(biāo)準如MPEG和H.26x等,一直采用的是運動補償預(yù)測和基于DCT塊變換相結(jié)合的方式,由于預(yù)測環(huán)路循環(huán)結(jié)構(gòu)的存在,對于可擴展性的要求顯然不能得到滿足.在視頻壓縮領(lǐng)域可擴展性的要求仍然是一個開放的亟需研究的領(lǐng)域.隨著最近幾年小波技術(shù)在運動補償實現(xiàn)上的突破,基于小波的視頻編解碼技術(shù)成為一種現(xiàn)實的可實現(xiàn)的可擴展性編碼機制,并成為新的MPEG標(biāo)準候選方案[3].同傳統(tǒng)的視頻編解碼標(biāo)準相比,小波視頻編解碼技術(shù)有眾多優(yōu)勢:解碼時在不同的碼率和分辨率上進行,由于不存在類似現(xiàn)有標(biāo)準的預(yù)測環(huán)路結(jié)構(gòu),所以不會出現(xiàn)錯誤漂移;可以靈活的進行長程或者短程時域冗余去除;可以根據(jù)情況選擇時域和空域分解級,濾波器實現(xiàn)方法等.因此小波視頻編解碼技術(shù)可以滿足空域,時域以及質(zhì)量擴展的要求.運動補償技術(shù)一直是視頻編碼中的核心環(huán)節(jié),對于提高編碼質(zhì)量起著決定性作用.對于傳統(tǒng)的視頻編碼標(biāo)準,小波視頻編碼技術(shù)能否取而代之的一個主要因素就是編碼質(zhì)量不能低于傳統(tǒng)視頻編碼標(biāo)準.同時由于運動補償對于碼流的可擴展性有著重要的影響,因此運動補償如何集成到現(xiàn)有的小波系統(tǒng)中是小波視頻編碼技術(shù)發(fā)展的一個關(guān)鍵.2小波視頻編碼運動補償基礎(chǔ)收稿日期:2005206214基金項目:國家自然科學(xué)資金項目(70371052)資助;青島市自然科學(xué)基金項目(05212JC288)資助.作者簡介:房勝,男,1938年生,副教授,研究方向為視頻編解碼技術(shù),信息家電等;梁永全,男,1967年生,博士,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向為多媒體數(shù)據(jù)庫,圖像理解等;鐘玉琢,男,1938年生,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向為視頻編碼技術(shù),視頻點播,信息家電等.1738小型微型計算機系統(tǒng)2006年小波視頻編碼技術(shù)以小波圖像壓縮方法為基礎(chǔ),著名的縮算法的發(fā)展可參考文獻[4],本文不再詳述.基于小波的視頻運動補償壓縮算法可以分為三大類.第一類是由傳統(tǒng)編碼標(biāo)準發(fā)展而來的,這種方法仍然采用傳統(tǒng)的循環(huán)預(yù)測機制,對于預(yù)測殘差幀使用DWT而不是DCT變換進行處理,變換的系數(shù)采用SPIHT等技術(shù)進行編碼,這種方法雖然可以提供一定程度的質(zhì)量可擴展特性,但是具有較大的局限性.如果殘差信號完全由運動補償?shù)沫h(huán)路所處理,那么在不同的碼率下進行解碼必然會產(chǎn)生誤差漂移,而如果殘差信號不是完全由運動補償?shù)沫h(huán)路處理,例如只把其應(yīng)用到一個基礎(chǔ)層,那么編碼效率又必然會下降.另外空間分辨率也受到這種結(jié)構(gòu)的負面影響.根據(jù)文獻[5]分析,這種運動補償方法的效率低于基于DCT塊結(jié)構(gòu)方式.第二類則是首先沿時域方向進行運動補償和小波分解,然后對各幀進行空域2D小波變換,稱為t+2D結(jié)構(gòu),第三類則是先在各幀的空域進行2D小波變換,然后再沿時域方向進行運動補償和時域小波分解,稱為2D+t結(jié)構(gòu).第二,三類方法是現(xiàn)在國際上研究的主流,本文將在第三章對這兩種類型的運動補償技術(shù)發(fā)展進行詳細的介紹.不管是t+2D結(jié)構(gòu)還是2D+t結(jié)構(gòu),從本質(zhì)上看是波視頻編碼[6,7]工作,Fes,幀組)3維變換,3D視頻編碼中,其中典型的如3SPT方法[8],該方法利用3D小波系數(shù)樹的對應(yīng)關(guān)系使用位平面量化機制獲得質(zhì)量完全可擴展的碼流,但是此方法也造成了在編碼過程中小波系數(shù)空間結(jié)構(gòu)的徹底破壞.另外一種有效的3D編碼方法是3DESCOT(Em2beddedSubbandCodingwithOptimizedTruncation)[9],每個子帶的系數(shù)使用一個獨立的位平面編碼,使用上下文自適應(yīng)算術(shù)編碼和全局率失真優(yōu)化函數(shù)提高編碼效率,相對于3DSPIHT方法其編碼效率更高,并且除了完全質(zhì)量可擴展特性小波圖像編碼方法有EZW,SPIHT等算法,關(guān)于小波圖像壓基于MCTF的t+2D結(jié)構(gòu)較早是由文獻[12]提出的.對于運動圖像來說,如果圖像中包含的運動軌跡不存在任何沖突,綜合濾波器就可以實現(xiàn)完全重構(gòu).但事實上圖像中的運動是多種多樣的,有些物體在畫面中會消失或者出現(xiàn),有些物體則會相互遮擋,這樣就導(dǎo)致了在相鄰幀中會出現(xiàn)未連接(un2connected)和多連接(multipleconnected)像素,即在運動估計過程中當(dāng)前幀可能有多個像素對應(yīng)著參考幀的同一像素,或前一幀的某像素與當(dāng)前幀的任一像素都不對應(yīng),這種運動的沖突如果不進行處理,就會增大殘差幀信號,降低編碼的效率.文獻[12]對這些情況進行了分析,把像素分為正常,未連接和多連接三種情況,在低頻幀和高頻幀的分析、綜合公式中分別進行相應(yīng)處理.但是該方法只適用于全像素精度運動補償,在半像素以上精度的運動補償中不能實現(xiàn)完全重構(gòu).隨著lifting小波[13],開始出現(xiàn)一些精心設(shè)計的濾波器,作.Lifting(on)和更新(Up2,lifting濾波器把對,而且不管分解級別是多少,從初,即從本質(zhì)上講基于lifting操作的MCTF是非循環(huán)的,這就從根本上解決了誤差漂移問題.在基于lifting的MCTF中,如果運動補償是采用基于塊的方式,原始圖像坐標(biāo)和預(yù)測產(chǎn)生的高頻幀坐標(biāo)之間保持一致,這種一致性使低頻幀和原始圖像之間的坐標(biāo)在經(jīng)歷了更新步驟后仍能保持一致,因此無論是未連接還是多連接像素都可以得到近似的完全重構(gòu).根據(jù)此原理文獻[14][15]將其應(yīng)用到了視頻編碼中.基于Lifting的MCTF中,運動補償可以很容易的從單向預(yù)測(前向,或者后向)擴展到雙向預(yù)測,有利于提高編碼的效率[15].在MCTF的實現(xiàn)過程中,一個重要的問題就是運動估計和運動補償是在何種單位上進行的.傳統(tǒng)的編碼標(biāo)準往往采用基于16x16塊的方式進行,在新的H.264標(biāo)準中,運動補償?shù)膲K尺寸大小是可變的.不同于傳統(tǒng)的基于DCT的編碼標(biāo)準,小波視頻編解碼在運動補償后的處理采用小波變換,由于小波變換是面向圖像的整域,因此與基于塊的運動補償方式是不匹配的.為了降低這種不匹配的影響,一些傳統(tǒng)的視頻編碼標(biāo)準中的運動補償技術(shù)被應(yīng)用到了3D小波視頻運動補償中,包括運動補償塊尺寸大小可變[16],重疊運動補償技術(shù)OBMC[17](OverlappedBlockMotionCompensation)等.另外由于圖像中的運動不僅僅是簡單的剛體運動,如平移等,基于塊的運動估計對于擴張,收縮,旋轉(zhuǎn)等復(fù)雜運動誤差較大,在文獻[18]中提出了使用可變形四邊形網(wǎng)格進行運動補償,針對復(fù)雜運動提高運動補償效率并實現(xiàn)完全重構(gòu).對于t+2D結(jié)構(gòu)的小波視頻編解碼系統(tǒng)來說,3D小波變換后的系數(shù)量化及編碼等步驟所采用的方法與傳統(tǒng)的3D小波編碼方法基本一致.文獻[16][18]中的實驗結(jié)果表明,采用MCTF的t+2D小波視頻編碼技術(shù)獲得的編碼質(zhì)量,與所有優(yōu)化選項全部開啟編碼層數(shù)為1的H.264編碼器獲得的結(jié)果外,還提供分辨率和幀率可擴展特性.以上兩種典型的3D小波編碼方法都未使用運動補償技術(shù).對于運動補償?shù)氖褂?習(xí)慣上總是將其與預(yù)測機制耦合起來,但是事實上這種限制是沒有必要的,運動補償完全可以看作是在時域方向把濾波器操作與圖像中運動軌跡進行對齊的一種方法[10,11].即在運動補償是基于預(yù)測時,濾波器就是執(zhí)行分析和綜合功能,而如果運動補償與變換或小波編碼技術(shù)結(jié)合起來,變換中的基函數(shù)下標(biāo)要根據(jù)運動補償?shù)囊筮M行對齊操作,這種技術(shù)被稱為MCTF(Motion2CompensatedTemporalFiltering).如果把MCTF與2D小波空間變換結(jié)合起來就得到了集成運動補償技術(shù)的3D小波變換.根據(jù)MCTF與2D小波變換的順序,3D小波運動補償機制可以分為t+2D和2D+t兩種類型.3小波視頻編碼運動補償實現(xiàn)進展3.1時域運動補償(t+2D結(jié)構(gòu))實現(xiàn)進展9期房勝等:小波視頻編碼中運動補償技術(shù)研究進展1739非常接近,并且基于小波t+2DMCTF方法還可以提供碼流的可擴展特性.3.2小波域運動補償(2D+t結(jié)構(gòu))的研究進展雖然基于t+2DMCTF的小波視頻編碼機制取得了較好的編碼效果,但是這種結(jié)構(gòu)仍然存在一些問題.首先如果運動補償是在高空域分辨率下進行,而解碼是在低空域分辨率下,就會造成所謂的"子采樣相位漂移"(subsamplingphasedrift).另外,這種結(jié)構(gòu)也限制了運動補償?shù)男?例如在運動邊界的不連續(xù)會形成小波子帶中的高頻分量;無論何種空間分辨率,運動估計的精度,塊尺寸等都是固定的,這就造成了解碼時得到的低分辨率視頻質(zhì)量必然不會是最優(yōu)的.最后,運動矢量的編碼在碼流中的比例是較高的,在t+2D結(jié)構(gòu)中不論解碼的分辨率是多少,所有的運動矢量都必須編碼傳輸,造成了碼率的浪費.這些問題可以通過2D+t的結(jié)構(gòu)解決.2D+t的結(jié)構(gòu)中首先對圖像序列的各幀先進行空域2D小波變換,然后使用MCTF技術(shù)進行時域方向的小波變換,這時運動補償是在各級小波子帶之間完成的.小波的天然多分辨率特點為上述問題提供了解決途徑.文獻[19]最早提出了基于小波域的多分辨率運動估計算法,但是由于DWT的平移變化特性(shift2variantp)無法在小波域內(nèi)精確界定相鄰幀間的運動,匹配誤差,]難,文獻[20]T(Redun2dantDiscreteW,complete2to2over2completeDWT)LBS(Low2Band2Shift)方法,,并以匹配誤差最小的相位子帶組成小波塊(WaveletBlock)進行預(yù)測,大幅提高了小波域運動補償?shù)男?LBS方法為小波域運動補償?shù)陌l(fā)展找到了一個新途徑,但是以上方法仍然采用基于循環(huán)結(jié)構(gòu)的編碼機制.文獻[21]在文獻[20]的基礎(chǔ)上提出了帶內(nèi)預(yù)測(In2BandPrediction)方法,同文獻[20]中運動補償方法的差別在于以各子帶中的塊為匹配單位,按子帶順序進行運動補償,同時后續(xù)過程采用MCTF機制,運動補償中塊的大小根據(jù)各級子帶的分辨率自適應(yīng)進行改變.文獻[22]則把lifting小波應(yīng)用到這種機制中.在2D+tMCTF的結(jié)構(gòu)中,運動估計的精度是自適應(yīng)的,各個子帶采用的運動估計塊尺寸不同,對最低級的分辨率使用最粗糙的運動估計,反之則提高運動估計的精度[21].對不同的分辨率還可以使用不同的時域濾波方式,如對于基帶可以使用雙向預(yù)測增加預(yù)測精度,而對于高頻子帶則可以使用前向預(yù)測方式.如果使用Lifting小波進行MCTF工作,還可以針對不同的子帶設(shè)計不同的預(yù)測和更新操作從而優(yōu)化編碼效率,并降低系統(tǒng)的復(fù)雜度[22].此種技術(shù)還可以使用不同的GOP結(jié)構(gòu)增加系統(tǒng)的靈活性,例如對基帶進行處理時,GOF結(jié)構(gòu)的數(shù)目較多;而對高頻子帶GOF的數(shù)目則較少[21].LBS是RDWT的一種實現(xiàn)方式,RDWT還可以通過多孔算法實現(xiàn).多孔算法的特點是去掉了DWT分解過程中的向下采樣過程,生成的子帶與原始信號的分辨率是相同的.基于這種RDWT的方式,文獻[23]提出了在RDWT小波域使用可變形四邊形網(wǎng)格運動補償?shù)姆椒?由于RDWT保持了平移不變特性,并且子帶的空間分辨率與原圖像是相同的,因此運動補償效率較高,而且可以把傳統(tǒng)視頻編碼中的一些技術(shù)應(yīng)用到RDWT小波域,如OBMC方法[24].文獻[25]提出,基于孔徑問題原理使用冗余離散變換小波水平和垂直子帶構(gòu)造三角形網(wǎng)格節(jié)點選取判據(jù),使用不規(guī)則三角形網(wǎng)格進行運動補償,實驗結(jié)果表明獲得的運動補償效率優(yōu)于規(guī)則三角形網(wǎng)格方法.本文作者還提出了在參考幀和當(dāng)前幀的RDWT域進行運動補償,使用提出的一種RDWT小波塊結(jié)構(gòu),利用RDWT域的全相位子帶信息提高運動補償效率[26].對于任何編碼標(biāo)準來說前向兼容是必要的,文獻[27]開始考慮2D+t結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)編碼標(biāo)準的兼容性問題,提出使用與傳統(tǒng)標(biāo)準兼容的方法構(gòu)造一個基礎(chǔ)層,對于高頻子帶則采用2D+tMCTF結(jié)構(gòu)進行編碼,相當(dāng)于增強層,這與目前MPEG24中FGS的實現(xiàn)形式是一致的.3.3與3D在3D究,運動矢量的編碼等.文獻]arr53,發(fā)現(xiàn)基于53小波的F.通過一個理想信號模型和運動估計偏,與KLT變換比較后得到了一個性能下限,并且估計基于MCTF的機制要比傳統(tǒng)的循環(huán)預(yù)測機制編碼性能高出0.5比特每樣本.在文獻[29]中通過去掉Lifting小波中的更新步驟得到了更高效和更靈活的時域濾波方法.文獻[30]提出了一種基于上下文的可擴展運動矢量編碼方法,把最低級的運動矢量作為一個基礎(chǔ),在后續(xù)的層中對其不斷進行細化,這樣相當(dāng)于創(chuàng)建了一個可擴展的運動矢量比特流結(jié)構(gòu)層.文獻[31]提出了一種新的面向MCTF的失真率控制結(jié)構(gòu),解碼幀的失真表示為時域分解級相應(yīng)參考幀的函數(shù),這種控制機制提供了如何在總平均失真率和當(dāng)前解碼的GOF失真率之間進行折衷的方法.4結(jié)論基于小波的視頻編解碼技術(shù)最近取得了快速發(fā)展,特別是運動補償技術(shù)的突破使3D小波編碼在獲得較高編碼效率的同時,提供了眾多的實用功能,如空域,時域和質(zhì)量的可擴展特性.現(xiàn)在的小波視頻編碼技術(shù)的研究基本上是圍繞著MCTF的概念展開的.根據(jù)MCTF和空域2D小波變換的順序,3D小波視頻編碼可以分為t+2D和2D+t兩種結(jié)構(gòu).t+2D結(jié)構(gòu)研究的時間早于2D+t結(jié)構(gòu),在實驗系統(tǒng)中取得了較好的效果.最近兩三年2D+t的研究引起了國際上廣泛的注意,并取得了眾多的實驗成果.然而與傳統(tǒng)的視頻編碼標(biāo)準相比較,小波視頻編碼技術(shù)的發(fā)展時間較短,仍然存在較多需要進一步研究的問題,如幀間編碼和幀內(nèi)編碼的轉(zhuǎn)換在傳統(tǒng)編碼中已經(jīng)是成熟的技術(shù),如何應(yīng)用到小波編碼方法中仍待研究;與傳統(tǒng)標(biāo)準的兼容更是一個嚴峻的問題;另外基于RDWT小波的MCTF方法,雖然現(xiàn)在由于計算能力的限制實用性不高,但是在編碼效率上表現(xiàn)更優(yōu),值得關(guān)注.隨著文獻[3]對高度可擴展編碼方案的征召,小波編碼技術(shù)可能會成為1740小型微型計算機系統(tǒng)2006年MPEG221的一部分,對此我們應(yīng)該給予更多的關(guān)注.References:[1]ISOIECJTC1SC29WG1,FCD1544421,JPEG2000imagecodingsystem[C].The7thMeetingofISOTECJTC1SC29WG1,Vancouver,July,1999.[2]ISOIECJTC1SC29WG11N6025,Requirementsandappli2cationsforscalablevideocoding[S].MPEGmeeting,GoldCoast,October2003.[3]ISOIECJTC1SC29WG11N6193,Callforproposalsonscal2ablevideocodingtechnology[S].MPEGmeeting,Waikoloa,December2003.[4]ZhangZong2ping,LiuGui2zhong.Advancesinwavelet2basedvideocompression[J].ACTAElectronicaSinca,2002,30(6):8832889.[5]EbrahimiT,vanderSchaarM,OhmJR.Thestatusofinter2framewaveletcodingexplorationinMPEG[S].ISOIECJTC1SC29WG11,n4928,MPEGmeeting,Klagenfurt,Aus2.2002.tria,Jul[6]KarlssonG,VetterliM.Three2dimensionalsub2bandcodingofvideo[A].Proc.InternationalConferenceonAccousticsSpeechandSignalProc.[C],ICASSP1988,NewYork,US,M7.9,May1988,110021103.[7]LewisAS,KnowlesG.Videocompressionusing3Dwtransforms[J].ElectronicLetters,1990,26(5):3962398.[8]Kim,XiongZ,PearlmanWA.Lowbit2videoingwith3Dsetpartitioning3DIHT[J].IEEETrans.OnCsrVideoTechnolo2gy,2000,10(.[9]XuJ,XiongZ,al.T2dimensionalembeddedsub2bandcodingwithtimizedtruncation(32DESCOT)[J].Ap2pliedandComputationalHarmonicAnalysis:SpecialIssueonWaveletApplicationsinEngineering.2001,10,2902315.[10]KronanderT.Someaspectofperceptionbasedimagecoding[D].LinkopingUniversity,1989.[11]DTaubman.Directionalityandscalabilityinimageandvideocompression[D].California:UniversityofCaliforniaatBerke2ley,1994.[12]OhmJR.Three2dimensionalsubbandcodingwithmotioncom2pensation[J].IEEETrans.ImageProcessing,1994,3(5):5592571.[13]DaubechiesI,SweldensW.Factoringwavelettransformsintoliftingsteps[J].JournalofFourierAnalysisandApplication.Mar.1998,4(3):2472269.[14]Pesquet2PopescuB,BottreauV.Three2dimensionalliftingschemesformotion2compensatedvideocompression[C].Proc.IEEEICASSP2001[C],2001:179321796.[15]SeckerA,TaubmanD.Motion2compensatedhighly2scalablevideocompressionusinganadaptive3Dwavelettransformbasedonlifting[A].Proc.IEEEICIP2001[C],2001:102921032.[16]GolwelkarA,WoodsJW.Scalablevideocompressionusinglongermotioncompensatedtemporalfilter[A].Proc.SPIEVCIP2003[C],2003,5150:140621417.[17]HankeK,RusertT,OhmJR.Motion2compensated3Dvideocodingusingsmoothtransitions[A].ProcSPIEVCIP2003[C].2003,5022:9332940.[18]SeckerA,TaubmanD.Highlyscalablevideocompressionusingalifting2based3dwavelettransformwithdeformablemeshmo2tioncompensation[A].ProceedingsoftheInternationalConfer2enceonImageProcessing[C].Rochester,NY.2002,3:7492752.[19]ZhangYQ,ZafarS.Motioncompensatedwavelettransformcodingforcolorvideocompression[J].IEEETrans.OnCir2cuitsandSystemforVideoTech,Mar.1992,2(3):2852296.[20]ParkHW,KimHS.Motionestimationusinglow2band2shiftmethodforwavelet2basedmoving2picturecoding[J].IEEETrans.ImageProcessing,April,2000,9(4):5772587.[21]AndreopoulosY,vanderSchaarM,MunteanuA,etal.Fully2scalablewaveletvideocodingusingin2bandmotion2compensatedtemporalfiltering[A].Proc.IEEEInternationalConferenceonAcoustics,SpeechandSignalProcessing(ICASSP)2003[C].Hong2Kong,CN,2003,3:4172420.[22]YeJ,vanderSchaarM.Fullyscalable32Dovercompletewaveletvideocodingusingadaptivemotioncompensatedtem2poralfiltering[A].Proc.SPIEVCIP2003[C].2003:116921180.[23]WangYong2hui.Fullyscalablecodingusingredundant2waveletmultihypothesisandtemporalfil2tering[DMpp,Dec.2003.[24]Su2Motionintheredun2domD.MppiStateUniversity,Aug.TianShu2zhen,LiangYong2.VideoQuan,etalonRDWTdomainallphasesubbandsmotioncom2pensation[J].Mini2MicroSystems,Jan.2006,27(4):7622765.[26]FangSheng,ZhongYu2zhuo.Waveletdomaintriangularmeshdesignmethodforvideocodec[J].JournalofComputer2Aided.Oct.2005,17(8):165621661.Design&ComputerGraphics[27]AndreopoulosY,vanderSchaarM,MunteanuA,etal.Spa2tio2temporal2SNRscalablewaveletcodingwithmotion2compen2satedDCTbased2layerarchitectures[A].Proc.IEEEInterna2tionalConferenceonImageProcessing[C].ICIP,2003,(2):7952798.[28]FlierlM,GirodB.Investigationofmotion2compensatedliftedwavelettransforms[A].ProceedingsofthePictureCodingSymposium(PCS)[C].Saint2Malo,France,Apr.2003:59262.[29]vanderSchaarM,TuragaD.Unconstrainedmotioncompensat2edtemporalfiltering(UMCTF)frameworkforwaveletvideocoding[A].Proc.OfIEEEInternationalConferenceonAccous2tics,SpeechandSignalProcessing(ICASSP2003)[C].2003:81284.[30]ValentinV,CagnazzoM,AntoniniM,etal.Scalablecontext2basedmotionvectorcodingforvideocompression[A].Proceed2ingsofthePictureCodingSymposium(PCS)[C].Saint2Malo,France,Apr.2003:63270.[31]MunteanuA,AndreopoulosY,vanderSchaarM,etal.Con2trolofthedistortionvariationinvideocodingsystemsbasedonmotioncompensatedtemporalfiltering[A].IEEEInternationalConferenceonImageProcessing(ICIP2003)[C].Barcelona,Spain,Sep.2003,2:61264.附中文參考文獻:[4]張宗平,劉貴忠.基于小波的視頻圖像壓縮進展研究[J].電子學(xué)報,2002,7,30(6):2922296.[25]房勝,田淑珍,梁永全,等.RDWT域全相位子帶運動補償視頻編碼方法[J].小型微型計算機系統(tǒng),2005,27(4):7622765.[26]房勝,鐘玉琢.用于視頻編碼的小波域三角形網(wǎng)格構(gòu)造方法[J].計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報,2005,8,17(8):165621661.收稿日期:2021-07-07項目來源:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院項目(0032021031作者簡介:李強(1981-,男,研究實習(xí)員,主要從事農(nóng)業(yè)固體廢棄物處理研究。,沼氣干發(fā)酵技術(shù)研究進展李強1,曲浩麗2,承磊1,張云飛1,賀靜1,陳永生2,尹小波1(1.農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所農(nóng)業(yè)部能源微生物與利用重點開放實驗室,成都610041;2.農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所,南京210014摘要:開發(fā)和利用沼氣干發(fā)酵技術(shù)處理農(nóng)業(yè)廢棄物、禽畜糞便和市政垃圾,對于解決能源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化和減少CO2排放具有深遠的意義。本文對國內(nèi)外沼氣干發(fā)酵的研究現(xiàn)狀、工藝條件及技術(shù)裝備等方面進行了綜述。關(guān)鍵詞:沼氣;干發(fā)酵;固體有機廢棄物中圖分類號:S216.4文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1000-1166(202105-0010-05ResearchProgressonBiogasDryFermentation/LIQiang1,QUHao-li2,CHENGLei1,ZHANGYun-fei1,HEJing1,CHENYong-sheng2,YINXiao-bo1/(1.KeyLaboratoryofEnergyMicrobiologyandApplication,Cheng-du610041,China;2.NanjingResearchInstituteForAgriculturalMechanizationMinistryofAgriculture,Nanjing210014,ChinaAbstract:Exploitingandutilizingofbiogasdryfermentationtreatingruralwaste,livestockwasteandmunicipalwastehasprofoundsignificanceinsolvingthefuelshortages,environmentaldeteriorationandgreenhousegasemissions.Inthispaper,theresearchstatusofbiogasdryfermentation,processconditionsandtechnicalequipmentwerereviewed.Keywords:dryfermentation;solidwaste;biogas1引言在能源短缺、全球變暖、生態(tài)環(huán)境惡化的大背景下,節(jié)能減排、高效利用資源和發(fā)展新能源成為全世界的當(dāng)務(wù)之急。據(jù)統(tǒng)計,我國已成為世界上固體有機廢棄物產(chǎn)出量最大的國家,其中農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量達7億多噸,可供青貯的莖葉等鮮料約10億噸,鋸末、刨花等林業(yè)廢棄物1.6萬噸,畜禽糞便排放量134億噸,城市垃圾7萬噸以上。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和人口的增加,這些廢棄物以年均5%～10%的速度遞增[1]。有機固體廢棄物的處置不當(dāng),不僅造成了資源的浪費,同時也污染了自然環(huán)境。農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便和城市生活垃圾蘊藏著可以被利用的巨大能量。在眾多固體有機廢棄物資源化利用的技術(shù)中,沼氣干發(fā)酵技術(shù)是國內(nèi)外研究的熱點和重點發(fā)展方向之一,本文將對國內(nèi)外沼氣干發(fā)酵的研究和應(yīng)用技術(shù)做一些綜述。2沼氣干發(fā)酵研究概況我國干法發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用源遠流長,自古以來我國就采用干法發(fā)酵工藝釀酒、生產(chǎn)堆肥。國內(nèi)對沼氣干發(fā)酵技術(shù)的研究起步于上世紀80年代,在1988年繆則學(xué)[3]等人就將沼氣干發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用于畜禽糞便的發(fā)酵,研究了適宜于吉林省農(nóng)村溫暖季節(jié)應(yīng)用的干發(fā)酵工藝。邊文驊[4]等設(shè)計了橫蓖板水壓式干發(fā)酵沼氣池并將其應(yīng)用。葉森[5]等人從1986年開始研究自動排料沼氣干發(fā)酵裝置和相應(yīng)的半連續(xù)發(fā)酵工藝,并于1988年通過了相關(guān)部門的技術(shù)鑒定。李秀金[6]等人提出了采用NaOH處理改善玉米秸稈的可生物消化性能。隨著沼氣干法發(fā)酵技術(shù)研究的成熟,規(guī)?；恼託飧煞òl(fā)酵工程應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)已成為發(fā)展的主流,韓捷[7]等人近年來研發(fā)了一種MCT沼氣干發(fā)酵技術(shù)及裝備。國外對沼氣干法發(fā)酵的研究主要集中于城市垃圾的處理[8],德國、法國、丹麥等國家技術(shù)發(fā)達國家早在20世紀80年代就對沼氣干發(fā)酵進行研究。德10中國沼氣ChinaBiogas2021,28(5利亞州的別費慕公司在德國中試研發(fā)的基礎(chǔ)上,研發(fā)出了商業(yè)實用的技術(shù),通過了德國技術(shù)監(jiān)督協(xié)會TUV的干式沼氣發(fā)酵成套設(shè)備技術(shù)安全認證,成為了德國第一個商用級間歇式干式沼氣站的公司。2006年10月美國加州大學(xué)DAVIS分校研制的儲罐型干法沼氣發(fā)酵裝置點火成功。3沼氣干發(fā)酵技術(shù)的研究沼氣干發(fā)酵又稱固體厭氧發(fā)酵,它是以秸稈、生活垃圾、和畜禽糞便等固體有機廢棄物為原料,利用厭氧微生物發(fā)酵產(chǎn)生沼氣,反應(yīng)體系中的TS含量達到20%～40%。沼氣干發(fā)酵中采用的菌種和工藝條件的控制會直接影響干發(fā)酵的3.1沼氣干發(fā)酵的微生物菌群與常規(guī)沼氣發(fā)酵的機制相同,厭氧干發(fā)酵的過程同樣包括水解階段、酸化階段、產(chǎn)甲烷反應(yīng)階段(見圖1[9]。這幾個階段由發(fā)酵性細菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、產(chǎn)甲烷古菌三個功能菌群的微生物共同完成。水解階段中多糖、蛋白質(zhì)及脂類、纖維素等在某些細菌的作用下轉(zhuǎn)化為乙酸、丙酸、丁酸等長鏈脂肪酸和醇類及一定量的氫、二氧化碳。這個過程中,細菌大多數(shù)為嚴格厭氧菌,如梭狀芽胞桿菌,雙歧桿菌。此外,也包括鏈球菌和腸桿菌科一些兼性厭氧菌。酸化階段主要是產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌將較高的揮發(fā)性脂肪酸轉(zhuǎn)化為乙酸、氫及二氧化碳。典型的菌是Acetobacteriumwoodii和Clostridiumaceticum.在發(fā)酵過程中,氫分壓的高低對有機物的降解有一定的調(diào)節(jié)作用,產(chǎn)氫微生物只有在耗氫微生物共存的條件下才能生長。圖1厭氧干發(fā)酵機制高度?；墓啪?產(chǎn)甲烷菌來完成,它們主要是利用氫產(chǎn)甲烷菌和利用乙酸產(chǎn)甲烷菌兩大類群。如Methanosarcinabarkeri,Metanonococcusmazei,Metha-notrixsoehngenii。厭氧干發(fā)酵常用的菌種有沼渣、下水道污泥等。接種物一般不低于發(fā)酵料重量的30%,且要有良好的活性。接種合適的菌種是干發(fā)酵的一關(guān)鍵步驟。我國80年代就開始了對沼氣干發(fā)酵菌種的研究,羅德明[10]等人研究了菌種對不同干物質(zhì)產(chǎn)氣的影響。閆志英[11]以秸稈為沼氣發(fā)酵原料,發(fā)現(xiàn)秸稈經(jīng)復(fù)合菌劑預(yù)處理后,產(chǎn)氣量比未加復(fù)合菌劑預(yù)處理的對照組提高。近幾年來隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,DGGE[12]技術(shù)應(yīng)用于干發(fā)酵菌群的分析,RowenaT采用PCR-DGGE技術(shù),使用不同的引物對干發(fā)酵過程中的金黃色葡萄球菌及乳酸菌進行檢測。T-RFLP[13],LH-PCR[14],SSCP[15]技術(shù)也廣泛應(yīng)用于微生物干發(fā)酵的研究,利用這些技術(shù)對沼氣干發(fā)酵的菌群的多樣性進行研究、檢測產(chǎn)甲烷菌群的變化,篩選出新的高效干發(fā)酵菌種,從而更好的優(yōu)化了工藝條件、增加產(chǎn)氣量。通過克隆文庫方法可以確定微生物的種群和多樣性,同時可以發(fā)現(xiàn)更多的未培養(yǎng)的適合干發(fā)酵的產(chǎn)甲烷微生物。在沼氣干發(fā)酵過程中纖維素、半纖維素難于被一般微生物分解,這是干發(fā)酵的難點。Romano[16]等指出在沼氣發(fā)酵過程中,纖維素和半纖維素的降解是厭氧消化的限速步驟,提高水解速率是厭氧消化過程中提高生物量轉(zhuǎn)率的關(guān)鍵。尋找纖維素降解的高效菌株是增加沼氣干發(fā)酵產(chǎn)氣量的有效途徑。他們通過實驗比較了添加不同酶預(yù)處理后秸桿的產(chǎn)氣情況,并通過16SrDNA測序分析了占優(yōu)勢地位的厭氧菌群。3.2沼氣干發(fā)酵的影響因素現(xiàn)有的研究結(jié)果表明:在沼氣干發(fā)酵過程中溫度是調(diào)控發(fā)酵菌群、強化產(chǎn)氣的重要手段。在常溫發(fā)酵條件下,發(fā)酵料液溫度隨季節(jié)的變化受氣溫、地溫的直接影響,波動較大,導(dǎo)致微生物生長和沼氣產(chǎn)量均不穩(wěn)定;中溫發(fā)酵的溫度控制在30℃～38℃之間,在該溫度條件下微生物的形成穩(wěn)定的優(yōu)勢種群,其生長代謝穩(wěn)定,沼氣產(chǎn)量較高;高溫發(fā)酵的溫度在50℃～55℃之間,此時微生物對原料分。艾平[17]等人通過正交試驗,研究了厭氧干發(fā)酵處理畜禽糞便過程中發(fā)酵溫度,得到了厭氧干發(fā)酵處理的優(yōu)化工藝條件:發(fā)酵溫度為55℃,C/N為12.5。FatmaA[18]在37℃,55℃及65℃條件下對雞糞進行批量式干發(fā)酵試驗,55℃及65℃進行的發(fā)酵樣品未檢測到甲烷,而在中溫37℃的情況下對雞糞進行干發(fā)酵,培養(yǎng)254天,取得了較好的產(chǎn)氣效果(31mL·gVS-1。BujoczekG[19]則認為:以雞糞為原料,固含量超過21.7%的情況下35℃進行發(fā)酵,產(chǎn)生效果不太好。適宜的pH值環(huán)境對沼氣的沼氣干發(fā)酵效果有著至關(guān)重要的作用。沼氣干發(fā)酵的最適pH值為6.8～7.4,6.4以下或7.6以上都對產(chǎn)氣有抑制作用,pH值在5.5以下,產(chǎn)甲烷菌的活動則完全受到抑制。控制發(fā)酵體系的pH值(7.0～7.2,使產(chǎn)甲烷菌處于最佳的生存狀態(tài),是提高水稻秸稈發(fā)酵產(chǎn)沼氣的關(guān)鍵[20]。與常規(guī)的沼氣發(fā)酵相似,適當(dāng)?shù)奶砑游⒘吭啬軌虼龠M微生物的生長和代謝。微量元素鎳、鈷能夠顯著影響稻草干發(fā)酵的日產(chǎn)氣量,適當(dāng)?shù)奶砑渔?、鈷有利于甲烷菌的生長,但過高的添加量反而會抑制甲烷菌的生長[21]。馬詩淳[22]從微生物代謝調(diào)控的角度出發(fā),研究纖維素厭氧分解菌和篩選促進纖維素降解產(chǎn)甲烷的刺激因子,發(fā)現(xiàn)不同刺激因子對微生物群落結(jié)構(gòu)的組成和豐度影響顯著,同一刺激因子不同培養(yǎng)時間的微生物群落結(jié)構(gòu)變化明顯。另外適量的添加水解酶能夠增加沼氣的產(chǎn)量[23～24]。3.3沼氣干發(fā)酵的原料3.3.1農(nóng)作物秸桿隨著我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展及建設(shè)社會主義新農(nóng)村的步伐,農(nóng)作物秸稈作為一種可利用的再生能源,越來越受到人們的重視。在厭氧干發(fā)酵中,一般可采用水稻、玉米、小麥、花生等農(nóng)作物秸稈為發(fā)酵原料。農(nóng)作物秸桿在干發(fā)酵的過程中降解比較復(fù)雜,原料的產(chǎn)氣率較低。國內(nèi)一些學(xué)者[25～27]通過秸桿的預(yù)處理及發(fā)酵工藝的控制來提高產(chǎn)氣率。張望等人以稻秸為原料,在中溫生物反應(yīng)器內(nèi)進行厭氧干發(fā)酵,研究了稻秸發(fā)酵過程中的生物氣產(chǎn)量,pH值,滲濾液COD及甲烷含量的變化。焦靜[28]等人以不同比例配制原料,進行厭氧發(fā)酵試驗,研究了草糞比對甘蔗葉干法厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣效果的影響。2城市生活垃圾有多種處理技術(shù),厭氧干發(fā)酵技術(shù)是其中一種經(jīng)濟、合理的處理方法。國外在上世紀90年代就將厭氧干發(fā)酵技術(shù)用于城市垃圾的處理,運用瑞士的Kompogas工藝,日本、瑞士等國已經(jīng)建立約18個高溫干式厭氧垃圾處理工廠。國內(nèi)早在1995年劉曉風(fēng)[29]就采用厭氧消化污泥作接種物對城市有機垃圾進行了處理。后來冷成保[30]等人提出了生活垃圾的暗河式干發(fā)酵處理研究及其工藝設(shè)想,這種處理方法具有垃圾處理量大、垃圾可以得到及時即地處理、占用土地少等優(yōu)點。城市污水處理廠每天要產(chǎn)生大量的市政污泥,其處理技術(shù)一直未能很好地解決。謝震震[31]以脫水污泥作為底物,模擬污水廠脫水污泥在填埋場中的生物降解過程,進行了脫水污泥干發(fā)酵的實驗研究,為污泥的填埋穩(wěn)定化提供了理論指導(dǎo)。4沼氣干發(fā)酵裝置的相關(guān)研究德國于90年代起,開始進行間歇式干法沼氣發(fā)酵技術(shù)及工業(yè)級裝備的研發(fā)。目前歐洲的干法沼氣發(fā)酵技術(shù)主要有:車庫型、氣袋型、滲出液存儲桶型、干濕聯(lián)合型和立式罐型等。我國在21世紀初開始了大型干法厭氧發(fā)酵反應(yīng)器研究,目前還處于小試研究階段。甘如海[32]等自行設(shè)計了臥式螺帶式攪拌發(fā)酵罐來進行厭氧干發(fā)酵。韓杰等[33]研制出新型沼氣干法發(fā)酵反應(yīng)器—覆膜槽生物(MCT反應(yīng)器,并以MCT反應(yīng)器為核心,改進和優(yōu)化集成現(xiàn)有沼氣技術(shù),開發(fā)出新型規(guī)模化干法沼氣發(fā)酵技術(shù)與成套裝備。干發(fā)酵底物固體含量較高,發(fā)酵原料存在的濃度梯度,傳熱、傳質(zhì)困難。接種物與底物混合有一定難度。在沼氣工程中設(shè)置混合攪拌裝置,可以提高反應(yīng)的傳質(zhì)效率,加快產(chǎn)沼氣過程的進行[34],法國JGuendouz[35]在中溫條件下對完全混合反應(yīng)器進行了研究。5沼氣干發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用厭氧干發(fā)酵的優(yōu)點在于系統(tǒng)穩(wěn)定、處理量大、占地小、節(jié)水等。國外目前干發(fā)酵厭氧工藝一般采用干式單級發(fā)酵系統(tǒng)。其中Dranco工藝-比利時Brecht處理廠、Biocel工藝-荷蘭Ielystad處理廠、瑞士Kompogas工藝、法國Valorga工藝在國外已經(jīng)廣泛應(yīng)用于有機物的處理。四種工藝特點如表1所4ra12中國沼氣ChinaBiogas2021,28(5理廠,其中以比利時Brecht二期Dranco沼氣干發(fā)酵系統(tǒng)為代表,瑞士等國家Kompogas工藝建立至少12個大型工程。而Valorga工藝在瑞士、德國、西班牙、比利時等國家均有利用。表1四種工藝特點工藝類型處理量t·a-1固含量%溫度℃停留時間dBiocel工藝5000030～4035～4010Dranco工藝11000～3500015～4050～5820(15～30Kompoga工藝10,00030～455415～18Valorga工藝10000～21000025～35無14～28我國目前大型的干發(fā)酵處理工程尚處于技術(shù)研發(fā)階段,其技術(shù)模式還有待進一步檢驗。國內(nèi)在干發(fā)酵利用方面進行了一些研究。張無敵[36]等人針對干發(fā)酵設(shè)備復(fù)雜、操作煩瑣、產(chǎn)氣不均衡等不宜推廣使用的局限,發(fā)明了一種結(jié)構(gòu)簡單,低成本的干發(fā)酵循環(huán)連續(xù)式沼氣發(fā)酵的工藝方法,有效解決干發(fā)酵產(chǎn)氣不均衡的缺點,實現(xiàn)對有機廢棄物的連續(xù)發(fā)酵和均衡產(chǎn)氣。趙國明[37]等設(shè)計了一套對厭氧干法發(fā)酵技術(shù)進行改進,通過應(yīng)用新型生物反應(yīng)器和與之相配套的厭氧發(fā)酵工藝,可以再增加產(chǎn)氣量、提高運行負荷、簡化后處理工序。由于沼氣干發(fā)酵中發(fā)酵原料存在嚴重的濃度梯度,傳熱、傳質(zhì)困難,對于沼氣發(fā)酵至關(guān)重要的pH值、反應(yīng)溫度等很難控制,對發(fā)酵設(shè)備的技術(shù)條件要求高,造成在厭氧干發(fā)酵工藝控制方面存在一些困難。目前厭氧干發(fā)酵過程中只有少量的幾個參數(shù)能夠得到實時的測量,而厭氧干發(fā)酵過程的復(fù)雜性,發(fā)酵過程中很難找到一個簡單而合適的控制參數(shù)[38]。因此需要對厭氧干發(fā)酵的工藝控制理論和技術(shù)條件進行深入的研究。6展望我國的能源生產(chǎn)及消費呈現(xiàn)出“富煤、缺油、少氣”以及新型能源短缺發(fā)展滯后的結(jié)構(gòu)特征。在當(dāng)前應(yīng)對氣候變化的情況之下,發(fā)展低碳經(jīng)濟已經(jīng)成為世界性的潮流。厭氧干發(fā)酵技術(shù)在各種固體有機廢棄物資源化利用上具有一定的技術(shù)優(yōu)勢,但由于各國該項技術(shù)研發(fā)起步較晚,在工業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域處于實驗階段,以下方面的研究工作有待進一步的完善。厭氧干發(fā)酵產(chǎn)量,需進一步的研究干發(fā)酵過程中微生物的群落信息,并采用分子手段獲得的目標(biāo)菌群的豐度和變化的相關(guān)信息來準確反映反應(yīng)器系統(tǒng)的真實情況,進一步加強發(fā)酵過程的調(diào)控。我國干法沼氣發(fā)酵技術(shù)裝備起步較晚,專用設(shè)備較為缺乏,開發(fā)多功能秸稈粉碎技術(shù)及機具、規(guī)?；煞▍捬醢l(fā)酵裝置、原料提升設(shè)備,高效生物顆粒肥料成型技術(shù)與機具,提高干法厭氧發(fā)酵工程質(zhì)量的專用工裝、模具、規(guī)?；煞▍捬醢l(fā)酵的工程設(shè)施與關(guān)鍵設(shè)備,能給干發(fā)酵系統(tǒng)的可靠運行提供裝備保障,提高發(fā)酵效果。參考文獻:[1]李鵬,王文杰.我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源的利用現(xiàn)狀及開發(fā)前景[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2021,15(3:46-49.[2]余昆朋.城市生活垃圾厭氧消化技術(shù)進展[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2003,11(1:16-20.[3]繆則學(xué),宋明芝.北方農(nóng)村沼氣池干發(fā)酵的應(yīng)用實驗[J].中國沼氣,1988,6(4:23-25.[4]邊文驊,董敬華,彭立風(fēng).腐植酸發(fā)酵形成腐植酸的周期及其規(guī)律的研究[J].河北師范大學(xué)學(xué)報,1996,20(3:78-79.[5]葉森,魏吉山,趙哈樂,等.自動排料沼氣干發(fā)酵裝置[J].中國沼氣,1989(4:17-19.[6]羅慶明,李秀金,朱保寧,等.NaOH處理玉米秸稈厭氧生物氣化試驗研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2005(2:17-19[7]韓捷,向欣,李想.覆膜槽沼氣規(guī)?；砂l(fā)酵技術(shù)與裝備的研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2021(10:100-104.[8]Mata-AlvarezJ,MaceS,LlabresP.Anaerobicdiges-tionoforganicsolidwastes.Anoverviewofresearcha-chievementsandperspectives[J].BioresourceTechnolo-gy,2000,74:3-6.[9]PeterW.Biogasproduction:currentstateandperspectives[J].ApplMicrobiolBiotechnol,2021,85:849–860.[10]羅德明,李炎章,楊萬華.沼氣干發(fā)酵研究—菌種水質(zhì)對干發(fā)酵產(chǎn)氣量的影響[J].中國沼氣,1983,(1:3-6.[11]閆志英,袁月祥,劉曉風(fēng),廖銀章,賀蓉娜.復(fù)合菌劑預(yù)處理秸稈產(chǎn)沼氣[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2021,27(2:176-179.[12]FontanaC,VignoloG,CocconcelliPS.PCR-DGGEa-nalysisfortheidentificationofmicrobialpopulationsfromArgentineandryfermentedsausages[J].JournalofMi-,,633-13中國沼氣ChinaBiogas2021,28(5[13]SawamuraH,YamadaM,EndoK,etal.Characteriza-tionofmicroorganismsatdifferentlandfilldepthsusingcarbon-utilizationpatternsand16SrRNAgenebasedT-RFLP[J].JournalofBioscienceandBioengineering,2021,109(2:130-137.[14]MillsDK,EntryJA,VossJD,etal.AnAssessmentoftheHypervariableDomainsofthe16SrRNAGenesforTheirValueinDeterminingMicrobialCommunityDiversi-ty:TheParadoxofTraditionalEcologicalIndices[J].FEMSMicrobiolEcol,2006,57(3:496-503.[15]YeChen,JayJC.AnaerobicProcessesinWasteTreat-ment[J].WaterEnvironmentResearch,2005,77:(6,1347-1388.[16]RowenaT,RuihongZ,SarahT,JefferyA.TheeffectofenzymeadditiononanaerobicdigestionofJoseTallWheatGrass[J].BioresourceTechnology,2021,100,4564-4571.[17]艾平,張衍林,袁巧霞,等.厭氧干發(fā)酵處理畜禽糞便的影響因子[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2021,28(3:377-380.[18]FatmaA,YutakaN,NaomichiN.Drymesophilicfer-mentationofchickenmanureforproductionofmethanebyrepeatedbatchculture[J].JournalofBioscienceandBi-oengineering,2021,107,(3:293-295.[19]BujoczekG,OleszkiewiczJ,SparlingRandCenkowskiS.Highsolidanaerobicdigestionofchickenmanure[J].AgricEngRes,2000,76:51–60.[20]王永澤,邵明勝,王志,陳雄,李冬生.pH值對水稻秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響[J].湖北工業(yè)大學(xué),2021,37(31:15093-1509.[21]全桂香,常志州,葉小梅.不同底物沼氣干發(fā)酵啟動階段的產(chǎn)酸特征研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2021,1:225-227.[22]馬詩淳.沼氣發(fā)酵微生物代謝調(diào)控技術(shù)研究[D].成都:農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所,2021.[23]GerhardtM.Theuseofhydrolyticenzymesinagriculturalbiogasproduction.In:ProgressinBiogas[J].Stuttgart-Hohenheim,2007,1:247-254.[24]SchimpfU,ValbuenaR.Increaseinefficiencyofbi-omethanationbyenzymeapplication[J].BornimerAgrar-technischeBerichte,2021,68:44-56.[25]何榮玉,閆志英.秸稈干發(fā)酵沼氣增產(chǎn)研究[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報,2007,13(4:583-585.[26]邊義,劉慶玉,李金洋.玉米秸稈干發(fā)酵制取沼氣的試驗[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2007,38(3:440-442.[],,秸稈產(chǎn)沼氣[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2021,27(2:176-179.[28]焦靜,王金麗,鄧怡國,等.草糞比對甘蔗葉干法厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣效果的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2021,1:51-54.[29]劉曉風(fēng),廖銀章.城市有機垃圾厭氧干發(fā)酵研究[J].太陽能學(xué)報,1995,16(2:170-173.[30]冷成保,肖波,楊家寬.暗河式生活垃圾干發(fā)酵處理研究[J].環(huán)境工程,2001,19(4:45-47.[31]謝震震,張華.脫水污泥在干發(fā)酵過程初期的生物降解規(guī)律研究[J].中國資源綜合利用,2007,25(4:30-32.[32]甘如海.畜禽糞便厭氧干發(fā)酵處理攪拌反應(yīng)器的研究設(shè)計[D].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2004.[33]韓捷,向欣,李想.農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用新途徑---覆膜槽干法發(fā)酵沼氣工程技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(新能源產(chǎn)業(yè),2021,4:12-16.[34]劉刈,王智勇,孔垂雪,等.沼氣發(fā)酵過程混合攪拌研究進展[J].中國沼氣,2021,27(3:26-30.[35]GuendouzaJ,BuffiereP.Dryanaerobicdigestioninbatchmode:Designandoperationofalaboratory-scale,com-pletelymixedreactor[J].WasteManagement,2021:1-3.[36]張無敵.沼氣干發(fā)酵多罐循環(huán)連續(xù)工藝方法[D].云南:云南師范大學(xué),2021.[37]趙國明,規(guī)?；煞ㄕ託獍l(fā)酵技術(shù)及裝備的研究與示范[D].吉林:吉林大學(xué),2021.[38]BrauerA,WeilandP.KontinuierlicheWasserstoffmessungzurBeurteilungderProzessstabilit?tvonFermentationsver-suchen[J].VDIBerichte,2021,2057:2237-2247.《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全》征訂啟示《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全》由農(nóng)業(yè)部主管,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院主辦,農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全中心中國綠色食品發(fā)展中心協(xié)辦,由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準與檢測技術(shù)研究所承辦。本刊為雙月刊,逢雙月10日出版。大16開本,彩色四封,64頁。全國各地郵局(所均可訂閱,也可直接到本刊編輯部辦理訂閱手續(xù)。郵發(fā)代號:82-223。每冊定價:10.00元,全年共60.00元。通訊地址:北京市中關(guān)村南大街12號中國農(nóng)科院質(zhì)標(biāo)所《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全》編輯部郵政編碼:100081聯(lián)系/:(01082106522、82106521cn14中國沼氣ChinaBiogas2021,28(5萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)５期廖巖等：物耐鹽性機理研究進展植２８０７［３ＩｌＡＬｎ．ＮａａｅｎｘｇｎａｉｌｏｉｔＳｉｃ，８，４：３２３９８］ｍａＪ，ｉｎＤＡｄｍｇｄｙｅｄａｔｃｙｃｎｅ１８２０１０—１０．ｙＳａｏｒｃｘｉ．ｅ９［４ＳｅｅＨＭ，ｅｋＥＢｃ．Ｏｙｎｃｎｅｔｔｎｉｉｌｅｌｏｌｔｄｒｇｈｔｙｔｓ．ｌｔｈｓ１，９７６：０—９６８］ｔｇｒＢｃ，ｅｋＲｘｇｏｃｎａｏｏｔｃｏｐａｓｕｎｏｓｎｅｓＰｎｙｏ１７，０９３ｏ．ｉｅｒｉｎｓａｄｈｒｓｉｐｏｈｉａＰｉ．［５ＡａａＴｋｈｓｉＰｏｕｔｎａｄｓｖｎｉｔｅｘｇｎｒｉｓｎｐｏｓｎｅｉｎＫｌ，．，ｓｏｄＣＢａｎｅ，．８］ｓａａａｄＫ，ｈＭ．ｒｃｏａｅｇｇｏａｉｙｅｄａｈｔｙｔｓ．Ｉ：ｙＤＪＯｍｎ，．，ｒｔｎｃＪｄｉｎｃｎｆｃｖｏａｃｉｌｏｈｓｅｚｅｓｄ．Ｐｈｔｉｈｂｆｎ，ｖ１．Ｅｌｉｉｒｏｏｎｉｉｏｉｏ．９ｓｖｅ，Ａｍｓｅｄｍ，１８ｔｒａ９７．２７—２８２８．ｎｇｌｙｎａｎｔｉｕｅｈｅｓｅｉｓｔｏＣｌｓｓｕｅａｈｔｅｉｔ，９４，３：３－３．ｎｎｏｄｎａｃａｎｃｒ［６ＣａｇＨ，ｉｇｌ，ＳｅｅＳＭ．Ｓｉｉｄｃｄｃａｇｓｉｉｐｍｘａｅｉｒ，ｏｏａｉｅｃｌｔ．Ｐｙｏｈｍｓｙ１８２２３－２５８］ｈＳｅｅＢＺｉｌ［７ＳｉＺｕＺＪＫａｉＡ一ｈ￣，ｔ１ｆｃｆＩ—ｓｏｉＳｔｔｓｏｅＡｔｉｅｆＡｔｘｄｔｅＥｚｍｓ一ＴａｅａｄＨ８］ｈＨ，ｈ，ｈｄ１ａＱｌｇａｂｅａ．Ｅｅｔｏｏｍｔａｒｓｎｔｃｉｔｓｎｉｉａｖｎｅ。ＨＡＰｓ一ｓｓｏｃｌＳｅｈｖｉｏｏｉｙｎＰａｅｉＴｍｔｌｔ．ＡｃｈｔｈｓｌｇａＳｎｃ，０４，０３：１ＰｓｏａｏＰａｓｎｎｔＰｏｏｙｉｏｉｉｉａ２０３（）３１—３６ａｐｏｃ１．ＵｗｅｔｉｇＪＭｅｅｒｅＲｄｃｎＢｉｌｇｄｃｎ．ｆｒＵｎｖｒｉＰｅｓｏｄｎ，１８．ｌｎｄｙ９６［８ＨａｉＵＢ，ＧｕｔｒｄＣ．ＦｅａｉａｓｉｏｏｙａｄＭｅｉｉｅＯｘｏｉｅｓｔｒｓ，Ｌｎｏ８］［９８］ＡｓｄａａＫ．Ａｓｏｂｔｅｉｄｓ－ａｈｄｏｅｅｏｄｃｖｎｉｇｅｚｍｅｉｌｔ．Ｐｙｉ１Ｐａｔ９２，８ｃｒａｅｐｍｘａｅｙｒｇｎｐｒｘｅｓａｅｇｎｎｙｎｐａｓｈｓｏ．ｌｎ，１９ｉｎ５：２５—２１３４．ｌｅｌｉｈｏｉｆｅｔｆｙｅｎｐａｓｕｓｎ：Ｏｂｒｙ，Ｌ．．ｅｏｎｔｅｌＷｄ．ＳｐｅｉｅＤｉｍｕａｅＩ．ＣＲＣＰｅｓｕｍｘｄｓｔｓｒｓ，ＢｏａＲａｏｃｔｎ，ＦＬ，１２．９８［０ＨａｌｗｌＢ．Ｔｅｔｘｃｅｆｃｓｏｘｇｎｏｌｔｉｓｅ．Ｉ９］８—１３．９—２［１９］ＦｏｅＨ，Ｌｌｄｉ，ｙｒＣｅａａｓＭＥｄａｄＡ，ｎｗｒｓＥＭｕｎａｘＰＵｉｅｕＭ．１ｅｒｌｏｓｒａｅｉｌｎｓｉｔｒｃｉｎｔｈｔｓｎｈｓｓａｄｒｇｌｔｒ１｝ｏｅｆａｃｂｔｎｐａｔ，ｎｅａｔｓｗｉｐｏｏｙｔｅｉｌｏｏｈｎｕａｏｙｅｓｇｉｃｃ．ＩＰｌ，Ｅ，Ｓｅｅｉｎｆａｅｎ：ｅｌｉｎｔｆｎ，Ｋ．ａｓｄ