蚓粪对厌氧发酵主要性能参数的影响

在厌氧发酵瓶中分别加入为废水质量10％、5％、1％的蚓粪,使其与不加蚓粪的发酵瓶在同等条件下从产气量、比产甲烷活性、pH、化学需氧量(COD)消化速度等方面进行了2个周期的对比研究.结果表明,在第一周期,随蚓粪添加量的增加,产气量和比产甲烷活性提高,但由于蚓粪的加入,厌氧发酵瓶内废水的COD浓度也增大,加大了前期厌氧反应器运行负荷,延长了其水力滞留期(HRT);在第二周期,添加蚓粪组的产气量、比产甲烷活性、COD消化速度都明显优于对照组.蚓粪对厌氧发酵污泥比产甲烷活性有明显的促进作用,可以提高沼气产率与COD消化速度,使pH更趋稳定,适宜的蚓粪添加量为1％～5％.     

餐饮垃圾单级间歇式厌氧消化制沼气试验研究

进行了餐饮垃圾(去油)单级间歇式中温厌氧消化处理试验,试验分为两个阶段,第一阶段试验原料的总固体舍量(TS)及水力停留时间(HRT)分别为4.67%和51 d,挥发性固体(VS)占总固体含量(TS)的80%,污泥接种量为50%.结果表明,餐饮垃圾(去油)中每千克挥发性固体(VS)产沼气797.48L,其中甲烷含量在50%以上,水力停留时间(HRT)以35 d为宜.第二阶段研究了pH值调节、总固体含量(TS)对产气量的影响.结果显示,对消化液进行pH值调节能够减小酸化对产甲烷菌产生的抑制,提高产沼气速率,但是调节pH值后产气量一直不高;污泥接种量为50%的条件下,总固体含量(TS)为20%时产气量最大.     

添加蚯蚓粪对餐厨垃圾厌氧消化过程的影响

以餐厨垃圾为研究对象,在(37±1)℃的条件下,研究了蚯蚓粪的5种不同添加量对餐厨垃圾厌氧消化过程的影响,并考察了在这过程中pH、溶解性化学需氧量(SCOD)、挥发性脂肪酸(VFAs)、总磷(TP)和产气量的变化规律.研究结果表明:当蚯蚓粪的添加量(w,均以湿基计)为0、3%、6%、9%、12%、15%时,餐厨垃圾厌氧消化系统的累积产量分别为14 700、16 074、15 702、16 056、16 414和16 485 mL,产气率分别达到466.35、504.84、488.02、494.03、499.67、496.69 mL.g-1,与不添加蚯蚓粪相比产气率分别提高了8.25%、4.60%、5.93%、7.14%和6.51%,其中当添加量(w)为3%时对餐厨垃圾厌氧消化效果最明显.研究还发现,蚯蚓粪的添加能显著提高各处理的pH和餐厨垃圾的水解酸化速率.可见,添加蚯蚓粪有助于抑制VFAs的累积,使pH更稳定,从而提高沼气产量.     

蚯蚓对秸秆-污泥混合物的消解转化效果

为了探明蚯蚓对秸秆与污泥混合物的消解转化效果.在实验室条件下进行了模拟培养试验.试验共设不同配比混合物料6个处理,即水稻秸秆与城市生活污泥的质量比分别为0/100、10/90、20/80、30/70、40/60和50/50,各处理混合物料接种蚯蚓后在常温下培养.根据物料的消耗情况进行计量补充,并根据需要及时补充水分,始终维持培养料湿润.培养6星期后,去除未被消解的混合物料,分离并计测蚯蚓重最与蚓粪有机肥重量及养分含量.计算混合物料的消解量.结果表明,在本试验条件下,掺入10%～30%秸秆显著提高蚯蚓对混合物料的消解速率.掺入10%和20%秸秆的处珲蚯蚓生物最的增长速率显著高于掺入50%秸秆的处理.掺入10%～50%秸秆均显著提高蚯蚓转化污泥-秸秆混合物料形成有机肥的速率.蚓粪有机肥的有机质含量随着掺人秸秆比例的增加而提高;全氮和全钾含量无显著影响;与单纯采用污泥相比,当掺入秸秆比例达40%和50%时,蚓粪全磷含量显著降低.     

稻草中温厌氧消化产气初步研究

在中温(35 ℃)条件下,采用批式厌氧消化工艺对稻草厌氧消化特性进行了初步研究,分析了消化过程中日产气量、累积产气量、甲烷含量、pH值、挥发性脂肪酸以及硝态氮、氨态氮和总氮的变化.结果表明:经过45 d的厌氧消化处理,稻草的累积产气量为11 439 ml,单位VS产气量达417.52 ml/g,沼气中甲烷平均含量为59.93%;pH值先降低后增加,最后保持相对稳定,在整个发酵液过程中pH值始终处在产甲烷微生物的正常范围内;发酵液中硝态氮含量先下降后上升,较发酵前提高了47.76%,而氨态氮含量则大幅降低了52.91%,表明稻草厌氧消化不会出现氨抑制现象,总氮在发酵前后变化不大.由此可以认为:稻草厌氧消化产沼气是完全可行的,不但具有很好的环境效益,而且具有可观的经济价值,具有广阔的应用前景.     

不同配比污泥对玉米秸秆产气特性的影响

[目的]研究玉米秸秆不同接种物浓度下的产气特性,为秸秆在大规模沼气工程中的应用提供参考.[方法]以玉米秸秆为发酵原料,接种不同比例的厌氧污泥,采用批量发酵工艺,在38℃左右条件下进行厌氧发酵.[结果]经过50d的发酵后,秸秆中大部分物质可以得到分解.当厌氧污泥和秸秆比例为10∶3(两者TS比0.57、VS比0.46)、总TS浓度为10.16%时,秸秆产气效果最佳,TS产气率为370 mL/g,沼气中甲烷含量为56.04%.[结论]玉米秸秆发酵过程中,随接种污泥比例加大,秸秆的产气量和产气率逐渐升高,但接种量达到一定比例时,原料产气量和产气率升高不再明显.     

超声波和微波联用促进污泥厌氧消化研究

[目的]探讨超声波和微波联用对污泥厌氧消化的促进作用。[方法]在单因素试验的基础上,通过正交试验寻找超声波和微波联用促进污泥厌氧消化的最优条件组合。[结果]超声波和微波联用能促进污泥的厌氧消化,而且超声波和微波之间表现出一定的协同效应。最优的联用条件是:500 mL污泥先用超声波(120 W)处理3.5 min,再用微波(450 W)处理4min。该联用条件能使污泥中的细胞全部破碎,经过10 d的厌氧消化后,其累积产气量比对照样增加了270%。[结论]超声波和微波联用能促进污泥的厌氧消化。     

超声预处理污泥对厌氧消化的影响

为了提高污泥的破解效果及改善其厌氧消化性能,采用双频超声波对污泥进行预处理后再进行厌氧消化试验,分别考察超声时间、声能密度和污泥pH对污泥破解效果以及厌氧消化性能的影响。结果表明:在污泥超声预处理试验中,超声时间、声能密度和污泥pH对污泥溶解性化学需氧量增加值(SCOD+)和污泥溶出率(DDSCOD)有显著影响,对氨氮(NH3-N)影响不显著;超声时间为55min、声能密度为125W·L-1及pH为9时,SCOD+和DDSCOD均达到最优值。在厌氧消化试验中,处理组污泥产气高峰期比未处理组污泥出现晚,但产气量高于未处理组,当超声时间为25min、声能密度为75W·L-1和污泥pH为8时,累计产气量均最多。该研究得出的结论可在污泥资源化和能源化方面有参考价值。     

接种比对餐厨垃圾中温厌氧消化的影响

在(37±1)℃条件下采用批式厌氧消化试验方法,研究接种比(m(接种物)∶m(底物),按挥发性固体(VS)计)为1∶1、2∶1、3∶1和4∶1时去油和未去油餐厨垃圾的厌氧消化性能。结果表明:未去油和去油后餐厨垃圾发酵过程中,接种比为3∶1时产气量最高,单位挥发性固体(VS)沼气累积产气量分别为951.2和851.4mL/g,单位VS甲烷累积产气量分别为546.1和499.1mL/g;接种比为1∶1时,产气量最低,单位VS沼气累积产气量分别为831.5和730.3mL/g,单位VS累积产甲烷量分别为524.1和425.8mL/g。接种比为1∶1时,未去油和去油后餐厨垃圾在厌氧消化初始阶段pH较低,且沼气日产气量和甲烷浓度也明显低于其他各组。未去油餐厨垃圾累积产气量比去油后餐厨垃圾累积产气量高12.6%。随着接种比逐渐提高(1∶1~4∶1),未去油和去油后餐厨垃圾发酵过程延滞期逐渐缩短;未去油餐厨垃圾在适宜接种比(2∶1~4∶1)范围内延滞期均高于去油餐厨垃圾。餐厨垃圾油脂含量较高,厌氧消化延滞期较长;提高接种比有利于缩短消化时间,提高反应器运行效率。     

堆置与添加蛭石对污泥蚓粪培育茄子幼苗的影响

【目的】探讨堆置和添加蛭石处理对污泥蚓粪育苗基质有效氮磷钾含量、pH和电导率（EC）以及该基质对茄子幼苗生长发育的影响,为污泥蚓粪资源化利用提供理论依据。【方法】新鲜污泥蚓粪和堆置污泥蚓粪（堆置180 d）中分别添加不同量蛭石（体积比：蚓粪﹕蛭石=1﹕0,2﹕1,4﹕1,8﹕1）复配成育苗基质,以市售泥炭育苗基质为对照,共9个处理,通过大棚育苗方式培育茄子幼苗。【结果】污泥蚓粪基质比传统泥炭为主的基质更能促进茄子幼苗系统发育;新鲜污泥蚓粪基质和堆置污泥蚓粪基质都能够显著增大茄子幼苗的开展度、根表面积、根粗、根体积、茎叶干重、总干重、根冠比和壮苗指数,新鲜污泥蚓粪基质能够显著增加茄子幼苗的叶绿素,堆置污泥蚓粪基质能够显著增加茄子幼苗的根长;新鲜污泥蚓粪中添加不同量的蛭石对茄子幼苗茎叶生长的影响小于堆置污泥蚓粪,而对根系的影响大于堆置污泥蚓粪;堆置处理导致污泥蚓粪有效氮、有效磷和pH下降,而EC增大。新鲜污泥蚓粪和堆置污泥蚓粪中加入蛭石都导致有效氮磷钾含量和EC值下降,而pH增加,变化量随着蛭石用量的增大而增大。育苗后,污泥蚓粪基质的有效氮磷钾含量显著高于市售基质,而pH差异不显著。新鲜污泥蚓粪与蛭石按照2﹕1体积比、堆置污泥蚓粪与蛭石按照8﹕1的体积比混合最有利于增大茄子幼苗壮苗指数。【结论】污泥蚓粪可以作为育苗基质材料培育茄子幼苗,持续大量的有效矿质营养供应是污泥蚓粪促进茄子幼苗生长发育的重要原因。虽然污泥蚓粪堆置处理降低了有效氮磷含量、增加了EC值,但在保证幼苗质量前提下,从方便生产、提高蚓粪基质产品使用安全性的角度,在茄子育苗中推荐采用堆置后污泥蚓粪与蛭石按照8﹕1体积比混合的育苗基质。