沼气型厌氧好氧一体生化反应器处理分散型生活污水的研究

对新型专利—沼气型厌氧好氧一体生化反应器处理农村生活污水进行了实际应用研究。在平均气温7℃,处理量20t/d,HRT2.9d,厌氧段水力负荷0.571m3/(m3·d),生物球装填率15%;好氧段水力负荷1.143m3/(m3·d),弹性填料(YDT)装填率依次为50%、40%和25%,跌水充氧,连续稳定运行8个月,监测结果表明:该工艺出水中的COD和BOD的去除率分别为:73.7%和76.5%;出水水质均值为COD34mg/L、BOD15mg/L、SS6mg/L和粪大肠菌群数5200个/L,可用于农业灌溉和观赏性景观用水。     

城市污水处理厂污泥两相与单相厌氧消化工艺的比较

为了完善污泥两相厌氧消化工艺、优化运行设计参数,对西安市污水处理厂污泥进行了中温两相厌氧消化与中温单相厌氧消化对比试验。结果表明,两相厌氧消化产酸相水力停留时间(HRT)为1.25 d,产甲烷相HRT为11.10 d,当污泥投配率8%,有机负荷>2.0 kg/(m3.d)时,化学需氧量(COD)与挥发性固体(VS)的去除率分别为42.7%和33.6%。在相同有机负荷下,两相厌氧消化工艺的VS和COD去除率、产气量、产气速率以及分解单位VS的产气量均高于单相厌氧消化工艺,而出泥VFA含量小于单相厌氧消化工艺。     

上流式厌氧污泥床(UASB)处理皂素废水的研究

采用上流式厌氧污泥床(UASB)进行了常温条件下皂素废水的处理研究。结果表明,UASB处理工艺以消化污泥为接种污泥,进水化学需氧量(COD)浓度为4000～6000mg/L,有机负荷为13～25kg/(m3·d),水力停留时间(HRT)为5～7h时,COD去除率可达到70%以上,同时最大产气率为0.34m3/kg,甲烷含量为60%左右,取得了较好的试验效果。     

厌氧颗粒污泥膨胀床处理酵母废水及微生物相研究

研究了厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器处理高浓度酵母废水的启动规律及微生物相.研究表明:在上升流速为6 m/h,温度控制在30℃,进水CODcr和FeCl2分别为20 g/L和500 mg/L的条件下,反应器COD容积负荷可达15.9 kg/(m3.d)左右,容积产气率稳定在5.2～5.5 L/(L.d)以上,COD去除率为65%～69%,容积负荷与产气率呈显著线性关系.当负荷超过15.9 kg/(m3d.)时,反应器中的挥发性脂肪酸(VFA)浓度达到了1.26 g/L,最大产甲烷活性只有0.24 g/(g.d),对产甲烷菌活性产生了明显的抑制作用.颗粒污泥微生态系统的结构和功能较稳定,球菌和短杆菌成片地聚集生长.     

管道厌氧消化器处理柠檬酸废水的效用

污水管道厌氧消化器用于处理平均浓度为30,500毫克COD/升的柠檬酸发酵酸性废水,获得了较高水平的技术效用,在28℃时,保持理论水力滞留时间为2日的条件下,连续运试6个月,所得几项主要效率指标的平均值为;装置容积有机负荷率15.25克COD/升·日,COD去除率82.33％,容积COD去除率12.55克/升·日;容积产沼气率8.49升/升·日,物料产气率0.56升/克COD,沼气中甲烷含量58％。     

银杏酮酯生产废水处理工艺筛选

以银杏酮酯生产废水为试验对象,分别以污泥质量浓度(3 000、4 000、5 000、6 000、7 000 mg/L),pH(4、5、6、7、8、9),发酵温度(20、25、30、35、40、45℃)和发酵时间(3、4、5、6、7、8d)为工艺条件进行单因素试验;设计发酵温度、发酵时间、pH、污泥质量浓度4因素3水平L9(34)正交试验,得到厌氧发酵法降解该废水COD的最佳工艺参数,分析电化学氧化预处理对厌氧发酵法处理废水效果的影响。结果显示,厌氧发酵法处理该废水的最佳工艺参数为发酵温度35℃、发酵时间5d、pH7、污泥质量浓度5000mg/L,废水的COD去除率可达71.62%。采用电化学氧化+厌氧发酵处理银杏酮酯生产废水,该废水的COD去除率达90.62%,最终脱色率达96.42%,BOD_5去除率达86.33%,发酵时间为3 d时,废水COD去除率已趋于稳定。可见,电化学氧化+厌氧发酵能明显提高银杏酮酯生产废水的COD去除率及脱色率,缩短发酵时间。     

热风炉辅助加热沼气系统研究

设计了热风炉辅助加热沼气系统,该系统采用太阳能温室与热风炉辅助加热。运行试验结果表明,该系统池容平均产气率达到0.77 m3/(m3·d),沼气热值是25.38 MJ/m3,发酵液SS去除率为88.75%,BOD去除率为82.19%,COD去除率为82.46%,既促进了农村大量秸秆等废弃物的资源化利用,又解决了北方地区冬春季沼气池发酵温度低、产气率低等问题,成本低、效益高。     

沼液循环间接加热沼气系统的设计

设计了沼液循环间接加热沼气系统,该系统采用热管型生物质燃烧炉间接加热循环沼液。运行试验结果表明,该系统池容平均产气率达到0.73 m3/(m3·d),发酵液SS去除率为87.99%,BOD去除率为81.82%,COD去除率为81.94%,沼气热值24.68 MJ/m3。该系统既促进了农村大量秸秆等废弃物的资源化利用,又解决了北方地区冬春季沼气池发酵温度低、产气率低等问题,且成本低,效益高。     

UASB-SBR工艺处理啤酒酵母废水

分析了上流式厌氧污泥床(UASB)-序批式反应器(SBR)组合工艺处理啤酒酵母废水的效果.结果表明:采用UASB反应器处理啤酒酵母废水,在容积负荷为11.2 kg/(m3·d)时,化学需氧量(COD)去除率稳定在85％左右,出水挥发性指肪酸(VFA)稳定在5 mmol/L以下,系统产气率约0.47 m3/kg COD,反应器运行稳定;采用SBR反应器处理啤酒酵母废水厌氧出水,在容积负荷为1.296 kg/(m3·d)时,COD去除率稳定在80％左右.经两级生物处理后的出水COD浓度在300 mg/L以下,达到预期处理效果.     

堆肥预处理对生物质厌氧消化特性的影响

[目的]探索通过生物预处理提高富含纤维素、木质素等难降解成分原料厌氧消化的产气率的最佳工艺和生物学特性。[方法]利用好氧堆肥的方式对生物质进行预处理,研究预处理对厌氧消化过程中产气率、甲烷含量、pH值、水解酶活性和COD去除率等特性的影响。[结果]经过3～6d的堆肥预处理,厌氧消化产期率明显提高,气体中甲烷含量达到70%,对提高COD去除率和原料中各种水解酶活性等均有明显促进作用。[结论]生物质堆肥预处理的最佳时间为4～5d。堆肥预处理可通过提高厌氧消化原料的初始温度和各种水解酶的活性,明显提高生物质厌氧消化过程中沼气产气率。     

低温沼气功能菌群的选育与试验

通过低温定向培养,从高纬、高寒野外厌氧环境样品和冬季沼气池底泥样品中分别选育出野生低温功能菌群和沼气池低温菌群。在13℃和10℃低温条件下,野生低温菌群产气率达到0.14 m3/d.m3和0.10 m3/d.m3,但所产沼气的甲烷含量较低,只有51.0%和48.0%。同样温度下,沼气池低温菌群的产气率只有0.06 m3/d.m3和0.04 m3/d.m3,但所产沼气的甲烷含量较高,达到62%和56%。两类菌群混合发酵可显著改善产气性能,相同温度下,产气率可达到0.15 m3/d.m3和0.11 m3/d.m3,高于两类菌群单独发酵,是常温菌群的3倍以上;混合低温菌群所产沼气的甲烷含量为57.0%和52.0%,介于野生低温菌群和沼气池低温菌群之间,比常温菌群提高19.0%和16.0%。研究结果表明,混合低温菌群具有较好的低温产气性能和广阔的应用前景。     

不同原料配比对餐饮废弃物高温厌氧发酵的影响

【目的】探索不同原料配比对餐饮废弃物高温厌氧发酵的影响,为餐饮废弃物最大资源化利用提供理论依据。【方法】用环境监测布点法检测陕西杨凌餐饮废弃物的有机成分含量,根据检测结果,采用农业部西北沼气分中心自行设计的厌氧发酵装置,选取产气量和甲烷含量作为指标,于55 ℃下考察不同原料配比对餐饮废弃物厌氧发酵的影响。【结果】各处理组产气特征差异明显。发酵第1～3天,第6组(m(米饭)∶m(餐巾纸)∶m(熟肉)=3∶4∶3)累计产气量最高,为5 410 mL,第11组最低,为3 150 mL;发酵第2天,第3组(m(米饭)∶m(餐巾纸)∶m(熟肉)=2∶4∶4)甲烷含量最高,为16.7%,第29组最低,为1.3%。发酵总过程中第10组的累计产气量、产气率和稳定产气阶段甲烷含量最高,分别为8 400 mL、140.94 mL/g和49.9%,表明餐饮废弃物高温厌氧的最佳原料配比为m(米饭)∶m(餐巾纸)∶m(熟肉)=4∶4∶2。【结论】确定了餐饮废弃物高温厌氧发酵中不同原料的最优配比,通过合理调控初始配比,可以实现对餐饮废弃物资源的最大化利用。     

不同工艺沼气池产气效果比较研究

以福建省新星种猪育种有限公司和福建省永盛农牧科技发展有限公司的钢筋混凝土沼气池、太阳能加热玻璃钢沼气池和智能化上流式玻璃钢沼气池为研究对象,在进料污水相近,水力滞留期（HRT）同为10 d的条件下,比较分析了不同工艺沼气池一年中的发酵温度随气温变化情况、沼气池进出料COD变化情况以及产气效果。结果表明：①相同条件下,未加温玻璃钢沼气池比混凝土沼气池年平均温度高085℃以上,上流式玻璃钢沼气池、折流式玻璃钢沼气池和混凝土沼气池年平均容积产气率分别为074,044和035 m3·m-3·d-1;②太阳能加温玻璃钢沼气池年平均容积产气率为077 m3·m-3·d-1,高于未加温玻璃钢沼气池（044 m3·m-3·d-1）;③智能化玻璃钢沼气池年平均容积产气率为093 m3·m-3·d-1,高于太阳能加温玻璃钢沼气池。     

蘑菇废弃菌棒及其与猪粪混合发酵对沼气产量及质量的影响

为了研究厌氧消化过程中日产气量、累计产气量和甲烷含量随厌氧消化时间的变化规律,在中温35℃±1℃条件下,采用批式单相厌氧消化工艺,分别用香菇、杏鲍菇和平菇废弃菌棒与猪粪混合发酵。结果表明,蘑菇菌棒具有很好的产气潜力,其中香菇菌棒TS产气量最高,为142.9mL.g-1,平均产气量664.1mL.d-1,杏鲍菇菌棒所产气体甲烷含量最高,平均63.8%;添加猪粪调节蘑菇菌棒C/N至25/1,对香菇菌棒前期严重酸化现象起到了很好的缓冲作用,使香菇菌棒、杏鲍菇菌棒和平菇菌棒累计产气量较单一物料分别提高了131.5%、97.9%和79.9%。研究结论为:香菇、杏鲍菇和平菇废弃菌棒均具有良好的产气潜力;添加猪粪能显著提高蘑菇菌棒累计产气量,同时提高香菇菌棒甲烷含量,降低杏鲍菇菌棒甲烷含量,对平菇菌棒甲烷含量影响不大。     

载体对26℃条件下牛粪厌氧处理性能的影响

在26℃低温条件下,采用两步发酵法观察玻璃纤维、尼龙纤维和岩棉对牛粪厌氧处理沼气产量、pH值、总COD去除率的影响。结果表明,添加载体对流动发酵期间的pH值没有显著影响;岩棉载体由于脱落导致较低的沼气产量,玻璃纤维和尼龙纤维载体对沼气产量的影响主要出现在发酵的16～30d,其沼气产量分别比对照提高13.30%和12.75%(P<0.05),在发酵的24～30d,添加玻璃纤维和尼龙纤维使总COD去除率分别提高10.86%和8.83%(P<0.05)。在低温条件下,采用两步的流动发酵可以在一定程度上提高反应器的沼气产量。     

不同高径比反应器对厌氧发酵产气特性的影响

圆柱形反应器的H/D（高径比）是影响厌氧发酵效率的一个重要因素,为此研究了在发酵液浓度、接种量一定的情况下,对H/D为2.18、4.66、5.00、6.66四种不同高径比反应器对COD（Chemical oxygen demand）去除率、容积产气率及平均容积产气率的影响。结果表明,H/D为2.18的反应器COD去除率最大,容积产气率、平均容积产气率也最大。     

蓝藻泥干发酵潜力研究

探讨藻泥干式发酵资源化利用的潜力。以太湖脱水藻泥为原料,进行干式厌氧发酵产沼气试验,分析蓝藻干式发酵的可行性。结果表明,接种物与蓝藻体积比为3∶7时,在恒定温度为35℃的发酵环境中发酵42d,蓝藻TS产气潜力为352.31mL/g,VS产气潜力为381.59mL/g,产气高峰时沼气中甲烷的含量为67.25%,蓝藻TS利用率为50.15%,VS利用率为52.39%,TOC利用率为53.86%。蓝藻泥可以作为发酵原料直接进行干式发酵。     

水葫芦沼气利用新工艺研究

[目的]研究水葫芦沼气利用的新工艺。[方法]水葫芦经固液分离后,设计水葫芦渣批量干发酵以及水葫芦汁常温、中温批量发酵等系列厌氧消化试验。[结果]水葫芦渣可以进行干发酵,TS=20%的原料产气率为385 ml/g TS,明显高于TS=25%(343 ml/g TS)和30%(288 ml/g TS)的原料产气率;水葫芦汁常温批量发酵的产气潜力为2.2 ml/g,COD的降解率高达91.27%,COD产气值为332 ml/gCOD,发酵时间为32 d;水葫芦汁恒温批量发酵的COD降解率为86.43%,COD产气值为312 ml/g COD,发酵时间为25 d。[结论]水葫芦沼气利用的新工艺可有效避免直接发酵导致的问题。     

厌氧附着膜膨胀床工艺处理有机污水的研究

用厌氧附着膜膨胀床工艺处理高浓度有机污水,可以取得相当高的运行效率,在进水COD浓度依次为5104,11006和29874mg/l,水力滞留时间为4.0,8.0和17.7小时的条件下,装置的COD负荷达30.6,33.0和40.4g/1.d,容积产气率达13.4,14.7和16.9 1/l.d,COD去除率稳定在80％以上,沼气CH_4含量高于56％.试验表明,处理上述各档浓度污水的适宜COD负荷为359/1.d;适宜的水力滞留时间为4.0,8.0和18.0小时.