猪粪与紫茎泽兰混合发酵的产气效果研究

为了探究单一物料独自发酵和2种物料联合发酵产沼气的效果,在中温(37±1)℃,发酵质量分数为5%,接种物和原料的质量比为1∶3的条件下进行批量式发酵,发酵原料分别为猪粪、紫茎泽兰、猪粪和紫茎泽兰的混合物(质量比为1∶1),发酵时间共65 d。结果表明,猪粪单独发酵时VS产气量为521 mL·g~(-1),紫茎泽兰单独发酵时VS产气量为262 mL·g~(-1),猪粪和紫茎泽兰联合发酵时VS产气量为381 mL·g~(-1);混合发酵的产气效率较紫茎泽兰单一发酵提升了145%,说明在紫茎泽兰发酵体系中添加适当的猪粪有助于提升其厌氧发酵产沼气的效率。     

两种木薯乙醇发酵废醪渣产沼气试验分析

以中国木薯和老挝木薯发酵产乙醇后剩余的干酒糟为原料,在(35±1)℃条件下进行批量式沼气发酵试验,发酵料液的TS质量分数为4%。结果表明,中国木薯废醪渣和老挝木薯废醪渣的平均日产气量分别为158.2、149.3 mL/d。中国木薯醪渣的TS产气率和VS产气率分别为659、867 mL/g,老挝木薯醪渣的TS产气率和VS产气率分别为799、1 080 mL/g,沼气中的平均甲烷含量分别为50%和51%左右。     

银杏叶厌氧发酵产沼气试验研究

[目的]研究银杏叶厌氧发酵产沼气潜力。[方法]以银杏叶为原料,在30℃下进行批量式恒温沼气发酵试验,探讨其产气潜力和产气规律。[结果]银杏叶具有较好的产气潜力,沼气发酵时间为45 d,总产气量为1 945 ml,每克银杏叶可产沼气231 ml,原料TS产气率374 ml/g(TS),VS产气率453 ml/g(VS)。[结论]该研究可为银杏叶厌氧发酵产沼气应用提供参考。     

银杏外种皮厌氧消化产气特性研究

为了获得银杏外种皮厌氧消化的产气规律和潜力,考察其能否作为一种适宜的沼气发酵原料,本实验采用全混合批量式发酵装置,在厌氧活性污泥浓度为50%、发酵温度为中温(36±1)℃的条件下,对银杏外种皮的厌氧消化特性进行了探究。结果表明,银杏外种皮的产气周期为18天,累积产气量为1885mL,累积产甲烷量为480mL,产甲烷量占整个产气量的25.46%;银杏外种皮的TS产气率和产甲烷率分别为421mL/g和107mL/g,VS产气率和产甲烷率分别为644mL/g和162mL/g。从结果得出,用银杏外种皮作发酵原料,虽然TS、VS产量率较高,但所产气体中甲烷含量较低,主要是由于银杏外种皮中含有抑制沼气发酵的成分,故银杏外种皮不适宜单独进行沼气发酵。     

熊猫粪和竹子叶厌氧发酵产沼气效果比较

[目的]比较熊猫粪和竹子叶厌氧发酵产沼气效果。[方法]分别以熊猫粪和竹子叶为原料,在30℃下进行批量式恒温沼气发酵试验,比较熊猫粪和竹子叶厌氧发酵产沼气效果。[结果]熊猫粪沼气发酵时间为40 d,原料产气率为50 ml/g,TS产气率为121 ml/gTS,VS产气率为123 ml/g VS;竹子叶发酵时间为92 d,原料产气率为83 ml/g,TS产气率为168 ml/g TS,VS产气率为197 ml/g VS。[结论]两种原料均可作为沼气发酵原料,竹子叶的产气潜力和降解效果明显好于熊猫粪,但熊猫粪的发酵时间仅为竹子叶发酵时间的2/5,表明经过大熊猫消化后的熊猫粪更易于发酵。     

三种添加剂对猪粪厌氧干发酵的影响

为避免猪粪厌氧干发酵酸抑制,提高产气效率,以猪粪为主要发酵原料,研究中温(37℃)条件下不同添加剂(蛭石、海泡石和生物炭)及添加量(添加比例为5%、10%、15%和20%)对厌氧干发酵(总固体为20%)的产酸及产气性能的影响。结果表明:加入添加剂的发酵体系中,总有机酸(TVFAs)质量浓度随蛭石和生物炭添加比例的增加而降低,第25 d后TVFAs质量浓度迅速降低,相比生物炭和蛭石,海泡石的不同添加比例差异不显著。与猪粪单独发酵相比,不同生物炭(P-C)添加比例下迟滞期可缩短31.23%～83.90%。10%添加比例下,蛭石、海泡石和生物炭使累积挥发性固体(VS)产气率分别提高了98.97%、76.78%和93.06%,当添加比例达到20%时,最大VS产甲烷速率分别为3.62、2.87 mL·g~(-1)和3.15 mL·g~(-1),累积VS产甲烷量可达106.38、106.68 mL·g~(-1)和126.23 mL·g~(-1)。3种添加剂均能够缓解猪粪厌氧干发酵的酸抑制,提高甲烷产率,总体上生物炭效果优于蛭石和海泡石。     

空心莲子草厌氧消化产沼气潜力及应用研究

设计对照组(120 mL接种物)和试验组(120 mL接种物+71 g空心莲子草),采用全混合批量式发酵模式,在中温30 ℃的条件下,进行沼气发酵试验,研究空心莲子草(Alternanthera philoxeroides Griseb.)的产沼气潜力.结果表明,试验组的沼气发酵历时27 d,净产气量为3080 mL.由试验结果计算得出,空心莲子草的TS产气潜力为319 mL/g,VS产气潜力为403 mL/g.     

马铃薯皮渣沼气发酵潜力的研究

以马铃薯皮渣为原料,在平均室温22℃的条件下,采用批量发酵工艺,进行发酵产沼气试验。结果表明,马铃薯皮渣是一种较好的沼气发酵原料,TS产气潜力为729mL/g TS,VS的产气潜力为706mL/g VS。     

鸡粪中温干式沼气发酵启动阶段温度变化对产气性能的影响

采用半连续试验研究了鸡粪中温干式沼气发酵启动阶段,温度从35℃骤降至15、20、25℃和30℃并再次恢复至35℃过程中,温度变化对产气性能的影响,以期为干式沼气发酵的启动提供科学依据。结果表明:温度变化影响启动阶段沼气产量和甲烷含量,变温期间,15、20、25、30℃和35℃最大容积沼气产率分别为0.017、0.126、0.357、0.442 L·L~(-1)·d~(-1)和0.493 L·L~(-1)·d~(-1);最大原料甲烷产率分别为0.011、0.074、0.211、0.261 L CH4·g~(-1)VS和0.294 L CH4·g~(-1)VS。对比35℃恒温发酵产气性能,温度骤降至15℃和20℃条件下运行的产气能力明显小于温度骤降至25℃和30℃条件运行的产气能力。温度变化幅度越大,产气性能受影响越大,沼气发酵微生物对一定温度变化范围具有一定的适应性,足够的时间范围内可以顺利恢复。在变温发酵启动过程中,相比脱氢酶,辅酶F_(420)浓度变化和甲烷产率之间具有更好的线性相关性。研究表明:鸡粪35℃中温干式沼气发酵可以顺利启动,但温度变化导致厌氧干发酵启动时间延长。辅酶F_(420)可以作为反映干式沼气发酵启动阶段污泥活性变化的指标。     

TS质量分数对甜瓜茎叶厌氧发酵特性的影响

以甜瓜茎叶为厌氧发酵的试验原料,在(35±1)℃、沼气菌种的体积分数为30%的条件下,研究不同TS质量分数(60、80和100g/kg)对甜瓜茎叶单相批量厌氧发酵产沼气的影响。结果表明,总固体(TS)质量分数为60、80和100g/kg的料液日平均产气量分别为202.9、303.5和345.4mL/d,累积产气量随TS质量分数的升高而增大,分别为6 087.0、10 016.5和12 435.5mL。但三者的TS产气率、新鲜原料产气率、挥发性固体(VS)产气率均表现为80g/kg100g/kg60g/kg,TS降解率与此变化一致。CH4体积分数均是先增大而后维持在50%以上,峰值均在64%以上。     

杨树叶与猪粪混合发酵产沼气研究

[目的]探讨杨树叶与猪粪混合发酵生产沼气的效果,为落叶资源循环利用提供新途径.[方法]将杨树叶堆沤后,与猪粪按照不同比例(1∶0、2∶1、1∶1、1∶2、0∶1)混合,于35℃下发酵,分析不同原料配比对沼气产量、所产沼气中甲烷含量及沼液pH的影响,并对初始pH进行优化.[结果]纯杨树叶发酵的总产气量和总固体(TS)产气率较低;添加猪粪混合发酵后,总产气量和TS产气率随猪粪添加量的增加而大幅提高,其中以叶粪比1∶2最高,总产气量和TS产气率分别为7338mL和262 mL/g,且比纯猪粪发酵的TS产气率提高了10.1%,沼气中甲烷含量略高,发酵至第7d超过50.0%,发酵pH较稳定.初始pH设为7.50~8.00最适合沼气产生.[结论]杨树叶不宜作为单独原料进行发酵,以1∶2比例混合猪粪进行发酵产沼气的效率最高,且可提高杨树叶的利用率.     

物料浓度对玉米秸秆连续厌氧发酵产沼气研究

利用沼气湿发酵技术,以青储玉米秸秆为发酵原料,采用连续厌氧发酵方式,研究以容积产气率、沼气中甲烷体积分数、累积产气量和VFA为特征指标,研究不同物料浓度对青储玉米秸秆连续发酵产沼气的影响,为秸秆沼气技术的应用提供技术支持。发酵浓度不同,容积产气率和累积产气量不同,以TS8%最高10%次之,6%较低,在第15d累积产气量分别为125.996L、109.176L和88.763L,最高容积产气率分别为2.572L·L-1d-1、2.172L·L-1d-1和1.512L·L-1d-1。     

不同水果废弃物厌氧发酵试验研究

主要研究水果废弃物的厌氧处理方式,并以香蕉皮、脐橙渣和榴莲壳为原料,分别开展了这三种原料在水解酸化过程和厌氧产甲烷过程的参数变化及性能分析。试验结果表明,香蕉皮、脐橙渣和榴莲壳极易水解并酸化,在35℃±0. 5℃下水解酸化24h,三种原料的pH均可下降至4. 0左右,挥发性脂肪酸(VFA)达到6 000～8 000 mg·L~(-1)。将经过水解酸化处理后的香蕉皮、脐橙渣和榴莲壳转移至中温(38℃±0. 5℃)下进行厌氧发酵,各原料产沼气速率亦明显加快,其中占总产气量90%以上的沼气主要集中在前两周时间内产生,厌氧结束后香蕉皮、脐橙渣和榴莲壳的TS产沼气率分别达到348. 7mL·g~(-1)·TS、337. 8mL·g~(-1)·TS和375. 6 mL·g~(-1)·TS,有较高的厌氧产沼气潜能。因此,在水果废弃物处理过程中积极推广厌氧发酵技术对水果废弃物资源化、减量化和无害化有着积极的意义。     

花菜废叶沼气发酵产气潜力研究

以花菜废弃叶为原料,采用批量发酵工艺,进行发酵产沼气试验,结果表明:花菜叶可以作为沼气发酵原料,其TS产气潜力为759.24 mL/g,VS产气潜力为854.13 mL/g。     

蔬菜废弃物产沼气潜力及特性研究

为了探究不同蔬菜废弃物的产沼气潜力,以4种不同叶菜类蔬菜废弃物为发酵原料,采用批量式厌氧消化工艺,在恒温(35±1)℃的条件下,对蔬菜废弃物产沼气潜力及特性进行研究.结果表明:混合白菜、混合蔬菜、油麦菜和生菜作为底物进行厌氧消化,TS产气率分别为658、601、804和1136 mL/g,VS产气率分别为833、881、1093和1544 mL/g,生菜组产气潜力最大,油麦菜组次之,混合白菜组产气潜力最小,可见单一蔬菜的产气潜力要高于混合蔬菜.蔬菜废弃物的有机物含量高,可生物降解,适宜用作厌氧消化原料.     

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。     

底物质量分数对混合蔬菜废弃物厌氧 发酵的影响及动力学研究

为了探究底物质量分数对混合蔬菜废弃物厌氧发酵产沼气潜力的影响,采用批量式试验,在高温(55±1)℃下,研究底物质量分数为2%、3%、4%、5%和6%时,混合蔬菜废弃物厌氧发酵总固体含量(total solid,TS)和挥发性固体含量(volatile solid,VS)降解率、挥发性脂肪酸(volatile fatty acid,VFA)质量浓度、甲烷含量、日产沼气量、发酵前后累积产沼气总量及产沼气潜力的变化,并通过修正的Gompertz模型进行动力学研究。结果表明,底物质量分数为3%时,混合蔬菜废弃物的TS降解率为42.25%,VS降解率为56.35%,VFA质量浓度为241.43mg·L~(-1),甲烷含量为64.5%,日产沼气量最高为210 m L,累积产沼气总量为2 070 m L,产沼气潜力为324.94 m L·g~(-1),甲烷含量为64.5%,均普遍优于其他试验组。利用修正的Gompertz模型模拟混合蔬菜废弃物厌氧发酵产沼气的累积产沼气过程,当底物质量分数为3%时,拟合获得的最大产沼气量和最大产沼气速率最高,分别为2 438.37m L和134.09 m L·d~(-1)。     

漆树籽残渣厌氧发酵产沼气潜力研究

[目的]研究漆树籽残渣发酵产沼气的可行性与潜力。[方法]以漆树籽残渣为原料,在中温30℃下,采用全混合批量发酵工艺,测定漆树籽残渣发酵过程中的TS产气潜力、VS产气潜力、日产气量、产气速率、pH等指标。[结果]第3天发酵体系酸化,但在微生物调节下,第7天体系pH恢复至7.0,正常产气。经60 d发酵,漆树籽残渣产沼气潜力为594.29 ml/g(TS)或615.84 ml/g(VS)。[结论]研究表明漆树籽残渣是一种很好的沼气发酵原料。     

貂粪沼气发酵产气潜力研究

[目的]研究不同料液比对貂粪沼气发酵产气效果的影响,为以貂粪为原料进行沼气发酵及貂粪的多样化处理提供参考。[方法]以貂粪为原料,沼液为接种物,35℃恒温厌氧发酵,比较不同料液比对貂粪产气效果的影响。[结果]试验表明,发酵料液配比为1∶2时,貂粪更易降解,产气量高。试验初步确定貂粪发酵的水力滞留时间为21 d。料液总固体(TS)浓度为6.0%时,貂粪的产气潜力为345.7 mL/g TS,350.3 mL/g挥发性固体(VS)。[结论]貂粪是一种无需调碳氮比且产沼气潜力很高的发酵原料。     

沼液絮凝上清液预处理对甜高粱秸秆厌氧发酵特性的影响

研究沼液絮凝上清液预处理对甜高粱秸秆发酵产气特性的影响,结果表明,经过沼液絮凝上清液预处理后的甜高粱秸秆产气率与未絮凝沼液预处理的秸秆相当,高达418 mL/g TS,且在第3天达到产气峰值2 400 mL,产气周期为27 d。该研究结果可为大型沼气工程降低回流沼液固体含量提供一定的理论依据。