初始pH对生活垃圾和污泥混合物料厌氧发酵产沼气的影响

【目的】研究pH值对生活垃圾和脱水污泥混合物料厌氧发酵产沼气的影响,为促进厌氧发酵产沼气提供实验参数和理论依据。【方法】从整个发酵过程pH值的变化、产物生成和原料利用3个方面评价不同初始pH值对于物料厌氧发酵产沼气的影响。【结果】当发酵液初始pH值为7.5时,生活垃圾发酵产沼气的量最高,且其中甲烷平均含量达53.65%以上,累积产气量22 632mL;pH7.75时,在25d~35d内,产气量增加迅速,仅次于pH7.5,为21 962mL;pH值为7.25时发酵液中TS、VS降低程度最大,分别为38.5%和56%。【结论】控制发酵体系的pH值在7.25~7.75范围内,使产甲烷菌处于最适生存状态,是提高生活垃圾厌氧发酵产沼气的关键。     

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。     

水葫芦与蓝藻厌氧发酵产沼气研究

在室内进行了以水葫芦以及水葫芦添加蓝藻为底料的厌氧发酵产沼气对比试验,试验结果表明:水葫芦是一种良好的沼气发酵原料,产气高峰期主要集中在发酵前期的30 d,单一使用水葫芦为物料产气速度稍快于添加蓝藻的处理;新鲜水葫芦的产气潜力为0.34 L/g TS;主要发酵阶段所产沼气中CH4含量达60%,添加蓝藻处理所产沼气的CH4含量最高可达70%以上。     

初始发酵pH对秸秆酒精醪液沼气发酵及其系统内微生物群落的影响

[目的]探究初始pH对秸秆酒精醪液厌氧发酵产甲烷的影响。[方法]利用秸秆酒精醪液作为唯一发酵底物,并将初始发酵pH分别设置为4.0、5.0、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0,8.5,采用序批式厌氧发酵30 d。[结果]在150 mL的发酵体积下最终的甲烷积累量依次为17、24、227、289、246、257、234和143 mL。当初始发酵pH升高时,发酵液中残留的挥发性脂肪酸(VFA)中的乙酸所占比例逐渐升高,pH为5.0时乙酸占12.8%,pH为8.5时乙酸占43.9%。通过比较初始pH为4.0、6.5和8.5时,VFAs在发酵过程中的动态变化,发现初始pH为6.5时,乙酸的含量在第1.5天达到峰值,为3 753.6 mg/L占总量71.6%,最终乙酸被减少了72.4%;初始pH为8.5时,乙酸的含量在第10天时增至峰值,为1 322.9 mg/L(53.8%),最终乙酸减少了36.0%。初始pH为4.0时,VFAs的总量和组成都没有明显的变化。当初始发酵pH为6.0、6.5、7.0、7.5时,发酵系统内的优势细菌为梭菌属(Clostridium),相对丰度为40%~47%;优势古菌为甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)和甲烷鬃毛菌属(Methanosaeta),其相对丰度之和为85%~88%。当初始pH为8.5时,系统内的优势细菌为普雷沃式菌(Prevotella)和互养单胞菌属(Syntrophomonas),相对丰度分别为36.8%和14.7%;优势古菌为甲烷杆菌属(Methanobacterium)和甲烷热杆菌属(Methanothermobacter),在其全古菌序列中分别占62.3%和11.4%。[结论]当初始发酵pH为6.5时,甲烷的产气积累量最高;当初始发酵pH为6.0、6.5、7.0、7.5时,为乙酸营养型型甲烷发酵;当初始pH为8.0和8.5时,为氢营养型甲烷发酵。     

pH值对水稻秸秆厌氧发酵产沼气的影响

[目的]研究pH值对水稻秸秆厌氧发酵产沼气的影响,为促进秸秆发酵产沼气提供试验参数和理论依据。[方法]从产物生成、催化剂活性和原料利用3个方面评价不同发酵起始pH值对沼气产生的影响。[结果]在发酵液起始pH值为7．0时,稻草秸秆发酵产沼气的量最高,发酵液髑、VS降低程度最大,分别为29．2％和24．6％,且产气过程中辅酶含量也最大。[结论]控制发酵体系的pH值（7．0～7．2）,使产甲烷茵处于最佳的生存状态,是提高水稻秸秆发酵产沼气的关键。     

接种物数量对沼气产气量的影响

[目的]探讨发酵条件对产沼气的影响。[方法]以鲜猪粪为原料,采用批量沼气发酵方法,研究了7个处理（接种量分别为7％、14％、21％、28％、35％、42％和49％）对厌氧发酵产气量、产气特性的影响。[结果]结果表明,在常温条件下,不同接种量都能启动产气。接种量在35％～49％时,沼气发酵启动快;接种量在49％时,60d产气量和启动1-10d日均产气量最高,分别为33540ml、851ml／3500耐发酵液,60d产气量方差分析结果表明,49％与28％、35％和42％处理差异不显著。[结论]接种量为28％～35％是沼气发酵产气良好的接种量。     

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。     

巢湖蓝藻产沼气的试验研究

[目的]探讨对巢湖蓝藻厌氧发酵资源化利用的潜力。[方法]以巢湖新鲜蓝藻为原料,进行厌氧发酵产沼气试验,分析产沼气的最佳条件。[结果]结果表明,接种物与蓝藻体积比为1∶2时,产气最佳。在平均温度为27.5℃的发酵环境中发酵50 d,蓝藻TS产气潜力为368.25 ml/g,VS产气潜力为383.33 ml/g,沼气中甲烷的平均含量为63.46%,蓝藻TS利用率为54.01%,VS利用率为58.35%。[结论]巢湖新鲜蓝藻可以作为发酵原料生产沼气。     

不同厌氧发酵装置利用玉米秸原料产沼气效果研究

以玉米秸为主原料,对上折流式、旋流式、气体搅拌式、普通水压式4种沼气发酵罐进行产沼气对比试验,研究表明:上折流式沼气发酵罐是4种沼气装置中启动最快、累积产气量最大、日均产气量最高的秸秆沼气发酵装置。在4种不同沼气发酵装置中,用玉米秸厌氧发酵产生的CH4含量变化趋势基本一致。产气稳定后,CH4含量都能达到60%以上,但差别不大。     

狼尾草属牧草沼气发酵产气效果试验

狼尾草属牧草是一种优质高产的牧草,研究和筛选其作为沼气发酵原料对缓解今后能源紧缺具有重要作用。试验采用不同的狼尾草属牧草开展制取沼气效果研究。结果表明:狼尾草属牧草可以代替稻草作为C源进行厌氧发酵制取沼气,5组沼气发酵处理对沼气总产气量的影响差异均显著(P0.05)或极显著(P0.01),总产气量最高的是‘闽牧6号’狼尾草组,达77616.6mL/10L,显著高于CK1组(141.4%)、CK2组(13.3%)、‘桂牧1号’狼尾草组(112.5%)和巨菌草组(52.6%)4个沼气发酵处理(P0.05),极显著高于CK1组、‘桂牧1号’狼尾草组和巨菌草组处理(P0.01),总产气量最低的是CK1组达32150.0 mL/10L。从沼气发酵的气体含量分析,5组沼气发酵处理产生的气体最多的都是N2气体含量,约占总气体量的55.9%～79.9%,CH4气体含量约占总气体量的10.7%～28.9%,CO2气体含量只占总气体量的0.1%～1.4%。     

哈密瓜皮发酵产沼气潜力研究

[目的]探讨哈密瓜皮作为沼气发酵原料的资源化利用可行性.[方法]以哈密瓜皮为发酵原料,在恒温30℃下进行批量式沼气发酵试验,测定发酵过程中的TS产气潜力、VS产气潜力、日产气量、产气速率、pH等指标.[结果]整个发酵过程哈密瓜皮总产气量3 575 ml,TS产气潜力为782 ml/g（TS）,VS产气潜力874 ml/g（VS）,且发酵前后pH变化不大,维持在沼气发酵的较佳范围内.[结论]哈密瓜皮具有较好的产气潜力,是沼气发酵原料的新选择.     

沼液叶面肥对脱水油白菜产量及品质的影响

[目的]研制以沼液为主要成分的叶面肥,为农业生产服务。[方法]通过田间小区试验研究不同配方沼液叶面肥对脱水油白菜产量和品质的影响。[结果]处理沼液2倍清水稀释＋化肥和处理沼液3倍清水稀释＋化肥的产量增幅最大,分别比对照增产15.77%和12.71%;其次是处理沼液4倍清水稀释＋化肥和处理沼液2倍清水稀释＋尿素,分别比对照增产5.68%和1.73%;处理沼液2倍清水稀释比对照增产0.96%。处理沼液2倍清水稀释＋化肥的油白菜叶片叶绿素含量增加最多。各处理的脱水油白菜维生素C含量都有所增加,处理沼液2倍清水稀释＋化肥的维生素C含量增加显著。[结论]不同浓度的沼液均能在一定程度上提高脱水油白菜的产量和品质。     

沼气发酵残留物对萝卜品质的影响

[目的]研究沼气发酵残留物对萝卜品质的影响。[方法]以萝卜为材料,研究了7个工程沼肥和户用沼气沼肥与化肥混合施用的处理对萝卜品质的影响。[结果]工程沼肥与化肥按1∶1处理的总糖含量最高;沼肥与化肥按1∶2混合施用总酸含量最高;全施化肥区的萝卜粗纤维和粗蛋白含量最高。户用沼气沼肥与化肥按4∶1混合施用萝卜维生素含量最高,比含量最低的全沼肥区高31.4%;沼肥与化肥按1∶4混合施用,萝卜总糖含量最高,全施化肥区最低;沼肥与化肥按1∶2混合施用,萝卜总酸含量最高;沼肥与化肥按4∶1混合施用,萝卜粗纤维和粗蛋白含量最高;沼肥与化肥配比为2∶1时,萝卜粗蛋白含量最低。[结论]沼气发酵残留物可以显著改善萝卜品质。     

温度对户用厌氧发酵沼气池产气的影响

[目的]研究温度对户用厌氧发酵沼气池产气的影响。[方法]以标准户用沼气池和红泥沼气袋为研究对象,对比研究了温度对两个厌氧发酵沼气池产气性能的影响。[结果]沼气产生和产气率高低与温度密切相关。临安地区,标准户用沼气池稳定产气的气温阈值约为4.0℃(沼气池内温度在7.0℃以上),而红泥沼气袋稳定产气所需的气温阈值为7.0℃(沼气袋内温度在14.7℃以上)。[结论]该研究为临安地区冬季适时采取保温或增温措施以提高户用厌氧发酵沼气池的产气效率提供了一定的科学参考。     

底物浓度对产甲烷菌群产气性能的影响

试验设置6种不同TS浓度(2%、4%、6%、8%、10%、12%)的牛粪发酵液,在保持相同的恒温条件下,对比各处理在发酵过程中的产气量,沼气中CH4含量,pH变化情况。结果表明:发酵浓度不同,甲烷的产量也不同,以TS 6%、8%最高,10%、12%次之,4%、2%和CK较低,但是各处理产气高峰出现的时期相同。在相同的发酵温度条件下,沼气中的CH4含量与发酵浓度有关,牛粪料液浓度越高沼气中的CH4含量越高,试验的6种发酵浓度,以TS 12%的处理CH4含量最高,平均可达50%以上。发酵浓度不同的牛粪发酵料液在启动发酵初期,pH均下降,然后上升,后期又趋于稳定,发酵浓度越大,越易发生酸化。     

微量金属元素对中低温厌氧消化工艺的影响

[目的]探究微量金属元素对中低温厌氧消化工艺的影响。[方法]通过向序批式反应体系内投放微量金属元素(Fe、Co、Ni),研究不同温度条件下,厌氧消化效率的差异。[结果]35℃条件下,厌氧发酵对底物消耗更为迅速,产气效率更高,而20℃条件下,则更有利于刺激嗜冷产甲烷菌群的活性,各处理的p H多维持在6.5~7.0,更适宜厌氧发酵反应的进行。其产生的沼气,甲烷含量也相对更高,其中WP20处理平均甲烷含量可达52%。而投放微量金属元素,对不同菌种的刺激效果存在一定差异,在20℃条件下,微量元素对W菌种厌氧发酵产气效率影响最为显著;35℃条件下,微量元素对G1菌种影响较为明显,G1P35累计产气量达7 129 m L。[结论]该研究可为深入探讨低温条件下沼气生物强化菌群的微生物特性、环境因子互作、菌群时空分布和种群动力学提供技术支撑。