一体式沼气安全脱硫反应器的操作优化和运行性能

文章采用正交试验考察了曝气量、气液比、脱硫液碱度对一体式沼气安全脱硫反应器脱硫效能的影响.试验结果表明,操作条件对反应器脱硫效能的影响程度为:曝气量＞脱硫液碱度＞气液比.在反应器容积气体负荷为32.5 m3·m-3d-1,硫化氢浓度为10 g · m-3的条件下,最佳操作条件组合为曝气量72 m3·m-3d-1,脱硫液碱度为4000 mg·L-1,气液比为0.625.在反应器容积气体负荷为40 m3·m-3d-1,硫化氢浓度高达20 g·m-3的条件下,反应器的容积硫化物去除率为0.74 kg·m-3d-1,沼气脱硫率为93.8％.一体式沼气安全脱硫反应器脱硫成本为0.11元·m-3和6元·(kg-S)-1.     

进料负荷对中试规模餐厨和果蔬混合厌氧消化的影响

餐厨和果蔬垃圾作为城市生活垃圾的主体,产量巨大,其高含水率的特点给传统的垃圾处理方法带来极大压力。中试规模下将餐厨和果蔬垃圾按质量比8∶5混合后进行两相厌氧消化研究。在产甲烷相有机负荷为1,2,3 kgVS·m-3d-1时,系统pH值始终维持在7.0~7.3之间,产气性能良好,负荷产气量和VS去除率分别为0.97,0.78,0.72 m3·kg-1VS和84%,87%,83%。当产甲烷相负荷升至4 kgVS·m-3d-1时,由于进入产甲烷相的有机酸含量迅速增加,造成了有机酸的积累,pH值降至6.8以下,系统产气性能受到抑制,负荷产气量和VS去除率分别降至0.51 m3·kg-1VS和76%。研究发现:中试规模下,餐厨和果蔬混合厌氧消化在低负荷下可有效避免有机酸的积累,得到较高的沼气产量;高负荷下系统稳定性被破坏,导致沼气产量大幅降低。     

果蔬废物CSTR-ASBR强化酸化分相厌氧消化产气性能研究

采用CSTR-ASBR强化酸化分相工艺对果蔬废物厌氧消化产气性能进行研究.通过先将果蔬废物榨汁,果蔬渣水解酸化后再进入到甲烷相,果蔬汁直接进行甲烷化的方式,实现强化酸化与分相厌氧消化.结果表明:采用此种厌氧消化方式,可以使酸化相稳定运行的最高负荷达到16 gVS·L-1d-1,将酸化相的末端产物均换算成乙酸后,负荷产酸率平均在800 mg·gVS-1d-1以上,并形成稳定的乙醇发酵类型.甲烷相的有机负荷可从1 gVS·L-1d-1上升到5.5 gVS·L-1d-1,负荷产气率平均在500 mL·gVS-1 d-以上,CH4含量稳定在55％～60％之间.甲烷相运行的最优负荷为4 gVS·L-1d-1,负荷产气率与VS去除率分别可达557 mL·gVS-1d-1和83％,且系统稳定性能良好.     

餐厨垃圾与牛粪联合厌氧消化效率研究

试验对餐厨垃圾(FW)与牛粪(CM)联合厌氧消化效率进行了研究。在初始总固体(TS)负荷为6.7%和中温(35℃)条件下,考察不同的餐厨垃圾与牛粪TS配比(0∶1,1∶1,2∶1,3∶1,4∶1,1∶0)对联合厌氧消化过程的影响。结果表明:FW与CM联合厌氧消化单位VS沼气产量与甲烷含量均明显提高。FW∶CM为2时(T3),沼气产量和甲烷含量均最高,分别为574.15 mL·g-1VS和69.78%。整个厌氧消化过程T1~T5的pH值稳定在6.0~8.0之间,未出现挥发性有机酸(VFAs)抑制现象,VFAs浓度随着FW的比例增加而升高,FW单独发酵时,VFAs大量累积,第7 d时达到35600 mg·L-1。产甲烷菌群利用丙酸转化为甲烷的效率较低,VFAs中丙酸浓度下降的幅度明显低于乙酸、丁酸。厌氧消化过程中T1~T5也未出现氨抑制现象,氨氮浓度整体呈现先迅速升高,后缓慢下降,再缓慢升高的变化规律。在常温沼气工程应用中,初始总固体(TS)为6.7%时,建议FW与CM的TS比为2∶1。     

短程硝化液提升市政污泥中温厌氧消化产沼能力的工程试验分析

文章通过控制桂平市污泥处理厂中沼液多级好氧生化系统的曝气量,获得含游离亚硝酸(FNA)的短程硝化液并回流至有效容积为100 m3的中温厌氧反应器,与市政剩余污泥进行联合厌氧消化产沼气.试验结果表明:短程硝化液的加入可显著提高市政污泥中温厌氧消化产酸产气效率.当反应器中HNO2-N浓度为178 mg·L-1时,SCOD的...     

高温厌氧消化处理餐厨垃圾试验研究

以食堂餐厨垃圾为原料,经分拣及粉碎预处理,按一定比例投入50 L厌氧反应器。利用大型秸秆沼气中温厌氧反应器内沼液作为接种菌种,控制厌氧消化温度在55℃±0.5℃,连续监测系统pH值,沼气产量及沼气成分,进行餐厨垃圾的产气性能及规律评价试验。研究结果表明:采用中温沼液作为菌种经缓慢升温驯化,经30天连续厌氧试验,每吨含水率16.7%的餐厨垃圾可降解产生107~111 m3沼气,沼气中甲烷含量约53%,硫化氢含量低于150 mg·m-3。餐厨垃圾厌氧消化初期酸化迅速,设计及调试过程中应控制进料有机负荷。     

高浓度高氨氮鸡粪沼气工程运行分析

培养驯化耐高氨氮厌氧菌种是解决厌氧消化过程氨抑制的一条非常有效的措施,文章以杭州能源环境工程有效公司已建成并稳定运行多年的工程项目为例,探讨分析鸡粪高浓度高氨氮厌氧消化的工艺流程及运行参数。工程采用耐高氨氮厌氧消化技术,鸡粪厌氧进料TS浓度可达8%~12%,沼液氨氮浓度超过5500 mg·L-1,厌氧产沼气过程不受影响(鸡粪TS产气率仍能超过500 m3·t-1),从而实现鸡场粪污的高效稳定化处理。     

EGSB厌氧系统处理瓜尔豆胶生产废水的研究

用EGSB厌氧反应器处理了食品工业中用量最大的添加剂之一——瓜尔豆胶的生产废水。结果显示:本研究所用的EGSB厌氧系统处理瓜尔豆胶生产废水,在容积COD负荷达18kgCOD.m-3d-1(进水COD浓度为30000mg.L-1)时,去除率可稳定在80%以上;出水的pH稳定在7.5左右;容积产气率随容积负荷的提高而逐渐升高,COD负荷达到18kg.m-3d-1时,平均沼气产量为22L.0.5d-1,每公斤COD平均可产生0.54m3沼气;沼气中的甲烷含量最高可达到82%。     

折板式厌氧滤池反应器高温处理酒精糟液研究

利用ABFR反应器在高温(53～55 ℃)下处理酒精糟液高浓度有机废水,经过120天的试验,结果表明容积负荷高达39.6 g COD·L-1d-1时,COD去除率维持在85%以上,SS去除率维持在99%以上,产气率为0.32 L CH4·gCOD-1;生物膜可去除90%以上的COD和75%以上的SS;反应器前四个区域可去除94%的COD.     

作物秸秆厢式厌氧消化反应器设计及试验研究

目前,以作物秸秆为原料的沼气工程中存在预处理能耗高、料液分层结壳、混合不均匀、出料困难等问题.该研究采用了自行设计的厢式厌氧消化反应器(CADR),测定了玉米秸秆在中温条件下的沼气产量、甲烷含量以及pH的变化情况.结果表明:玉米秸秆未经C/N调节,只经过简单切割和沼液浸泡两步预处理,即可进行有效的厌氧消化,30 d后进人满负荷运行阶段的产气量为19.94 L·d-1,原料TS产气率为0.495 m3· kg-1,比常规粉碎批式厌氧消化产气率提高了30.75％,pH稳定在6.5 ～7.2之间.采用CADR处理玉米秸秆,启动快速、运行稳定、产气率高.     

氨水与冻融复合改性玉米秸秆对其高温厌氧消化过程的影响

文章采用CSTR高温反应器进行改性玉米秸秆厌氧消化实验,观察3个有机负荷(1.6,1.8和2.0 g·L~(-1)d~(-1))阶段下高温厌氧消化产甲烷性能变化和过程指标变化。实验结果表明,氨-冻融组玉米秸秆高温厌氧消化产甲烷性能最好,其单位VS产甲烷量在3个有机负荷条件下分别为314,309和306 mL·g■,比未处理组分别提高了16.1%,19.3%和22.6%,比水-冻融提高了8.9%,10.6%和13.8%。且随着有机负荷的提高,3个高温系统厌氧消化过程指标(挥发性脂肪酸、pH值、氨氮、碱度和溶解性COD)值呈现出了一定的规律,且稳定性均良好,其中,氨-冻融组厌氧消化系统过程中氨氮值为658～1148 mg·L~(-1),未达到抑制值。因此,对于工程应用来说,氨-冻融复合改性可作为提高玉米秸秆厌氧消化产甲烷量和生物降解性的一种重要方式。     

水力剪切条件对IC工艺处理猪场废水的影响

目前,畜禽养殖场废弃物特别是规模化猪场粪污已成为我国诸多村镇的主要污染源,基于厌氧生物处理技术的IC高效厌氧反应器的研发大大提高了高浓度有机废水处理系统的生物持留量和污染物去除效率。文章开展了水力剪切条件对IC系统运行性能及厌氧颗粒污泥形成的影响的研究。结果表明,低有机负荷4 kgCOD.m-3d-1条件下启动的IC反应器在外加氮气后可保证体系内一定的剪切力(1.0 Pa左右),在系统低负荷启动初期对泥水混合、颗粒形成作用显著;而高有机负荷10～12 kgCOD.m-3d-1条件下启动的IC反应器通过自身产气搅动,保证体系内剪切力维持在2.0 Pa左右,利于形成高活性、结构稳定的厌氧颗粒污泥。     

高浓度甲醇废水的两段厌氧消化

采用两段厌氧消化工艺对高浓度甲醇废水进行处理可提高系统的处理效果 ,增强系统运行稳定性和抗冲击负荷能力 ,减少甲醇直接生成乙酸所造成的系统酸化的危险。生产性试验表明 ,一体化两段厌氧反应器正常运行时 ,其容积负荷高达 2 1.3kgCOD·m-3 d-1以上 ,去除COD的产气率达到 0 .4 5m3 ·kgCOD-1以上。在进水负荷剧烈波动的情况下 ,COD去除率维持在 95 %左右 ,出水COD一般在 2 0 0～ 5 0 0mg·L-1之间。     

沼气循环厌氧颗粒污泥床反应器的运行特性

以厌氧絮状污泥接种,投加少量颗粒活性炭(GAC),处理高浓度自配水的上流式厌氧生物反应器在无沼气循环下,经18天运行即实现了污泥颗粒化,按反应区容积计算的有机负荷(OLR)达到15 kgCOD·m-3d-1,COD去除率为87%;启动沼气循环,在气体上升流速约2.1 m·h-1的条件下,几乎所有颗粒污泥在2天内发生解体;但继续沼气循环,经过在OLR约为36 kgCOD·m-3d-1下连续运行49天反应器内又重新形成了颗粒污泥;随后,反应器的OLR迅速提高到并保持在90kgCOD·m-3d-1左右,稳定运行18天,COD去除率在95%以上;沼气循环可强化反应器内的混合程度,使其离散系数D达到0.368.     

上流式厌氧过滤器处理垃圾渗滤液的研究

垃圾渗滤液是一种成分复杂 ,变易性大的难处理高浓度有机废水。本文采用上流式厌氧过滤器对垃圾渗滤液进行处理 ,并对厌氧消化影响因素进行研究 ,结果表明 ,上流式厌氧过滤器处理垃圾渗滤液的效果良好 ,在中温 (35～ 4 0℃ )消化时高浓度 (30 0 0～ 80 0 0mg·L-1)进水COD的去除率达 95 %左右 ,常温消化的COD去除率也可达 90 %左右 ;反应器的容积负荷可达 5kgCOD·m-3d-1以上 ;上流式厌氧过滤器启动期短 ,耐冲击性好。     

回流对餐厨垃圾和稻草混合两相厌氧消化的影响

文章以餐厨垃圾和稻草为原料,研究了不同进料负荷和回流对半连续式两相厌氧消化产气及系统能量平衡的影响。试验结果表明,不回流的酸化相(A1)和甲烷相离心液回流的酸化相(A2)的产酸量随着负荷的提高而显著增加,其对应的甲烷相(R1,R2)的日产甲烷量随着进料负荷的提高也逐渐增大。在酸化相中,当进料负荷为10 g VS·L-1d-1,水力停留时间为10天时,A1和A2的产酸量同时达到最大,分别为30583 mg·L-1和47559 mg·L-1,A2比A1的产酸量提高了55%。在甲烷相中,当负荷为4 g VS·L-1d-1时,R1,R2的单位VS产气率达到最大,分别为0.43 L·g-1VS和0.51 L·g-1VS,R2比R1单位VS日产甲烷率提高了18.6%。     

不同粪便交替发酵对固定床厌氧反应器发酵性能的影响

为研究畜禽粪便厌氧发酵产沼气时,不同类型粪便的交替发酵对反应体系性能的影响,进行了牛粪和猪粪这两种最典型粪便的连续交替发酵实验。实验阶段,水力停留时间(HRT)为5天,第1~18天,进料为猪粪,COD先为5000 mg·L-1,后提高到10000 mg·L-1。第19~42天,交替进料为牛粪,COD先为10000 mg·L-1,后提高到15000 mg·L-1。结果表明,进料猪粪时的COD去除率为75%~88%,产气6~9 L·d-1,pH值波动范围大,增大负荷后,罐体容易酸化。而交替成牛粪后的COD去除率下降至60%,产气3~5 L·d-1,pH值经短暂缓冲后迅速恢复稳定在6.8~7.0,罐体耐负荷冲击能力较强,不易酸化。整个粪便交替过程中,产甲烷含量较高,CO2没有积累,菌群结构基本稳定,反应器运行正常,可通过提高负荷得到更高的甲烷产量。     

玉米秸秆中高温厌氧消化产甲烷性能影响研究

玉米秸秆厌氧消化技术是生产可再生能源以解决部分地区能源短缺的重要途径之一。文章采用CSTR反应器进行玉米秸秆中高温(35℃,45℃和55℃)厌氧消化实验,观察3个有机负荷(80,90和100 g TS·L~(-1))阶段下中高温厌氧消化产甲烷性能变化。实验结果表明:55℃厌氧消化温度条件下产甲烷性能最好,其单位TS产甲烷量在3个有机负荷条件下分别为260.60,261.71和252.31 mL·g TS~(-1),比45℃厌氧消化温度条件分别提高了9.03%,48.22%和44.68%,比35℃厌氧消化温度条件分别提高了31.57%,63.79%和64.08%。且随着有机负荷的提高,玉米秸秆高温厌氧消化产甲烷提高量呈明显上升趋势,说明高温厌氧消化系统可以容纳更高有机质负荷进行沼气生产。玉米秸秆经高温厌氧消化后的物质转换率也得到了显著的提高,且高温厌氧消化系统稳定性较中温厌氧消化系统更稳定。因此,对于工程应用来说,高温厌氧消化可作为提高玉米秸秆产甲烷量和生物降解性的一种重要方式。     

渗滤液与菜场生物质垃圾厌氧消化研究

在CSTR系统下采用逐渐提高有机负荷的半连续进料方式,研究中温(35℃)条件下渗滤液与菜场生物质垃圾混合厌氧消化的规律和性能。研究表明,试验在有机负荷条件下,以垃圾填埋场渗滤液为培养液的CSTR厌氧消化系统能顺利的进入甲烷化阶段,两种不同物料填料下,甲烷产率均稳定。当有机负荷提升到1.25 gVS·L-1d-1时,系统出现了最大日产气量、最大日产甲烷量和最大单位产甲烷率,其中以菜场生物质垃圾为物料的VS分别为6.25 L·g-1,4.58 L·g-1和0.62 L·g-1;以菜场生物质垃圾与渗滤液按7∶3比例混合填料的VS分别为6.10L·g-1,4.15 L·g-1和0.67 L·g-1。1.25 gVS·L-1d-1有机负荷时,产气性能更佳。     

餐厨垃圾与牛粪联合厌氧消化效率研究北大核心

试验对餐厨垃圾（FW）与牛粪（CM）联合厌氧消化效率进行了研究.在初始总固体（TS）负荷为6.7％和中温（35℃）条件下,考察不同的餐厨垃圾与牛粪TS配比（0：1,1：1,2：1,3：1,4：1,1：0）对联合厌氧消化过程的影响.结果表明：FW与CM联合厌氧消化单位VS沼气产量与甲烷含量均明显提高.FW：CM为2时（T3）,沼气产量和甲烷含量均最高,分别为574.15 mL·g-1VS和69.78％.整个厌氧消化过程T1 ～ T5的pH值稳定在6.0 ～8.0之间,未出现挥发性有机酸（VFAs）抑制现象,VFM浓度随着FW的比例增加而升高,FW单独发酵时,VFAs大量累积,第7d时达到35600 mg·L-1.产甲烷菌群利用丙酸转化为甲烷的效率较低,VFAs中丙酸浓度下降的幅度明显低于乙酸、丁酸.厌氧消化过程中T1～T5也未出现氨抑制现象,氨氮浓度整体呈现先迅速升高,后缓慢下降,再缓慢升高的变化规律.在常温沼气工程应用中,初始总固体（TS）为6.7％时,建议FW与CM的TS比为2：1.