不同配比牛粪与农村生活废弃物混合发酵的产气潜力研究北大核心

在恒温35℃和发酵液TS为8%的条件下,研究了不同配比(TS质量比分别为1∶9,3∶7,5∶5,7∶3和9∶1)奶牛粪和果蔬废弃物、奶牛粪和餐厨垃圾以及肉牛粪和果蔬废弃物混合发酵的产气效果。结果表明,累计产气量和TS产气量最高的是配比为5∶5的奶牛粪和餐厨垃圾,分别达20702 mL和259 m L·g^(-1),最低的则是配比为3∶7的奶牛粪和餐厨垃圾,分别仅为1173 m L和15 m L·g^(-1)。发酵过程中牛粪与生活废弃物以5∶5,7∶3和9∶1配比混合发酵的pH值均维持在6.0~7.5之间,厌氧发酵累计产气量均较高;而配比为1∶9和3∶7时,发酵过程中pH值几乎均低于5.5,厌氧发酵受到明显抑制。因此,在牛粪与生活废弃物混合发酵时,增加牛粪比例可提高厌氧发酵的累计产气量和发酵液中pH值的稳定性。     

不同配比牛粪与作物秸秆混合发酵的产气潜力研究

采用恒温厌氧发酵装置,在35℃和TS为8％的条件下,研究奶牛粪、肉牛粪与稻草、玉米秸秆、麦秆分别在1∶9,3∶7,5∶5,7∶3,9∶1五种不同配比下混合发酵的产气效果.试验结果表明:在相同条件下,麦秆与奶牛粪以1∶9混合发酵的累计产气量最高,为13245 mL,最低的是麦秆与肉牛粪以1∶9的混合配比,仅5585 mL.而稻草与奶牛粪以3∶7混合配比的总甲烷含量最高,达6573mL,占总产气量的52％,最低为麦秆与肉牛粪以1∶9混合配比,仅2565 mL,占总产气量的46％.稻草、玉米秸秆、麦秆与奶牛粪、肉牛粪混合发酵时,其混合配比决定着总产量与甲烷含量,且与发酵周期的长短有关,另外pH值对厌氧发酵也有重要影响.     

接种率对农村有机生活垃圾厌氧发酵的影响

文章以农村有机生活垃圾为原料,采取中温(35℃±1℃)的条件进行批式厌氧发酵实验。实验采用了两个不同发酵浓度(原料TS含量4.32%,5.18%)和5个不同接种率(接种物TS含量4.55%,6.26%,6.88%,8%,9.13%)的不同组合。实验结果表明:在原料TS含量为5.18%及接种物TS含量为6.88%(接种率为135%)的条件下,甲烷产量最高,原料产甲烷潜力为0.18 L·g~(-1) TS·d~(-1),农村有机生活垃圾产甲烷量随接种率的提高呈现先升后降的趋势。同时通过定期测定发酵液的电导率发现,在该厌氧发酵正常的情况下,电导率范围在8~10m S·cm~(-1)之间。     

源分离尿液废水资源化处理研究进展

尿液因其含有丰富的氮、磷、有机物等营养物质，被称为“废水中的黄金”,其如何处理废弃资源并实现高效资源化利用已成为环境工程领域科研人员关注的焦点。基于Web of Science数据库对“尿液废水”、“源分离尿液”等关键词进行检索分析、归纳总结，将目前处理源分离尿液废水的研究分为氮去除(回收)、磷回收、产电及其他等4个方面。进一步对其处理技术分析发现：1)氮回收主要通过吹脱、离子交换吸附、电化学等技术实现；2)磷回收则多以化学沉淀技术为主；3)基于生物电化学技术，尿液中有机化学能可回收电能，为其资源化利用提供新的途径。然而，由于尿液废水成分复杂、氮磷等污染物浓度高，现有单一技术难以实现其中多种物质或能量形式的同时处理与利用，且回收效果及成本仍不能满足实际应用要求，高效稳定的一体化源分离尿液废水处理技术仍需进一步深入研究。通过系统总结处理现状及研究进展，有利于加深对源分离尿液废水资源化处理技术应用的认识，具有一定的指导意义。     

农村有机生活垃圾沼气发酵工艺优化及菌群分析

为了了解沼气发酵对农村有机生活垃圾中细菌菌群的影响,文章从2个正在稳定运行的20 L反应器中选取两个水力停留时间(15 d,20 d)进行实验。实验结果表明,农村有机生活垃圾在2个水力停留时间内,沼气产量随水力停留时间的缩短而提高;沼气中甲烷成分均大于50%,粒径大的反应器中沼气甲烷成分要高于粒径小的反应器;在所选4批次的原料中,存在的病原菌为Enterobacter和Enterococcus,未发现Salmonella,Shigella Castellani及Staphylococcus Aureus,随着沼气发酵的进行,原料中腐败性细菌减少,发酵性细菌增加。     

农村有机生活垃圾沼气发酵工艺优化及菌群分析

为了解沼气发酵对农村有机生活垃圾中细菌菌群的影响,从两个正在稳定运行的20 L反应器中选取两个水力停留时间(15 d,20 d)进行实验。实验结果表明,农村有机生活垃圾在两个水力停留时间内,沼气产量随水力停留时间的缩短而提高;沼气中甲烷成分均大于50%,粒径大的反应器中沼气甲烷成分要高于粒径小的反应器;在所选4批次的原料中,存在的病原菌为Enterobacter和Enterococcus,未发现Salmonella,Shigella Castellani及Staphylococcus Aureus,随着沼气发酵的进行,原料中腐败性细菌减少,发酵性细菌增加。     

接种率及尿素添加量对农村生活垃圾厌氧发酵产甲烷的影响

为了解接种率及尿素添加量对农村生活垃圾厌氧发酵产甲烷的影响,选取3个水平的接种率(0.3、0.5、1.0)和3个水平的尿素添加量(1%、3%、5%)进行农村生活垃圾厌氧发酵实验。结果表明,在相同尿素添加量的条件下,接种率(0.3~1.0)越高越有利于甲烷产生,同时挥发性脂肪酸降解速率越快;而在相同接种率的条件下,随尿素添加量(1%~5%)的增加,甲烷产量呈先升高后降低的趋势。Gompertz动力学模型拟合结果表明,在接种率为1.0、尿素添加量为3%的条件下,厌氧发酵产甲烷延滞期较短(12 d),70 d累积甲烷产量最高(0.44 L·g~(-1)TS),发酵过程未发生酸化现象。     

接种率及尿素添加量对农村生活垃圾厌氧发酵产甲烷的影响

为了解接种率及尿素添加量对农村生活垃圾厌氧发酵产甲烷的影响,选取3个水平的接种率（0.3、0.5、1.0）和3个水平的尿素添加量（1%、3%、5%）进行农村生活垃圾厌氧发酵实验。结果表明,在相同尿素添加量的条件下,接种率（0.3~1.0）越高越有利于甲烷产生,同时挥发性脂肪酸降解速率越快;而在相同接种率的条件下,随尿素添加量（1%~5%）的增加,甲烷产量呈先升高后降低的趋势。Gompertz动力学模型拟合结果表明,在接种率为1.0、尿素添加量为3%的条件下,厌氧发酵产甲烷延滞期较短（12 d）,70 d累积甲烷产量最高（0.44 L·g^-1 TS）,发酵过程未发生酸化现象。