热水除油对餐厨垃圾产沼气量的影响

[目的]研究不同温度热水浸泡除油对餐厨垃圾厌氧消化产沼气量的影响。[方法]在40℃条件下,通过厌氧发酵试验分析不同温度热水浸泡除油后餐厨垃圾厌氧消化产气潜力。[结果]热水除油处理降低餐厨垃圾脂肪的含量,提高p H值,提高水解率;常温处理(25℃)、60℃、80℃及100℃热水浸泡除油后餐厨垃圾的单位挥发性固体(VS)产气潜力分别为745、557、603、646 m L/g;随着热水除油温度的提高,餐厨垃圾厌氧发酵的总固体和挥发性固体降解率增大。[结论]热水浸泡除油可提高餐厨垃圾的水解率,提高产气潜力。     

高温蒸煮除油对餐厨垃圾厌氧消化的影响

[目的]探讨高温蒸煮除油对餐厨垃圾性状及厌氧发酵的影响。[方法]在37℃条件下,通过批式试验分析不同温度蒸煮去油后的餐厨垃圾厌氧消化产气潜力。[结果]蒸煮除油处理提高了餐厨垃圾的sCOD、溶解性糖、溶解性蛋白的水解;未加热处理餐厨垃圾、110℃、120℃及130℃蒸煮除油后餐厨垃圾的单位挥发性固体(VS)产气潜力分别为766、578、624和646 ml/g;随着蒸煮除油温度提高,餐厨垃圾厌氧发酵的总固体(TS)和VS降解率增大。[结论]蒸煮除油可提高餐厨垃圾的水解效果,有利于提高产气潜力。     

油脂浓度对餐厨废弃物厌氧消化特性的影响

[目的]研究油脂浓度对餐厨废弃物厌氧消化特性的影响。[方法]在中温条件下,采用批式试验研究了不同油脂浓度(15%、20%、25%、30%和35%TS)对餐厨垃圾中温厌氧消化过程中甲烷日产气量、累积产气量及发酵液中p H、氨氮、碳酸氢盐碱度和总有机酸的变化规律。[结果]油脂浓度为25%TS时,餐厨垃圾的累积甲烷产量最高,为606.0 m L/g VS;发酵液中总有机酸和碳酸氢盐碱度(VFA/TIC)均小于0.4,维持了较强的缓冲能力。动力学模型参数表明,油脂浓度越高,餐厨垃圾厌氧消化启动阶段的延滞期越长,油脂浓度为35%TS时的延滞期比35%TS时的延滞期延长了4.4 d。[结论]油脂浓度为25%TS时,获得最大甲烷产量(606 m L/g VS)。     

餐厨废弃物厌氧发酵工艺优化

[目的]考察温度、有机负荷、接种量3个关键参数对餐厨废弃物厌氧发酵过程的综合影响。[方法]采用正交试验法综合考察了批量式发酵过程餐厨废弃物产沼气及降解效果,并进行了验证试验。[结果]温度是影响餐厨废弃物厌氧发酵的显著因素;最佳发酵条件为温度35℃、接种量350 g、有机负荷40 g,在此条件下发酵产气中平均CH4含量可达68.75%,TS产气率及VS产气率分别为661.96和708.97 m L/g,能源转化效率可达79.92%。[结论]可为以餐厨废弃物为原料的沼气工程提供技术参考。     

接种比对餐厨垃圾中温厌氧消化的影响

在(37±1)℃条件下采用批式厌氧消化试验方法,研究接种比(m(接种物)∶m(底物),按挥发性固体(VS)计)为1∶1、2∶1、3∶1和4∶1时去油和未去油餐厨垃圾的厌氧消化性能。结果表明:未去油和去油后餐厨垃圾发酵过程中,接种比为3∶1时产气量最高,单位挥发性固体(VS)沼气累积产气量分别为951.2和851.4mL/g,单位VS甲烷累积产气量分别为546.1和499.1mL/g;接种比为1∶1时,产气量最低,单位VS沼气累积产气量分别为831.5和730.3mL/g,单位VS累积产甲烷量分别为524.1和425.8mL/g。接种比为1∶1时,未去油和去油后餐厨垃圾在厌氧消化初始阶段pH较低,且沼气日产气量和甲烷浓度也明显低于其他各组。未去油餐厨垃圾累积产气量比去油后餐厨垃圾累积产气量高12.6%。随着接种比逐渐提高(1∶1~4∶1),未去油和去油后餐厨垃圾发酵过程延滞期逐渐缩短;未去油餐厨垃圾在适宜接种比(2∶1~4∶1)范围内延滞期均高于去油餐厨垃圾。餐厨垃圾油脂含量较高,厌氧消化延滞期较长;提高接种比有利于缩短消化时间,提高反应器运行效率。     

生物质飞灰对餐厨垃圾两相厌氧消化的影响

为解决餐厨垃圾在厌氧消化过程中的酸抑制问题,并为生物质飞灰提供新的资源化利用途径,在产酸相中添加不同比例的飞灰,研究了生物质飞灰对餐厨垃圾中温两相厌氧消化过程中产酸和产气的影响。结果表明:添加生物质飞灰可以提高酸化相的p H值,促进餐厨垃圾酸化,添加3%的生物质飞灰,产酸相的挥发性脂肪酸(VFA)的平均浓度为9 845.45 mg·L-1,比空白处理(CK)提高了49.66%,差异显著;添加3%生物质飞灰处理的产甲烷相更稳定,产气效果更好,累积产气量为27.43 L,比0、1%、4%和5%的飞灰添加比例分别高了25.15%、13.70%、4.34%和6.55%;添加3%生物质飞灰处理的平均负荷产气量为490.33 m L·g VS-1,比0、1%、4%和5%的飞灰添加比例平均值分别提高了22.49%、12.35%、6.36%和8.22%。研究表明,添加生物质飞灰有助于促进餐厨垃圾酸化和提高产甲烷相的产气量;在高有机负荷的时候,添加生物质飞灰有助于提高系统运行的稳定性。     

餐厨垃圾与园林植物废弃物混合堆肥工艺研究

[目的]研究混合原料中园林植物废弃物不同质量比对餐厨垃圾快速堆肥效果的影响.[方法]以餐厨垃圾与园林植物废弃物为原料,采用静态好氧堆肥技术.[结果]餐厨垃圾质量比为80％,堆肥效果最好,减重减容及有机质降解效果均较好,减容率为27.14％,减重率为35.13％,有机质降解率为11.54％.发酵结束后的第1组、第2组、第3组的C/N比均下降到15～20以下,而第4组略微超出此范围,前3组基本上可判定堆肥混合料已达到腐熟.堆肥过程中4组堆体温度均在第3天出现最大值,而CO2体积分数均在第4天出现最大值,相反的是氧浓度均在第4天出现最小值.[结论]该研究结果可为餐厨垃圾与绿化废弃物资源化利用提供理论依据.     

零价铁驯化污泥对餐厨垃圾厌氧消化产甲烷的影响

以餐厨垃圾为基质,在中温(37±1)℃条件下进行单相厌氧发酵。污泥驯化过程中以半连续和间歇两种方式投加餐厨垃圾和零价铁混合物(零价铁投加量为餐厨垃圾的0.1%),考察不同驯化方式下的零价铁对餐厨垃圾厌氧消化产甲烷潜能的影响。结果表明,用2.5 g/(L·d)餐厨垃圾+2.5 mg/(L·d)零价铁驯化后的厌氧污泥在2.5 g/(L·d)餐厨垃圾的半连续培养过程中,反应器平均日产甲烷率较对照组提高了17.74%;而以间歇方式培养时,即在用50 g/L餐厨垃圾+50 mg/L零价铁驯化后的厌氧污泥中一次性投加50 g/L餐厨垃圾,其平均日产甲烷率较对照组降低了9.97%。因此,在半连续式驯化方式下,零价铁更有利于提升餐厨垃圾单相厌氧消化的稳定性和产气率。     

生物炭对餐厨垃圾厌氧消化的影响

[目的]探究生物炭对餐厨垃圾厌氧消化过程的影响。[方法]通过向序批式厌氧消化系统中添加不同比例生物炭,研究其对餐厨垃圾厌氧消化效率及系统稳定性的影响。[结果]生物炭的添加可有效调节系统C/N,减少氨氮抑制,增强微生物活性,提高系统稳定性及厌氧消化产气效率。未添加生物炭处理(CK)的累计产气量为1 618 m L,甲烷含量为39%;而添加生物炭处理平均累计产气量达(2 939±473)m L,且平均甲烷含量均在50%以上;反应体系中添加生物炭处理的氨氮浓度均保持在2 000 mg/L左右,而对照处理的氨氮浓度均在2 500 mg/L以上,系统稳定性较差。生物炭添加量7%处理的累计产气量最高,达3 307 m L,平均甲烷含量55%,产甲烷菌群活性最高时,辅酶F420吸光值可达0.68,TS、VS和油脂去除率分别为60%、72%和61%。[结论]该研究可为餐厨垃圾的无害化处理和资源化利用提供科学依据。     

餐厨垃圾水解酸化性能的研究

采用批式进料方式,研究了不同进料负荷和不同接种量时餐厨垃圾水解酸化的效果,探索了酸化阶段发酵液中的pH、VFA含量和产物中主要成分的变化规律.结果发现,不同有机负荷进料时水解酸化过程在前4d基本完成,反应后期有机负荷不同,发酵类型也有所不同.40 g（TS）/L负荷进料时水解酸化效果比较好,水解酸化产物中主要成分为乙醇和乙酸,乙醇和VFA含量高.餐厨垃圾在接种率为30％时,反应能够获得目标酸化产物乙醇和乙酸,比不接种和接种率为50％时效果明显要好.     

剩余污泥厌氧发酵产气特性试验研究

[目的]研究剩余污泥厌氧发酵的产气特性。[方法]以四川省某污水处理厂的剩余污泥为原料,进行中温厌氧发酵试验研究。保证厌氧反应pH、VFA、碱度和营养配比在可控范围之内,采用逐步提高进料有机负荷的模式,对气体成分进行监测。[结果]随着有机负荷的提高,产气量呈现增加趋势,而单位污泥的产气率却出现先增加后降低的趋势。[结论]该研究为以后的污泥处理提供了一些参考。     

秸秆厌氧发酵产气潜力比较研究

[目的]比较不同农作物秸秆厌氧发酵的产气潜力。[方法]以厌氧污泥作为接种物,将豌豆秆、高粱秆、蚕豆秆、油菜秆分为4个试验组,在(35±1)℃恒温水浴中进行厌氧发酵,分别测定了这4个试验组的产气量和产气率。[结果]累计产甲烷量大小顺序:豌豆秆>油菜秆>蚕豆秆>高粱秆。豌豆秆总产气量最高,为2 423.0 ml;高粱秆最低,为957.25 ml。产气率大小顺序:蚕豆秆>高粱秆>油菜秆>豌豆秆。蚕豆秆的产气率最高,为292.2 ml/g(VS);豌豆秆的最低,为156.3 ml/g(VS)。4种秸秆比较,蚕豆秆产沼气潜力最大,豌豆秆最低,高粱秆和油菜秆居中。[结论]该研究为在沼气工程中更好地充分利用各种农业秸秆废弃物提供了基础参考数据。     

IC厌氧反应器的污泥颗粒化研究

[目的]研究IC反应器的污泥颗粒化规律化。[方法]研究了容积负荷、酸化率、选择压、无机离子、停留时间、pH值、碱度、挥发性脂肪酸（VFA）对污泥颗粒化过程的影响。[结果]试验用普通厌氧消化污泥启动,通过不断增加反应器的容积负荷,缩小停留时间,经122d运行,形成粒径为0.5～1.5mm的形状不规则颗粒污泥,反应器容积负荷达到14kgCOD/m3.d,产气量78L/d,COD去除率达85%以上。[结论]较高的有机负荷及其产生的较高的水力剪切力和Ca2＋有利于形成密实的颗粒污泥;工艺流程中的酸化池和循环罐有利于形成甲烷活性强的颗粒污泥。     

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。     

红毛丹果皮沼气发酵试验研究及果皮回收利用分析

[目的]获得红毛丹（Nephelium lappaceumL．）果皮沼气发酵的相关参数及条件,探讨其沼气发酵潜力。[方法]30℃下,采用全混合批量发酵对红毛丹果皮进行了实验室沼气发酵研究,其中接种物分别为混合接种物及牛粪发酵料液接种物,料液浓度分别为6．15％和6．34％。[结果]不同接种物对红毛丹果皮的沼气发酵特性影响较大。综合比较日产气量、总固体（TS）降解率、挥发性固体（VS）降解率、发酵时间等得出,混合接种物对红毛丹果皮的发酵效率更高。就发酵体系中C、N二大营养物质的转化进行了讨论,并就水果果皮的回收利用以实现资源最大化、能源可持续化及环境友好化的沼气工程综合开发利用效益模式进行了概述。[结论]该研究可为红毛丹果皮的沼气能源化利用提供科学依据。     

不同蛋白酶水解模拟餐厨垃圾优化工艺研究

[目的]研究不同蛋白酶水解模拟餐厨垃圾的优化工艺。[方法]通过单因素试验,用牛肉模拟餐厨垃圾,研究了木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、胰蛋白酶和胃蛋白酶水解牛肉的优化工艺。[结果]较其他几种酶,胰蛋白酶水解效果最好,水解度最大可达到74.18%。胰蛋白酶水解的最适条件:酶用量2%,pH 7.5,固液比为1∶60,水解时间2 h,水解温度50℃。[结论]该研究为解决餐厨垃圾的同源性污染问题打下了基础。     

两株耐冷低温菌的分离鉴定及应用的初步研究

[目的]初步研究两株耐冷低温菌对污水CODCr的降解效果。[方法]从天津市空港经济区污水处理厂活性污泥分离获得了两株对污水具有降解能力的耐冷细菌,并对筛选出的单菌株在6℃条件下对模拟生活污水CODCr降解能力进行了测定。[结果]两株耐冷菌初步鉴定为K 36睾丸酮假单胞菌,K 38居泉沙雷氏菌。单个菌株对模拟生活污水CODCr去除率存在差异,菌株K 36去除率为23%,菌株K 38的降解率为53%。生长速率测定结果表明,两株细菌在低温下具有较高的活性。[结论]K 36和K 38存在在污水治理中应用的潜力。     

热水解剩余污泥离心除沙试验研究

[目的]研究离心机转速的差异对热水解剩余泥沙分离效果的影响。[方法]两种不同含固率(TS)的热水解污泥(TS分别为13.22和29.42)分别在转速12 000、8 000、4 000、3 000、1 500 r/min条件下离心20 min,取上清液、污泥层和沙粒层样品测定含固率TS和挥发性固体VS。[结果]随着转速的提高,热解泥的泥水分离效果和泥沙分离效果逐渐变好。在离心转速达到8 000 r/min时,两种含固率的热解泥无机沙粒层的TS分别达到77.49%和78.22%,而相应的有机质含量(VS)则分别降为4.05%和5.13%。[结论]研究表明经8 000 r/min离心除沙即可取得较好的效果,因此经济合理的离心条件为转速8 000 r/min,持续时间20 min。