牛粪高效厌氧发酵技术

为提高牛粪厌氧发酵的产气效率,采用牛粪发酵前固液分离和分离液中添加猪粪进行混合发酵两种方法.结果表明,对牛粪进行发酵前固液分离,降低了物料的粘度,利于微生物的传质.在牛粪分离液与稀牛粪的对比发酵试验中,分离液较稀牛粪产气量提高32.68％,甲烷产率也有较大幅度提高.牛粪分离料液和猪粪按一定比例混合可获得较好的产气效果,在试验中总固体(TS)质量分数为10.49％的混合料液产气过程稳定,产气周期相对较短,累计产气量最大为59.8L,比TS质量分数为8.00％猪粪组提高了26.24％,比TS质量分数为8.54％混合料液组提高了43.51％.研究表明牛粪分离液与猪粪混合TS质量分数为10.49％时,可以取得较好的产气效果.     

接种物特性对牛粪高温厌氧发酵的影响

为了提高牛粪高温厌氧反应体系CODCr和BOD5去除率及产气速率,对混合污泥(V二沉污泥:V消化污泥=1:1)和单种污泥培养的接种物分别与14.7%的牛粪料液混合,进行了厌氧发酵特性的研究.探索了高温条件下接种物对牛粪厌氧发酵的影响.结果表明,在物料浓度一定的条件下,混合污泥培养的接种物厌氧体系的产气量高于单种污泥培养接种物的厌氧体系.该体系的CODCr和BOD5的去除率分别为70.6% 和61.9%,产气量达 330.4mL/gCODCr,而且厌氧发酵启动速度快,pH值变化范围小,产气过程平稳.     

猪粪和牛粪固液分离物厌氧发酵产气效果研究

畜禽粪便及其浸出液常常是污染农村环境的根源。研究粪便分离物及其固形物厌氧发酵的各自沼气转化效率,确定分离液厌氧发酵的最适浸泡时间,既为粪便固液分离进行厌氧发酵提供理论基础,又为畜禽养殖场废水能源化和废渣的肥料化利用以及厌氧法处理有机废水提供技术依据。试验以调制的总固体质量分数(TS)为8%的新鲜猪粪、牛粪为原料,分别静置浸泡3,6,9和12h后进行固液分离,固形物和分离液分别加入200 g沼液接种物,在20℃,30℃条件下分别研究固形物和分离液的厌氧发酵产气效果,结果表明:猪粪浸泡12 h后分离液发酵效果较好,而牛粪的最佳浸泡时间为3h。     

番茄茎叶与牲畜粪便协同厌氧消化性能研究

为确定番茄茎叶与牲畜粪便混合物料的协同作用对厌氧消化产甲烷的影响,文章研究了中温(37℃±1℃)和固体质量分数为12%时,牛粪或猪粪与番茄茎叶按挥发性固体比例(1∶0,3∶1,2∶1,1∶1,1∶2,1∶3,0∶1)混合厌氧消化产甲烷性能。结果表明:添加高比例的牲畜粪便对甲烷产量具有明显的协同促进作用。当牲畜粪便与番茄茎叶混合比例为3∶1时,甲烷产率和累计甲烷产量达到最大值,猪粪混合组分别为294.41 mL·g~(-1) VS和16087mL,较牛粪混合时分别提高了23.84%和10.79%。牛粪或猪粪与番茄茎叶混合厌氧消化协同作用值分别为-9.97%~25.48%和-7.05%~20.34%,混合比例为1∶3时产生了拮抗作用,甲烷产量分别降低了9.97%和7.05%。修正的Gompertz方程能较好反映物料混合厌氧消化产甲烷过程,拟合结果的R2在0.9855~0.9989之间。     

牛粪与花椰菜废弃物混合比例对厌氧发酵产沼气的影响

为研究牛粪与花椰菜废弃物的不同配比对厌氧发酵产沼气的影响,在中温条件下(35℃),以5种处理进行混合厌氧发酵,测定了厌氧发酵过程中的产气量、甲烷含量、pH值、挥发性脂肪酸(VFA)特性的变化。结果表明:花椰菜废弃物与牛粪的混合比例为2∶1时,总产气量比花椰菜废弃物对照组提高7.43倍,最高甲烷含量比花椰菜废弃物对照组提高了51.73%;同时,提前了水解酸化阶段,提高了体系的pH值,降低了VFA浓度。     

不同高径比反应器对牛粪高浓度水解酸化特性的影响

在室温为20℃的实验室条件下,将温度、料液浓度和停留时间分别控制在（32±2.5）℃、9%和10天,对牛粪进行了批量式高浓度厌氧发酵,探讨不同高径比反应器对牛粪高浓度水解酸化过程的影响规律。反应器高径比分别为1、3.83和4.73,监测指标分别为挥发性脂肪酸产率、pH值和挥发性脂肪酸各主要成分的百分含量。试验分析结果表明,3组不同高径比反应器各监测指标的变化趋势一致,差异不显著,说明不同高径比反应器未对牛粪高浓度厌氧水解酸化过程产生影响。     

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。     

猪粪厌氧干湿发酵产气效率对比

为了对比研究猪粪厌氧干湿发酵的产气效率,文章在中温37℃±1℃,接种物与原料的比例为1∶1的条件下,设置发酵浓度分别为8%和20%进行猪粪厌氧发酵产沼气实验。结果表明:猪粪厌氧湿发酵(发酵浓度为8%左右)的发酵产气周期要比猪粪厌氧干发酵(发酵浓度为20%左右)的更短;猪粪厌氧干发酵的VS产气率以及VS降解率均要高于猪粪厌氧湿发酵,且VS产气率提升了22. 10%;猪粪厌氧干湿发酵降解过程与Logistic方程的相关系数R~2均高于0. 99,Logistic方程可很好的反映猪粪厌氧干湿发酵过程的规律。     

畜禽粪便两相厌氧发酵的实验

实验研究了不同温度(25℃、30℃和35℃)和不同进料质量分数(6%、8%和10%)对牛粪水解酸化的影响.结果表明,温度和进料质量分数对牛粪水解酸化过程有很大影响.在酸化温度为35℃、进料质量分数为6%时,水解酸化效果最佳,酸化时间为5～9天.在此基础上,采用控制产甲烷罐进料量和进料频率的方法,进行了提高两相厌氧发酵容积产气率的研究.结果表明,通过控制产甲烷罐进料量和进料频率能明显提高容积产气率.在进料质量分数为6%时,5L/12h进料量的综合效果最佳,容积产气率达到最大为2.30 m3/(m3·d).     

鸡粪与玉米秸秆混合“干-湿两相”厌氧发酵启动研究

目前我国的厌氧发酵沼气工程多是单一物料和单相发酵,产气效率不高。针对这一问题,试验利用干发酵和湿发酵各自优势,研究了两相厌氧反应器对玉米秸秆和鸡粪不同配比情况下厌氧发酵的启动过程。产酸相选用TS浓度20%的干发酵,产甲烷相选用TS浓度3%的湿发酵,发酵温度均为37℃±1℃。试验结果显示两相反应器均能较快完成启动。产酸相启动试验中纯秸秆组、混合组和纯鸡粪组的产酸相停留时间(HRT)分别为4天,6天和9天。产甲烷相启动试验中纯秸秆组、混合组和纯鸡粪组的产甲烷相启动时间分别为23天,21天和15天。     

不同阶段沼液作发酵接种物对牛粪产气的影响

在牛粪厌氧发酵中,不同阶段沼液的物理、化学性质及微生物种群有较大差异,利用不同发酵阶的沼液作接种物必然会影响到系统的产气特性。实验结果表明:以发酵20天的发酵沼液作接种物可以加快反应速度,增加产气量,提高COD去除率;用60天的发酵沼液作接种物不利于产气的进行。     

牛粪螺旋压榨固液分离工艺参数优化

为了优化粪便固液分离工艺,用作者研制的固液分离机对鲜牛粪进行固液分离,以进料水料比、榨条间隙、螺旋转速作为影响因素,以分离后固形物料中总固体（TS）含量为主要考察指标,以处理牛粪生产率、液料中固体去除率为参考指标,采用3因素5水平进行二次正交旋转组合试验设计,探讨了螺旋压榨工艺参数对固液分离效果的影响,得到了优化的工艺参数：进料水料比为0.65,榨条间隙为1.5 mm,螺旋转速68 r/min时,分离后固形物料中总固体（TS）质量分数可以达到40%以上,研究结果可为牛粪固液分离提供参考依据。     

奶牛粪微好氧耦合功能膜贮存稳定性与气体减排研究

集约化养殖场奶牛粪集中产出量大,资源化利用前贮存过程因局部厌氧易产生氨气和温室气体等,造成氮素损失和环境污染。采用具有选择渗透性的功能膜作为覆盖材料同时耦合微好氧环境,对比分析未覆膜大气环境下贮存物料特性动态变化,探索微好氧耦合功能膜技术对奶牛粪稳定贮存和气体减排的可行性。以奶牛粪为原料,在智能型膜覆盖好氧堆肥反应器系统中进行为期30 d的贮存试验。试验设置覆膜组和对照组,采用反馈调节模式使反应器内氧气体积分数处于4%~6%的微好氧状态,监测分析贮存过程堆体理化、生物学指标的动态变化和主要气体排放规律。研究结果表明:微好氧耦合功能膜技术更有利于奶牛粪的稳定贮存,且与对照组相比,贮存过程排放至环境中的氨气量减少14.4%,总温室气体排放量减少25.58%,减排效果显著。     

连续闭式循环氨脱除工艺响应面法优化

针对两阶段闭式循环氨脱除工艺处理猪粪厌氧消化液耗时、耗碱、难以达到工业化大量污水处理的需求问题,进行了连续闭式循环氨脱除工艺的试验研究。试验结果表明,对于起始氨氮质量浓度为(1 444±37)mg/L的猪粪厌氧消化液,在气流量为530 L/h、液流量为445 m L/h、气液比为2 036条件下,氨氮脱除率可达(66.81±0.24)%。经RSM优化的模型能够很好地分析和预测该工艺及系统条件下猪粪厌氧消化液的氨氮去除结果。所选自变量对于氨氮脱除的影响力从大到小依次为:气液比、液流量、气流量。研究结果可为猪粪厌氧消化液的连续处理提供依据。     

The environmental performance of milk production on a typical Portuguese dairy farm

The activities associated with raw milk production on dairy farms require an effective evaluation of their environmental impact. The present study evaluates the global environmental impacts associated with milk production on dairy farms in Portugal and identifies the processes that have the greatest environmental impact by using life cycle assessment (LCA) methodology. The main factors involved in milk production were included, namely: the dairy farm, maize silage, ryegrass silage, straw, concentrates, diesel and electricity. The results suggest that the major source of air and water emissions in the life cycle of milk is the production of concentrates. The activities carried out on dairy farms were the major source of nitrous oxides (from fuel combustion), ammonia, and methane (from manure management and enteric fermentation). Nevertheless, dairy farm activities, which include manure management, enteric fermentation and diesel consumption, make the greatest contributions to the categories of impact considered, with the exception of the abiotic depletion category, contributing to over 70% of the total global warming potential (1021.3 kg CO₂ eq. per tonne of milk), 84% of the total photochemical oxidation potential (0.2 kg C₂H₄ eq. per tonne of milk), 70% of the total acidification potential (20.4 kg SO₂ eq. per tonne of milk), and 41% of the total eutrophication potential (7.1 kg eq. per tonne of milk). The production of concentrates and maize silage are the major contributors to the abiotic depletion category, accounting for 35% and 28%, respectively, of the overall abiotic depletion potential (1.4 Sb eq. per tonne of milk). Based on this LCA case study, we recommend further work to evaluate some possible opportunities to improve the environmental performance of Portuguese milk production, namely: (i) implementing integrated solutions for manure recovery/treatment (e.g. anaerobic digestion) before its application to the soil as organic fertiliser during maize and ryegrass production; (ii) improving manure nutrient use efficiency in order to decrease the importation of nutrients; (iii) diversifying feeding crops, as the dependence on two annual forage crops is expected to lead to excessive soil mobilisation (and related impacts) and to insignificant carbon dioxide sequestration from the atmosphere; and (iv) changing the concentrate mixtures.     

粉煤灰和猪粪好氧混合堆肥过程中养分转化研究

以猪粪为堆肥原材料,以玉米秸秆粉为调理剂,并添加干质量分数为0、2.5％、5.0％、7.5％和10％的粉煤灰进行90 d好氧堆肥,研究不同用量粉煤灰对猪粪堆肥过程中养分转化的影响。结果表明：添加粉煤灰能提高堆体的pH值,但在后期对电导率（EC）的增加有一定的抑制;碳氮比随着堆肥时间的延长而降低,而总氮（TN）则相反;当粉煤灰质量分数达10%时,在60d后堆体TN明显降低;添加粉煤灰对NH+4-N无明显影响,而所有添加粉煤灰均会抑制堆肥中NO3-N 的生成,且与粉煤灰用量呈正相关;添加粉煤灰对总磷（TP）和总钾（TK）的影响不大,但会抑制雪里蕻根部的生长。结合发芽率试验结果可以认为,90 d的试验中所添加的粉煤灰对猪粪堆肥的腐熟没有影响。     

不同预处理对超磁分离污泥水解产酸效果的影响研究

超磁分离污泥是以磁絮凝反应和磁种回收为核心技术,通过超磁分离机浓缩排出的污泥.污泥具有有机质浓度高、结构紧密等特点.该研究以超磁污泥为研究对象,通过批式试验考察了NaOH,H2O2和Fe预处理后污泥水解酸化的效果以及溶解性有机物特征.结果 表明,NaOH预处理加速了污泥的水解酸化,提高了可溶性物质的含量.NaOH处理组...     

鸡粪、猪粪与秸秆混合厌氧发酵配比参数优化

以鸡粪、猪粪、麦秆和玉米秆为发酵原料,采用混料设计和中心组合试验设计对鸡粪、猪粪、麦秆和鸡粪、猪粪、玉米秆原料混合厌氧发酵进行了优化。混料设计以3种原料为自变量,中心组合设计以鸡粪与猪粪的比例和碳氮比为自变量,均以甲烷产量为响应变量。结果表明,3种原料混合厌氧发酵的甲烷产量显著高于单一原料及两种原料混合发酵;多原料间在发酵过程中的协同作用提高了甲烷产量,在优化配比下,各试验组实际甲烷产量分别是其期望值的1.62、1.70、1.66和1.73倍。混料设计和中心组合设计均可优化混合原料发酵的原料配比,但中心组合设计具有更广泛的适用性。     

香蕉皮中温厌氧发酵产沼气性能研究

主要研究了以香蕉皮为原料在中温条件下批量厌氧发酵产沼气的可行性及性能,试验探究香蕉皮原料浓度和接种物浓度这两个因素在中温条件下对批量厌氧发酵产沼气的影响,分别记录产气情况,以及发酵完成后的pH值。结果表明,香蕉皮浓度3%和接种物浓度3%时,产气情况最好,加大接种物浓度会加重酸化,影响产气。      

有机废物两相厌氧消化的基质特异性及其应用

本文介绍了两相厌氧消化在各种有机废物处理上的基质特异性和应用，简要分析了两相厌氧消化的研究动态，并指出了当前两相厌氧消化在有机废物处理方面存在的问题以及发展前景。