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。     

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.     

奶牛粪压榨液厌氧消化过程中氨和硫化氢抑制原位解除工艺研究

厌氧消化是实现畜禽粪污资源化利用的重要手段,但传统厌氧消化过程运行效率较低,处理过程中氨(NH_3)和/或硫化氢(H_2S)抑制是造成系统不稳定甚至崩溃的主要原因。该研究利用自主研发的厌氧消化耦合氨和/或硫化氢抑制原位解除系统,以奶牛粪压榨液为原料,探讨实现其稳定、高效处理的可行性。监测了厌氧消化过程中不同有机物负荷下产气效果和消化液理化性质,包括pH值,NH_4~+,SO_4~(2-),有机酸(volatile fatty acids,VFAs),可溶性有机碳(soluble total organic carbon,TOC)等的变化情况。结果表明,奶牛粪压榨液高温厌氧消化最大负荷达10 g VTS·L-1d-1,沼气生产效率和甲烷含量分别为920.5 m L·L-1d-1和63.7%。通过沼气内循环并向反应器通入微量空气(通入量为沼气产生量的3%),可以使反应器内NH_4~+浓度维持在1000 mg·L-1以下,沼气中H2S的含量维持在50 ppm以下,沼气质量明显改善。     

有机负荷对餐厨垃圾厌氧消化性能影响及动力学分析

为探究有机负荷对餐厨垃圾厌氧消化系统的影响，在50 L全混合式厌氧消化反应器(CSTR)进行进料负荷从0.72增至3.86 kgVS·m^-3d^-1的梯度实验。同时采用Modified Gompertz模型研究不同进料负荷(1、2、3、4、5 kgVS·m^-3d^-1)产甲烷动力学特性，开展生化产甲烷潜力(BMP)试验。结果表明，日产气量和挥发性脂肪酸(VFA)随着负荷的增加而波动上升，而吨VS产气量和碱度则随之下降；在负荷3.15 kgVS·m^-3d^-1阶段，VFA为2000 mg·L^-1左右，酸碱比在0.13左右，容积产气率在2.25 L·L^-1左右，系统稳定性强且厌氧消化效率高，此负荷为最佳负荷。BMP试验显示Modified Gompertz模型适合描述餐厨垃圾厌氧消化过程，最大产甲烷量和最高产甲烷率均随着负荷的增加而提高。     

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。     

餐厨垃圾与玉米秸秆联合厌氧消化产甲烷性能的试验研究

将餐厨垃圾与玉米秸秆进行联合厌氧消化,可调节底物的碳氮比(C/N)在适合厌氧消化的范围,并缓解由于季节性造成的玉米秸秆厌氧消化原料供给不足的问题。为考察餐厨垃圾与玉米秸秆联合厌氧消化的产甲烷性能,设计原料C/N和初始有机负荷率(OLR)为因子的一般全因子试验,分析不同C/N和初始有机负荷率下的日产甲烷量、负荷产甲烷量、厌氧消化性能等。试验结果表明,当调节餐厨垃圾与玉米秸秆的混合比例,使原料C/N为20,初始有机负荷率为45 gVS·L-1时,负荷产甲烷量最大(311.83 mL·g-1VS),并高于相同负荷下餐厨垃圾或玉米秸秆单独厌氧消化的负荷产甲烷量。     

管道厌氧消化器处理柠檬酸生产废水中的微生物学特性 Ⅱ.产甲烷菌区系分析

本文报道管道厌氧消化器处理柠檬酸生产废水的消化液中不同基质类型的产甲烷菌数量分布和优势产甲烷菌种群。结果表明,在不同基质上生长的产甲烷菌在各级管道消化液和消化污泥中的数量分布不同,在H_2/CO_2和CH_3OH基质上生长的产甲烷菌,第一级管道消化液中略少,后面几级管道中基本相似,在HCOOH基质上生长的产甲烷菌则最后一级管道中略少,前面各级中差异不大;消化污泥中生长于H_2/CO_2,HCOOH,CH_3OH和CH_3COOH各基质中的产甲烷菌分别占同基质总菌数的22％、90％、100％和17％;甲酸甲烷杆菌(Methanobacterium formicicum)和亨氏甲烷螺菌(Methanospirillum hungatei)是柠檬酸生产废水厌氧消化中产甲烷菌群的主要优势种,分别占产甲烷总数的52%和36％。     

高温水解预处理对餐厨垃圾厌氧消化的影响

预处理可以改变餐厨垃圾的性状,提高厌氧消化性能,文章采用高温水解处理,考察了其对物料变化和厌氧消化性能的影响。研究表明经高温水解预处理后,餐厨垃圾VFAs,SCOD均得到提高;140℃,30 min为最佳高温水解预处理条件。此条件预处理后,餐厨垃圾中蛋白质、淀粉、脂肪的质量百分含量分别提高20%,17%,39%。高温水解处理后的厌氧消化过程中,随着有机负荷的增加,系统内pH下降,消化液VFA总量升高,产气量增加,最高有机负荷为5.0 gVS·L-1d-1。     

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。     

固体有机垃圾厌氧消化处理的研究进展

本引用了大量的资料，特别是近年来在有机垃圾厌氧消化领域的资料，全面介绍了国内外的固体有机垃圾厌氧消化的研究情况。认为厌氧消化对固体有机垃圾的处理是到目前为止生态上最为合理，经济上可行的处理方法。     

厌氧消化过程微生物四种群生态系统数学模型

对于含有硫（硝）酸盐的复杂有机废水，硫（硝）酸盐还原菌对厌氧消化代谢途径有重要影响。本文将硫（硝）酸盐还原菌与产氢产乙酸菌之间视为互惠共济关系，与产甲烷菌之间视为竞争抑制关系，采用Ｖｏｌｔｅｒｒａ模型表达各微生物种群的动态平衡关系。最后，基于全混合式反应器套氧消化过程基质动态平衡方程，获得了用４维二阶非线性微分方程表达的非捕食双链交联微生物四种群关系的生态数学模型。     

厌氧消化中污泥浓度对毒物毒性大小的影响

本文采用间歇式厌氧消化毒性试验对有机毒物(NN—二乙基苯胺,1000mg/L)在不同污泥浓度下的毒性大小进行了试验研究,结果表明,同一种有机毒物,在相同浓度下,消化液污泥浓度越高,毒物对厌氧消化系统显示出的毒性越小。     

新型醚酯类柴油清洁含氧燃料的应用及其理化性质的研究

依据燃料燃烧与设计理论,遵循柴油机压燃着火燃料的使用性能,研究并合成出一种新型柴油含氧燃料添加剂乙酸-2-乙氧基乙酯。通过采用单缸、四冲程、水冷直喷式柴油机,在外特性下,对0#柴油掺加不同体积比乙酸-2-乙氧基乙酯在不同转速工况的废气排放进行了研究。结果发现,CO和碳烟排放均大幅下降,而NOx排放不发生显著变化,低转速工况下掺加15%对HC排放有所下降,而高转速情况下则有所上升,动力性有所下降,油耗增大。在柴油掺加乙酸-2-乙氧基乙酯后粘度下降、闪点下降、烟点升高,铜片腐蚀实验结果不因加入合成产物而发生变化,表明合成产物对柴油燃料腐蚀性不产生影响。     

两相连续固体床厌氧消化反应器的试验

两相连续厌氧消化比单项厌氧消化的发酵更好,这种消化方式的沼气产量大,对农业有机废弃物的消化更充分,是一种适合在我国推广的物质与能量多重循环利用的农业有机废弃物处理方式.固体床反应器利用厌氧消化的原理,把通过厌氧发酵产生的沼气作为燃料,发酵残余物作为肥料.为此,对两相连续固体床厌氧消化反应器进行了研究,设计了一种新型的厌氧消化反应器.     

水力作用对颗粒污泥形成的影响

本文从水力学角度探讨了厌氧反应器中颗粒污泥的形成机理，数学模型表明，颗粒污泥的最终沉降速度随颗粒污泥的密度、粒径的增大而增加，随溶液密度及粘度的增加而减小，并且与进水有机物浓度和悬浮物含量以及水力条件有关。     

薯干酒精废醪厌氧消化添加剂的研究

本试验采用正交试验法,研究了薯干酒废酸醪厌氧消化添加剂的组分和浓度范围。在批量发酵中,这种复合添加剂使产甲烷量增加12.65％,氢化酶活力提高40.11％.2.5升UASB—AF消化器的半连续运行中,有机负荷在4.60～19.60gCOD/L·d范围内,该添加剂使池容产气率增加31.53％～70.40%,COD去除率增加30.75％～89.33％,甲烷含量增加13.12％～29.07％。出水碱度与总酸之比值,试验柱为2.68～12.50,对照柱为1.03～4.78。两个有效容积各400m~3UASB—AF沼气池,相同条件下并列运行,试验池优于对照池,运行11天和25天的氢化酶活力分别提高13.84％和25.87％,一次性启动成功。     

餐厨垃圾的干式厌氧消化处理技术初探

本文介绍了餐厨垃圾干式厌氧消化基本工艺,详细讨论了温度、TS、搅拌、接种物、碳氮比、有机负荷、pH值、碱度和VFA以及盐分对干式厌氧消化的影响,并提出了餐厨垃圾干式厌氧消化工艺今后的研究方向和开发前景。     

含氮有机物厌氧消化化学方程式的研究

本文采用厌氧菌分子模式Ｃ５Ｈ９ＮＯ３对ＭｃＣａｒｔｙ提出的含氮有机物厌氧消化化学方程式进行了推导计算，给出了基于厌氧菌分子模式Ｃ５Ｈ９ＮＯ３的含氮有机物厌氧消化化学方程式。     

ABR反应器中颗粒污泥的微生态特性

以葡萄糖和生活污水人工配制的废水对ABR反应器中颗粒污泥的微生态特性进行了研究.研究表明,ABR反应器中呈现出明显的相分离特征,颗粒污泥微生物随反应器隔室不同的微生态环境而有不同的优势菌属.高负荷条件下(反应器前端隔室)的产酸颗粒污泥颗粒大、表面粗糙,其优势微生物为产气杆菌属,而位于反应器中部隔室的产甲烷颗粒污泥结构紧密,表面光滑,其优势菌属为甲烷球菌;低负荷条件下(反应器后端隔室)的颗粒污泥颗粒小、结构较松散,其优势菌属为甲烷丝菌属.据此,分析了ABR中颗粒污泥的形成机理.