城市固体有机废弃物厌氧消化处理技术研究进展

在城市生活垃圾清运量逐年增加的情形下,实现其中有机质无害化以及资源化处理,对当今城市化进程的发展和环境资源的保护具有重要的意义.综述了我国城市生活垃圾的清运状况以及厌氧消化技术在处理城市生活垃圾中的研究进展,并着重分析了影响厌氧消化效果的主要因素.同时,简述了厌氧消化后剩余固体产物沼渣的资源化技术.针对我国城市生活垃圾的特点,提出了厌氧消化技术仍将是我国生活垃圾未来资源化处置的重要方向.     

设施蔬菜废弃物厌氧消化制取沼气工艺的研究进展

该文分别从单相发酵工艺、两相发酵工艺、共发酵工艺及干式和湿式发酵工艺角度介绍了目前国内外采用厌氧消化工艺处理设施蔬菜废弃物的一些研究进展情况,指出厌氧消化工艺是处理设施蔬菜废弃物的一种很有前途的工艺。其中,利用两相发酵工艺处理设施蔬菜废弃物对发酵设备有一定的要求;另外设施蔬菜废弃物由于其极易酸化、有机质含量高和含固率较低的特点,采用湿式厌氧消化技术处理更符合设施蔬菜废弃物处理产业化的要求;而利用共发酵工艺处理设施蔬菜废弃物将是未来的一个发展趋势。     

废弃脐橙与猪粪厌氧共消化的反应性能研究

采用自制序批式厌氧消化装置,在中温(37℃)条件下研究废弃脐橙与猪粪厌氧共消化的反应性能,通过设计正交试验,研究TS、C/N、温度对产甲烷的影响。结果表明:各处理容易在短时间内迅速积累大量的挥发性脂肪酸,在不调控p H的情况下产甲烷过程容易受到抑制。正交试验结果的直观分析表明对产气性能影响最大的因素是C/N,其次是TS,影响最小的是温度,初步得出最佳反应条件为C/N = 35、TS = 15%、温度55℃。     

鸡粪与果蔬废弃物混合基质的厌氧发酵产氢特性

【目的】探究鸡粪与不同果蔬废弃物混合基质的厌氧发酵产氢特征,为利用混合物料厌氧发酵制氢提供依据。【方法】分别以香蕉皮、白菜废弃物、油麦菜废弃物、笋叶、土豆皮渣与鸡粪的混合物为原料(各45mL),在中温(35±1)℃、混合基质初始COD质量浓度为40g/L的条件下进行厌氧发酵试验,测定发酵过程中的气体产生量、气体成分和发酵结束后的发酵液液相代谢产物。采用Modified Gompertz模型对累积产氢量随时间的变化进行拟合,测定发酵前、后发酵液的挥发性固体、碳水化合物和蛋白质含量,并计算三者的降解率。【结果】不同混合基质的累积产氢量依次为:鸡粪+土豆皮渣(87.5mL)鸡粪+香蕉皮(62.5mL)鸡粪+白菜废弃物(42.1mL)鸡粪+油麦菜废弃物(34.4mL)鸡粪+笋叶(34.2mL)。在混合基质初始COD质量浓度相同的条件下,不同混合基质的COD产氢率依次为:鸡粪+土豆皮渣(46.04 mL/g)鸡粪+香蕉皮(34.00 mL/g)鸡粪+白菜废弃物(22.24mL/g)鸡粪+油麦菜废弃物(18.64mL/g)鸡粪+笋叶(18.57mL/g)。采用Modified Gompertz模型可以很好地拟合各混合基质累积产氢量随时间变化的过程。以鸡粪+土豆皮渣和鸡粪+香蕉皮为混合底物时,发酵类型为丁酸型发酵;以鸡粪+白菜废弃物、鸡粪+油麦菜废弃物和鸡粪+笋叶为混合底物时,发酵类型为乙酸型发酵。在5种混合基质中,鸡粪+土豆皮渣组的挥发性固体、碳水化合物和蛋白质降解率均最大,分别为51.82%,62.43%和28.90%。【结论】基质类型是影响厌氧发酵产氢的重要因素,5种混合基质均能产氢,但以鸡粪+土豆皮渣混合物料的产氢能力最强。     

底物质量分数对混合蔬菜废弃物厌氧 发酵的影响及动力学研究

为了探究底物质量分数对混合蔬菜废弃物厌氧发酵产沼气潜力的影响,采用批量式试验,在高温(55±1)℃下,研究底物质量分数为2%、3%、4%、5%和6%时,混合蔬菜废弃物厌氧发酵总固体含量(total solid,TS)和挥发性固体含量(volatile solid,VS)降解率、挥发性脂肪酸(volatile fatty acid,VFA)质量浓度、甲烷含量、日产沼气量、发酵前后累积产沼气总量及产沼气潜力的变化,并通过修正的Gompertz模型进行动力学研究。结果表明,底物质量分数为3%时,混合蔬菜废弃物的TS降解率为42.25%,VS降解率为56.35%,VFA质量浓度为241.43mg·L~(-1),甲烷含量为64.5%,日产沼气量最高为210 m L,累积产沼气总量为2 070 m L,产沼气潜力为324.94 m L·g~(-1),甲烷含量为64.5%,均普遍优于其他试验组。利用修正的Gompertz模型模拟混合蔬菜废弃物厌氧发酵产沼气的累积产沼气过程,当底物质量分数为3%时,拟合获得的最大产沼气量和最大产沼气速率最高,分别为2 438.37m L和134.09 m L·d~(-1)。     

蔬菜废弃物厌氧发酵产气特性

为探究蔬菜废弃物无害化处理效果,以菜花、甘蓝、白菜、西红柿废弃叶与牛粪为原料,在（35±1） ℃条件下,利用自行设计的沼气发酵装置,进行单因素厌氧发酵试验,通过测定发酵过程中的产气量、甲烷体积分数、pH等各项指标,对蔬菜废弃物及其与牛粪混合原料厌氧发酵产气规律和特性进行研究。结果表明：菜花叶（A组）、甘蓝叶（B组）、白菜叶（C组）、西红柿叶（D组）单独厌氧发酵会出现两个产气高峰,平均日产气量分别为503.8、584.7、538.3、615.7 mL/d,32 d的累计产气量分别为16 121、18 709、17 226、19 701 mL,其中甘蓝的平均甲烷体积分数最高为50.8%;菜花叶+牛粪（E组）、甘蓝叶+牛粪（F组）、白菜叶+牛粪（G组）、西红柿叶+牛粪（H组）厌氧发酵的平均日产气量分别为1 036.8、699.8、775.2、910.9 mL/d,47 d的累积产气量分别为48 729、32 891、36 434、42 812 mL,其中西红柿废弃茎叶与牛粪混合厌氧发酵的平均甲烷体积分数最高为54.0%。蔬菜废弃茎叶与牛粪混合厌氧发酵呈现发酵周期延长、产气量升高、甲烷体积分数增加的趋势。     

批式与两相高温厌氧消化厨余和杂草废弃物对比研究

以厨余和杂草废弃物混合物为发酵底物进行了批式和两相厌氧发酵试验。经过25 d的批式厌氧消化后,污染负荷(以挥发固体(VS)质量浓度计)为6.5、12.5、16.0和20.0 g/L的沼气产率分别为1 012、863、879和467mL/g,甲烷产率分别为595、442、440和316 mL/g,其中接种污泥对沼气产率和甲烷产率的贡献分别是304和170mL/g。试验结果表明:污染负荷为6.5 g/L时达到最大产气效率,80%的气体在反应的前8 d产生;污染负荷为12.5和16.0 g/L的产气率在统计学上无显著差别;污染负荷在20.0 g/L时出现产甲烷抑制,甲烷体积分数在反应的前2 d为20%左右。两相发酵试验采用厌氧固体床反应系统,包括4个1 L的固体床反应器和1个2.2 L的厌氧批式反应器。经过12 d的消化,沼气和甲烷产率分别为530和351 mL/g,系统总固体(TS)和VS去除率分别为78%和82%。与批式消化比较,该两相系统污染负荷高,产气稳定,周期短,是处理该类型有机废弃物的有效方法。     

果蔬废弃物处理技术研究进展

论述了中国果蔬废弃物的特点和资源化利用的意义,综述了国内外近5年来对果蔬废弃物处理方法的研究进展,发现厌氧发酵技术处理果蔬废弃物对发酵设备有一定的要求,与粪便混合发酵是处理果蔬废弃物的一个发展趋势;相对于厌氧发酵,好氧堆肥对设备和操作管理的要求有一定程度的降低,与粪便进行混合堆肥明显改善了堆肥品质;探讨了接种微生物自然堆沤和果蔬废弃物固体发酵生产饲料蛋白的初步研究结果。通过混合发酵还田试验对比了各项处理技术的优缺点,对促进果蔬废弃物的资源化利用提供新的思路。     

农业有机废弃物两相厌氧消化影响因素的稳定性调控

两相厌氧消化工艺受产氢调酸、反应温度、底物滞留时间、活性污泥的形成及其颗粒化程度调控,其工艺参数的选取直接关系到系统运行的成败和处理效果的优劣。     

热带农业废弃物资源及沼气利用

介绍了甘蔗叶、木薯渣、菠萝叶渣和香蕉茎秆等热带农业废弃物资源及利用现状。通过对这几种资源组成成分的分析,确认利用它们进行沼气厌氧发酵的可行性。     

蔬菜废弃物综合利用研究进展

应用文献检索及归纳总结的方法,分析了近些年对蔬菜废弃物处理及综合利用的研究现状。研究发现目前主要处理方法有生产饲料、好氧堆肥、提取有效成分及转化为能源等。研究旨为蔬菜废弃物处理及综合利用研究方向,及如何提高蔬菜废弃物附加值的综合利用提供思路。     

农村有机生活垃圾等混合物料厌氧发酵产沼气性能

为获得有机生活垃圾、玉米秸秆和牛粪混合物料厌氧发酵产沼气性能,为农村废弃物沼气工程高效运行提供依据,在初始总固体(TS)为12%和中温(35±1)℃条件下,考察了有机生活垃圾、玉米秸秆与牛粪三物料不同湿基质量比(1∶0∶2、1∶0.5∶1.5、1∶1∶1、1∶1.5∶0.5、1∶2∶0)对厌氧发酵过程的影响。结果表明:与双物料混合厌氧发酵相比,三物料混合厌氧消化能显著提高原料产气率,有机生活垃圾、玉米秸秆和牛粪配比为1∶1∶1的组合单位TS累积产气量高于其他处理;不同发酵物料配比能影响厌氧发酵完成时间,随着秸秆比例的增加,完成厌氧发酵的时间逐渐增长,有机生活垃圾和牛粪的组合与三者配比为1∶0.5∶1.5、1∶1∶1、1∶1.5∶0.5和1∶2∶0的处理相比,厌氧发酵完成时间分别缩短了12、15、19、22 d;三物料混合发酵适宜的配比能平衡发酵系统中酸的浓度,防止系统酸化,并能提高纤维素半纤维素降解率。综上认为三物料最佳配比为1∶1∶1。     

果蔬酶褐变控制的研究进展

探讨了酶褐变的原理 ,以典型易褐变的果蔬为例 ,说明酶褐变的研究进展。论述了控制酶褐变的方法 ,加热、调节 p H值、二氧化硫及亚硫酸盐处理、驱除氧气、避免金属离子的干扰、基质络合法、新型抗氧化剂的使用、钙处理及基因遗传工程的应用等     

玉米秸秆与水果废弃物不同比例混合发酵产气特性研究

以玉米秸秆混合不同比例的废弃苹果果浆为发酵原料,接种一定量的厌氧污泥,在3℃左右的条件下进行厌氧发酵,研究玉米秸秆与水果废弃物不同配比混合发酵的产气特性。结果表明：在50 d的发酵过程中,一定范围内随苹果果浆添加比例的增大,所产沼气总量逐渐升高,但沼气中甲烷含量有所降低;苹果果浆与玉米秸秆比例为2：3时（二者TS比0.11、VS比0.12）,总TS浓度10.85%时,二者混合发酵产气效果最佳,所产气体中甲烷含量为51.22%。     

果树设施栽培研究进展

简要介绍果树设施栽培的历史与现状,以及果树设施栽培的模式、生理机理、栽培技术等,以期为果树设施栽培产业的进一步发展提供一定的参考.     

蔬菜游离小孢子培养的研究进展

本文系统论述了蔬菜游离小孢子培养供体植株对小孢子胚胎发生的影响、游离小孢子培养技术以及小孢子胚再生植株体系的构建等方面的研究成果,可为从事蔬菜游离小孢子培养技术研究提供系统的技术体系。     

秸秆沼气干发酵快速启动条件与影响因素研究

采用L9(33)正交试验法,研究了在35℃、TS为25%、碳氮比为25左右、pH值中性条件下,以稻草为主要原料的秸秆沼气干发酵快速启动影响因素,同时考察了微量元素镍、钴对于发酵的日产气量的影响.结果表明,稻草沼气干发酵最佳快速启动条件是:稻草堆腐6 d;m(粪):m(草)=7:13;污泥接种量为40%.微量元素镍、钴能够显著影响干发酵的日产气量,当Ni2+、Co2+加入量分别为2 μmoL/L时,产气量较高.     

北方农户多元有机垃圾混合厌氧发酵研究

为从源头上解决农村有机垃圾排放污染和实现资源化利用,以北方典型农户为研究对象,开展问卷评估和沼气化利用混配试验研究.结果表明,农村家庭有机垃圾主要由厨余垃圾和人类粪便组成,日平均总产量3.71～4.96 kg(以每户3～4人计);将厨余垃圾、粪便和玉米秸秆按照干物质23??44??9比例混合可获得最大TS产气率330 mL·g-1.经测算,若将每户产出有机垃圾全部用以厌氧转化,每天产沼气1.5 m3以上,可满足3～4人普通家庭日常饮食.研究对改善农村环境和调整生活用能结构提出新思路.