酒糟与猪粪混合厌氧发酵产沼气的研究

为探索酒糟中添加猪粪对厌氧消化特性的影响,采用自行设计的小型厌氧发酵装置进行批量发酵试验。结果表明,酒糟与猪粪的干物质质量比为7∶3时,发酵过程中日均产气量、累积产气量、甲烷体积分数都最大;pH的降低幅度最小,抑制酸化效果最佳;总产气量和总固体产气量分别为31 885 mL、263.9 mL/g,与其他各组有显著差异。因此,合理调配酒糟与猪粪的比例,能够有效调节料液碳氮比,从而提高酒糟的产气率与利用率。     

菌渣厌氧发酵制取沼气研究

以酒糟菌渣为原料,在实验室内利用自行设计的发酵装置进行了批次发酵试验,探讨了菌渣厌氧发酵的产沼潜力及影响因素,并在农户沼气池内进行了应用试验。结果表明:菌渣经过适当处理可实现高效发酵产出沼气,原料产气率可达0.133 m3/kg干物质,产气潜力约为秸秆的一半,但菌渣产沼气具有预处理方式简便、启动迅速等优点。菌渣产沼气的最佳参数为:将菌渣和牛粪以7∶3的配比(以干物重计)制作发酵原料,发酵原料、沼液、水以5∶3∶2的比例(按重量计)混合,堆沤预处理3~5 d后,投入发酵装置,添加10%的鸡粪沼液为接种物启动发酵。菌渣用于农户沼气池发酵产气可行,气温较高的季节可满足农户日常生活所需,应用时宜采取分批进料方式。     

木薯渣厌氧发酵制取沼气的研究

研究了木薯渣的酸化特性和不同接种率（60%、70%、80%）对厌氧发酵产沼气的影响。试验结果表明,木薯渣极易酸化,但厌氧发酵甲烷化是可行的,在试验采用的接种率中,70%的接种率能调控发酵系统的pH、VFA浓度在正常范围,产气能顺利启动和进行,产气率和最高甲烷含量分别为249.35 ml/g VS和48.16%,优于其他两组,为木薯渣厌氧发酵产沼气的深化研究和应用提供了参考依据。     

温度对红薯酒糟沼气发酵的影响

以红薯酒糟为原料,接种30%(体积比)活性污泥,在30、35、40、45℃等4个温度水平下,采用自制小型沼气发酵装置进行厌氧发酵试验,通过测定产气率和化学需氧量COD值,研究温度对红薯酒糟沼气发酵的影响.结果表明,30、35、40、45℃的产气率分别为70.94、24.42、49.70、74.19mL/g;COD的降低率分别为32.62%、18.53%、29.38%、34.83%;30、45℃的产气率、COD的降低率明显高于其他2组;45℃的发酵pH较好,35℃的pH在后期出现了弱酸化现象.     

干物质浓度对菠萝叶渣干式厌氧发酵产沼气的影响

在C/N为25∶1,温度为（35±1）℃,接种量为30%的条件下,试验设计了A、B、C、D 4个试验组,其干物质浓度分别为15%、20%、30%、40%,以废弃的菠萝叶渣为原料,在自行设计的沼气发酵装置上进行了干式厌氧发酵试验,对菠萝叶渣干式厌氧发酵的可行性及干物质浓度对发酵过程的影响进行了研究。结果表明,菠萝叶渣用干式厌氧发酵工艺处理是可行的;干物质浓度为20%的试验组的产气量为556.9 L,明显优于其他3组;原料产气率和池容效率也优于其他3组;而干物质浓度对CH4含量的影响不大。该项研究对菠萝叶渣的资源化利用提供了有益的参考。     

食用菌菌渣产沼气潜力测定

为食用菌菌渣的有效、合理和循环利用提供技术支撑,并为沼气发酵拓宽原料来源渠道,以含有沼渣的食用菌菌渣作为沼气发酵原料,在常温条件下（25～34℃）进行厌氧发酵产沼气试验。结果表明：菌渣在发酵60 d 内的总产气量为1．38 m3,产沼气潜力为0．12 m3/kg TS,日平均产气率为0．15 m3/（m3·d）,甲烷含量在发酵12 d 时达到50％以上,此后一直保持在57％左右。结论：含有沼渣的食用菌菌渣是优质的沼气发酵原料,菌渣厌氧发酵能有效解决轻型基质类原料厌氧发酵结壳的问题。     

白菜渣汁混合高温厌氧发酵产沼气及微生物群落结构研究

为了探究蔬菜渣和蔬菜汁混合后对其厌氧发酵产沼气潜力的影响,并为混合蔬菜渣汁厌氧发酵工程的应用提供合理性的分析与建议.采用批量式的发酵方式,选取白菜渣汁混合物为反应原料,在高温(55±1)℃下,底物质量分数为3％、白菜渣粒径为0.85 mm,其中白菜渣加水的实验组3(白菜渣68.34 g,水331.66 mL接种物的量为120 mL) TS降解率、VS降解率、第2个日产气高峰、最高CH4含量和累积总产气量分别为56.13％、61.06％、525 mL、66.19％和3390 mL,发酵前后pH值分别为7.2和7.6均在产甲烷菌的正常pH范围,结果均优于其他实验组的对应指标.利用100 L的发酵罐对其进行连续搅拌厌氧发酵产沼气的小试放大实验并分析生物群落结构,通过高通量测序发现在纲水平上,古菌主要以甲烷杆菌纲、甲烷微菌纲为主;在属水平上,嗜热弯曲甲烷热杆菌属是反应器中最主要的产甲烷菌(占总菌量的55％～81％),甲烷八叠球菌属是第二主导的产甲烷菌属(占总菌量的16％～42％).在连续搅拌过程中,甲烷主要由甲烷八叠球菌属利用CO2和H2通过还原CO2产甲烷途径和乙酸产甲烷途径产生,即甲烷八叠球菌属对连续搅拌实验组的甲烷产生起主导作用.     

水葫芦厌氧发酵产沼气技术研究进展

水葫芦是中国十大入侵生物之一,但由于它生长繁殖快、水体净化能力强,如果加以合理利用,可以变害为宝.本文综述了水葫芦能源化利用的研究进展,同时,指明了进一步研究方向与重点.     

银杏叶厌氧发酵产沼气试验研究

[目的]研究银杏叶厌氧发酵产沼气潜力。[方法]以银杏叶为原料,在30℃下进行批量式恒温沼气发酵试验,探讨其产气潜力和产气规律。[结果]银杏叶具有较好的产气潜力,沼气发酵时间为45 d,总产气量为1 945 ml,每克银杏叶可产沼气231 ml,原料TS产气率374 ml/g(TS),VS产气率453 ml/g(VS)。[结论]该研究可为银杏叶厌氧发酵产沼气应用提供参考。     

水葫芦与蓝藻厌氧发酵产沼气研究

在室内进行了以水葫芦以及水葫芦添加蓝藻为底料的厌氧发酵产沼气对比试验,试验结果表明:水葫芦是一种良好的沼气发酵原料,产气高峰期主要集中在发酵前期的30 d,单一使用水葫芦为物料产气速度稍快于添加蓝藻的处理;新鲜水葫芦的产气潜力为0.34 L/g TS;主要发酵阶段所产沼气中CH4含量达60%,添加蓝藻处理所产沼气的CH4含量最高可达70%以上。     

新鲜玉米秸秆厌氧发酵特性研究

[目的]探讨不同有机负荷条件下玉米秸秆厌氧发酵情况.[方法]在37℃条件下,通过批式试验分析玉米秸秆不同初始进料浓度厌氧发酵产气潜力.[结果]在初始有机浓度为10、20、30 gVS/L的条件下,玉米秸秆厌氧发酵的最终累积产气量分别为654.3、662.3、651.3 ml/g(VSadded).试验结束后,发酵液pH、氨氮浓度、挥发性脂肪酸(VFAs)和碱度(TIC)均在正常范围内,均未发生抑制现象;TS和VS降解率均在75％ ～ 90％之间,20 gVS/L浓度的玉米秸秆的TS、VS降解率最高.[结论]玉米秸秆在初始浓度为10～20gVS/L范围内均能够进行良好的厌氧发酵,在20 gVS/L条件下的厌氧发酵效果最佳.     

巨菌草高温发酵产沼气的初步研究

巨菌草是一种光合作用效率很高的能源植物,用来发酵产沼气潜力很大。该研究以巨菌草为发酵底物,从菌群富集、堆沤预处理和发酵过程对其进行了高温发酵产沼气的初步研究。共富集得到了4个高温发酵巨菌草产沼气菌群,其中从牛瘤胃内容物中富集得到的4号菌群产气效率最高,15d的积累产沼气量达到了373.1 mL/g TS。实验结果表明:利用沼液对巨菌草进行堆沤处理效果较好,15d的积累产沼气量为406.5 mL/g TS;接种量为64%时产气持续性好,15d积累产沼气量可达442.6 mL/g TS;最佳起始碳氮比为21.5;添加氯化铵的巨菌草发酵启动早于添加尿素的发酵1～2d。该文为规模化利用巨菌草高温发酵产沼气提供了参考。     

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。     

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。     

3种添加剂对牛粪厌氧发酵的影响

在以牛粪为原料的厌氧发酵过程中,向厌氧生物反应器中分别添加FeSO4.7H2O、皂土、活性炭,研究它们对牛粪厌氧发酵产气特性的影响。试验结果表明:添加FeSO4.7H2O、皂土、活性炭均能促进牛粪的厌氧发酵,与对照组相比,产气量分别提高了11.8%、20.4%、8.8%。     

不同外源添加物对牛粪厌氧发酵的影响

为探索不同外源添加物对牛粪厌氧发酵的影响,在以牛粪为原料的厌氧发酵过程中,向厌氧生物反应器中分别添加尿素、草木灰和铁粉,研究在(20±1)℃条件下各添加物对厌氧发酵产沼气的影响,分析厌氧发酵过程中日产气量、累积产气量、pH、氨态氮质量浓度及碱度的变化。结果表明,在牛粪中添加5g草木灰的累积产气量及产气速率最大,3种添加物对牛粪累积产气量的影响强弱顺序为草木灰>铁粉>尿素;添加3种添加物后pH波动较小,都在适宜范围内;氨态氮质量浓度除草木灰组有所升高外,其他两组均降低;碱度的变化中,尿素组升高,草木灰和铁粉组的波动较小且比较稳定。     

响应面法优化稻草厌氧发酵工艺研究

[目的]研究采用响应面法优化稻草厌氧发酵工艺。[方法]利用中心组合试验设计,考察总固体(TS)含量、发酵温度、尿素添加量对稻草厌氧发酵的影响,采用响应面分析方法对工艺参数进行优化。[结果]根据试验数据建立的二次多项式数学模型极显著,相关系数R~2=0.968 4,说明预测值和试验值之间拟合度较好。通过模型预测得到稻草厌氧发酵产沼气的最优工艺组合为总固体含量6.37%,发酵温度32.64℃,尿素添加量4.28%,预期可能最大单位TS产气率236.60 m L/g,试验值为241.00 m L/g,二者相对偏差为1.82%。[结论]利用响应面法优化稻草厌氧发酵工艺参数可行,可以较好地预测单位TS产气率。     

中温下3种落叶厌氧发酵产气量研究

[目的]探求几种常见行道树落叶厌氧发酵的特性,以期为解决城市行道树落叶清扫后的能源化利用提供技术储备。[方法]通过自行研究设计的可控性恒温发酵装置,以城镇绿化中3种常见行道树（三角枫、紫叶李、法国梧桐）落叶作为发酵原料,以常温厌氧发酵池的底物为接种物,在20、25、30℃3个温度条件下进行批量试验,研究3种单一原料的发酵产气特性。[结果]3种常见行道树在常温条件下大部分能够正常发酵产生沼气,且持续时间较长。在3种不同发酵原料中,三角枫产气总量最大,产气总量和产气天数随温度升高而降低,但单位干物质日平均产气量随温度升高而升高;紫叶李和梧桐的产气总量、产期天数和单位干物质日平均产气量均随温度升高而升高。[结论]对城市行道树落叶清扫后进行厌氧发酵产生沼气是可行的,且可产生较好效果。     

漆树籽残渣厌氧发酵产沼气潜力研究

[目的]研究漆树籽残渣发酵产沼气的可行性与潜力。[方法]以漆树籽残渣为原料,在中温30℃下,采用全混合批量发酵工艺,测定漆树籽残渣发酵过程中的TS产气潜力、VS产气潜力、日产气量、产气速率、pH等指标。[结果]第3天发酵体系酸化,但在微生物调节下,第7天体系pH恢复至7.0,正常产气。经60 d发酵,漆树籽残渣产沼气潜力为594.29 ml/g(TS)或615.84 ml/g(VS)。[结论]研究表明漆树籽残渣是一种很好的沼气发酵原料。