利用河底污泥进行连续厌氧生物产氢的试验研究

利用河底污泥,以葡萄糖为基质,在pH值为5.0～5.2,温度为35 ℃,水力停留时间为6～8 h的条件下,实现了连续厌氧生物产氢.结果表明:当容积负荷为36 kgCOD·m-3d-1时,产气中主要含有氢气和二氧化碳,其中H2约为52.3%,反应器的容积产氢率最高达6.7 L ·L-1d-1,基质产氢率为1.3～1.4 mol·mol葡萄糖-1;液相中主要末端产物为乙醇、乙酸、丁酸,三者摩尔比约为1∶1∶0.6,另有少量丙酸.     

有机负荷对UASB产氢反应器中颗粒污泥的影响研究

为增强产氢颗粒污泥性能,通过UASB反应器进行中温连续产氢试验,探索有机负荷对产氢颗粒污泥性能的影响。结果表明:随着有机负荷的逐渐增加,产氢速率、颗粒污泥粒径、胞外聚合物(EPS)含量逐渐增加,颗粒污泥沉降性能和强度明显提高。在有机负荷为80gCOD/(L.d)时,产氢速率达到最大值8.6L/(L.d);当有机负荷进一步增加至90gCOD/(L.d)时,紧密结合的胞外聚合物(TB-EPS)的含量减少,松散附着的胞外聚合物(LB-EPS)的含量增加,导致颗粒污泥沉降性能和强度变差,产氢速率降低。因此,适度增加有机负荷可增强产氢颗粒污泥的强度及沉降性能,进而提高其产氢效率。     

高效产氢发酵细菌在不同气相条件下产氢

气相条件是影响高效产氢细菌产氢能力的重要生态因子之。间歇实验结果表明，空气中的氧分子是抑制高效产氢细菌－B49生长发酵的直接原因，二氧化碳也对B49的发酵产氢产生很大的抑制作用，而以氮气和氩气为气相能使B49发挥较高的产氢能力，氮气很可能对B49的发酵产氢有一定的促进作用。     

厌氧产氢细菌发酵类型和生态学的研究

本文在厌氧污泥处理高浓度有机废水的基础上，为了提高厌氧产氢细菌的产氢能力，采用间歇厌氧培养实验对产氢菌群生态学进行了研究。产氢菌群生态位、生态因子和种间协同作用的研究表明，Ｏ２、ｐＨ值、ＣＯＤ浓度的变化会引起发酵类型的变化。在厌氧产氢污泥中分离纯菌，通过发酵污泥混菌与纯菌的产氢能力的比较，表明了菌群间协同作用在产氢发酵中的作用。以白糖为供氢体，混菌的最大产氢能力达８４．４ｍｌＨ２／ｇ菌体·ｈ。提出了乙醇型发酵的最优控制因素。     

牛粪产氢产甲烷联合发酵产能效率的实验研究

为了克服产氢发酵和产甲烷发酵都存在的能源转换效率低这一瓶颈,实验将产氢发酵和产甲烷发酵进行联合,以牛粪为原料,进行产氢产甲烷联合发酵产能效率的研究,以期提升整体厌氧生物处理的产能效率;在产氢发酵阶段,通过调节pH值至5.0,抑制产甲烷菌、中断产甲烷过程的手段来实现产氢发酵,使其在产生氢气的同时生成小分子有机酸及醇类等有机物,当产氢发酵结束后,将产氢余液提供给产氢产乙酸菌和产甲烷菌进行产甲烷发酵,使小分子有机酸及醇类等物质继续代谢生成甲烷;结果显示牛粪产氢产甲烷联合发酵的能源转换效率为28.15%,明显高于牛粪产氢发酵的(9.76%)以及牛粪单独产甲烷发酵的(25.8%);结果表明本实验所建立的产氢产甲烷联合发酵模式能显著提升传统厌氧生物处理的能源转换效率。     

不同金属离子对生物质发酵产氢的影响

为揭示不同金属离子在生物质发酵产氢中的作用规律,以混合菌群发酵产氢为研究对象,采用正交试验设计的方法,考察了7种金属离子对生物质发酵产氢的影响。通过对不同金属离子质量浓度及相互关系对发酵产氢影响的综合比较,获得以下结论：促进混合菌群发酵产氢的金属离子组成为：Fe2+ 20 mg/L,Zn2+ 0 mg/L,Ni2+ 1 mg/L,Mg2+ 10 mg/L,K+ 100 mg/L,Fe3+ 100 mg/L,Mn2+ 1 mg/L;H2与CO2、总产气量存在显著的正比关系,与糖利用率无直接关系;以PDB（马     

嗜热厌氧菌共培养发酵玉米秸秆产氢的研究

氢能是对环境无害且可以替代化石燃料的可持续性能源。利用嗜热厌氧菌暗发酵木质纤维素生产氢气是一种极具潜力的生物制氢技术,具有清洁、高效和可再生的优势。构建解糖热解纤维素菌和热解糖厌氧杆菌共培养体系,考察两株菌株接种比例、总接种量和底物浓度对玉米秸秆发酵产氢的影响。实验结果表明,在发酵体系初始pH值7.0,培养温度60℃条件下,当解糖热解纤维素菌和热解糖厌氧杆菌接种比例为3∶2,菌种总接种量为6%,秸秆浓度为15 g·L^-1时,体系产氢能力最强。此时,发酵体系产氢量累积达到65.6 mL·g^-1-秸秆,氢气含量为46.9%,最大产氢速率为1.47 mL·g^-1h^-1。     

初始pH值对微波预处理颗粒污泥厌氧发酵制氢的影响

以高浓度有机废水为发酵底物,接种颗粒污泥进行厌氧发酵制氢,通过批量试验研究了初始pH值对经微波预处理后的颗粒污泥厌氧发酵产氢的影响.结果表明:初始pH为9.0时,产氢效果最好,此时的比产氢速率达到24.23 mmolH2·(gCOD·d)-1,COD去除率约为31％,出水挥发性脂肪酸浓度为3768 mg·L-1.     

高温厌氧颗粒污泥的培养试验研究

在试验室静态装置中培养高温厌氧颗粒污泥的试验表明,以常温颗粒污泥为种泥,中温启动运行一段时间后,再升温至高温,经过73天运行可培养出具有高生物活性的高温颗粒污泥.所培养出的颗粒污泥粒径以0.6～1.4 mm为主; VSS/SS为0.70,Vmax·CH4为532 ml·g-1d-1;颗粒内部菌种分层分布,中心以短杆菌为主,由内至外,丝状细菌分泌物逐渐增多,在颗粒表面形成一层壳.高温颗粒污泥的"壳"结构增强了颗粒污泥抗温度变化的能力,但延缓了中温菌的淘汰及高温菌的增长,延长了颗粒污泥从中温到高温的转型时间.     

污泥发酵制氢技术的现状和展望

运用厌氧发酵产氢技术处理污泥制取氢气的研究在国内外已经受到了广泛的关注。本文归纳并分析了厌氧发酵生物制氢的原理、厌氧发酵产氢的途径及其影响因素,并结合国内外研究现状对该技术的应用发展前景进行了探讨。     

沼气循环厌氧颗粒污泥床反应器的运行特性

以厌氧絮状污泥接种,投加少量颗粒活性炭(GAC),处理高浓度自配水的上流式厌氧生物反应器在无沼气循环下,经18天运行即实现了污泥颗粒化,按反应区容积计算的有机负荷(OLR)达到15 kgCOD·m-3d-1,COD去除率为87%;启动沼气循环,在气体上升流速约2.1 m·h-1的条件下,几乎所有颗粒污泥在2天内发生解体;但继续沼气循环,经过在OLR约为36 kgCOD·m-3d-1下连续运行49天反应器内又重新形成了颗粒污泥;随后,反应器的OLR迅速提高到并保持在90kgCOD·m-3d-1左右,稳定运行18天,COD去除率在95%以上;沼气循环可强化反应器内的混合程度,使其离散系数D达到0.368.     

Na+对IC反应器颗粒污泥影响的试验研究

利用取自IC反应器的颗粒污泥,研究了Na 浓度对厌氧颗粒污泥产甲烷活性的影响及其对COD去除效果和出水挥发酸的影响,并研究了系统缓冲能力的变化情况。实验结果表明,Na 会对颗粒污泥的活性产生抑制,当Na <10 g.L-1时系统具有足够的缓冲能力;当Na <12 g.L-1时,有机物去除率保持在82%以上,VFA稳定在203~643 mg.L-1。     

厌氧悬浮颗粒污泥床同时反硝化产甲烷研究

利用厌氧悬浮颗粒污泥床反应器，以自配水为基质，通过微生物的反硝化作用和产甲烷作用成功实现了在单级反应器中去除硝酸盐和水中有机质的目的。反应器开始接种的污泥是产甲烷颗粒污泥，通过不断提高进水中硝酸盐的浓度，使厌氧颗粒污泥逐渐适应水中的硝酸盐，反硝化剩余的有机碳源转化为甲烷气体。在硝酸盐负荷为0.75kgN03^- -N·m^-3d^-1和COD负荷为14.1kgCOD·m^-3d^-1的稳态下，硝酸盐和有机碳的去除率分别为99.5％和90.1％以上。对反应器产生的气体所进行的气体组成测试表明，加入的硝酸盐全部转化为氮气，这一结果表明发生了真正的反硝化反应。     

厌氧颗粒污泥人工床层快速培养与吸附动力学分析

为加快颗粒污泥的形成速率,解决颗粒污泥培养时间长、污泥活性差的问题,通过向厌氧池中加入人工污泥床层快速培养厌氧颗粒污泥,实现厌氧颗粒污泥培养的可控性。采用电子扫描电镜对培养好的厌氧颗粒污泥微观形态进行观察,通过电子显微镜观察颗粒污泥形态变化,确定颗粒污泥分形维数。以颗粒污泥的数量分布、平均粒径、含水率为表征参数,建立厌氧颗粒污泥的吸附动力学模型。结果表明,厌氧颗粒污泥附着在人工污泥床层上,由于人工污泥床层均匀分布使得形成粒径为4~5 mm的厌氧颗粒污泥质量占总污泥质量的80%,分形维数在2.68~2.83之间,颗粒轮廓清晰,颗粒污泥在水力负荷达到5 kg/(L·d)时,人工污泥床层上形成的颗粒污泥质量浓度仍保持在5.84 kg/m3,颗粒污泥耐冲击能力强;针对吸附在人工污泥床层上的厌氧颗粒污泥建立吸附动力学模型,发现反应池中污泥的内循环可以促进厌氧颗粒污泥的形成,当厌氧反应池任意断面颗粒污泥向上和向下的污泥浓度之比为0.8~0.9时,形成的厌氧颗粒污泥吸附性能最强。     

厌氧颗粒污泥总DNA提取方法的比较和应用

微生物多样性研究是厌氧颗粒污泥自固定化现象研究中的一个重要内容,进行该研究的前提和关键步骤是DNA提取方法的确定,所提取DNA的纯度和产量直接决定了微生物多样性研究的成败。文章对各种DNA提取方法进行了综述与分析,在对比其优缺点的基础上提出了其各自的适用范围,以期为厌氧颗粒污泥内微生物的深入研究提供帮助。     

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。