水葫芦挤压渣的厌氧发酵特性

为了研究固液分离对水葫芦厌氧发酵的影响,本试验以经过固液分离的水葫芦挤压渣为原料,采用批式反应,进行了厌氧发酵产甲烷特性的研究,并进行了中试验证.研究结果表明,在室内中温(35℃),发酵料液总固体(TS)8％的条件下,水葫芦挤压渣发酵启动速度快,其干物质产气率可达398ml/g,甲烷含量可达59％.中试运行结果表明,在常温条件下(21～29℃),采用渗滤液回流方式,水葫芦挤压渣干物质产气率达0.33m3/kg,最高容积产气量达0.60m3/(m3·d),平均容积产气率为0.27m3/(m3·d).以上研究结果表明,经固液分离后,水葫芦挤压渣仍是良好的厌氧发酵原料.     

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.     

水体氮磷浓度对水葫芦厌氧发酵特性的影响

对生长在人工配制的3种不同氮磷浓度水体(富营养化湖河水、一级排放水A、一级排放水B)的水葫芦进行了中温批式厌氧消化产气比较,研究水体氮磷浓度对水葫芦厌氧发酵的影响。结果表明:水葫芦生长水体的氮磷浓度与水葫芦的产气量有明显的正相关性。水体氮磷浓度越高,生长的水葫芦产气潜力越高。TS、VS、纤维素和半纤维素的降解率以及生物转化率均有相同趋势,不同水体生长的水葫芦的营养特性不同造成水葫芦产气差异,其中木质素含量对水葫芦厌氧降解特征影响较大。     

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。     

水葫芦厌氧发酵制沼气的正交实验

水葫芦是一种很好的厌氧发酵制沼气原料,选取水葫芦厌氧发酵过程中的进料量、初始pH值、温度、C/N进行四因素三水平的正交实验研究,以探究4个主要控制因素对水葫芦厌氧发酵过程的影响.结果表明:水葫芦厌氧发酵属于中温发酵过程,高温对发酵系统不利;弱碱性的初始pH值有利于提高产气率:不同的C/N对产气规律的影响不明显.     

厌氧CSTR反应器处理水葫芦挤压汁研究

在中温(35℃)条件下,应用改进的CSTR反应器对新鲜水葫芦汁进行厌氧发酵试验,采取逐步提高有机负荷的运行方式,将有机负荷由0.5 kg COD.m-3.d-1逐步提高到5.0 kg COD.m-3.d-1,HRT(水力滞留时间)也由起始的5 d逐步缩短至2.5 d,系统运行40 d,结果表明:系统启动迅速,运行至第30 d,反应器容积负荷达到5 kg COD.m-3.d-1,此后在HRT为2.5 d条件下,稳定运行10 d,其COD的去除率在75%以上,容积产气率可达1.1 m3.m-3.d-1,甲烷含量65%。     

水葫芦能源利用的生命周期环境影响评价

水葫芦厌氧发酵能源化利用已成为水葫芦处理与资源化利用的一个重要途径,以汀苏省农业科学院水葫芦中试基地与常州市武进区水葫芦综合利用示范上程为案例,利用生命周期评价的方法建立水葫芦厌氧发酵产沼气工程污染物排放的清单,并对系统生命周期环境影响进行评价,以水葫芦能源利用产生1 MWh电能为功能单位,评价其对环境产生的影响.研究过程将整个生命周期分成3个阶段:水葫芦厌氧发酵预处理、水葫芦厌氧发酵产沼气发电和沼液沼渣农田应用,重点考虑了3种环境影响类型:全球变暖、环境酸化和富营养化.评价结果为:各类型环境影响指数分别为2.1×10-3、4.89×10-2和1.98×10-1,与能源作物发电及传统火力发电相比较,水葫芦厌氧发酵能源化利用中的CO2、SOx、NOx等污染物排放量均较低,对环境的负面影响最小,但水葫芦能源利用的生命周期效率仅为0.09,低于能源作物热电联用的技术途径(0.119).降低水葫芦厌氧发酵能源化利用中的石化能源消耗、控制堆肥及沼液沼渣有机肥施用过程中氨挥发损失,对于提高水葫芦能源转化效率与降低环境影响指数至关重要.     

添加水葫芦对牛粪厌氧产沼气的影响

在中温(35℃)条件下,采用批量发酵方式,研究了不同添加比例的水葫芦对牛粪厌氧发酵产气特性的影响.试验没置了水葫芦添加馈分别为牛粪鲜重的5%、10%、15%、20%和25%等5个处理.研究结果表明:水葫芦的添加对系统产气有明显促进作用,其中以15%添加量产气效果最好,在90 d的试验过程中,总产气量较对照高出177%.但是水葫芦的添加量并非越多越好,添加量与产气率的关系为先升后降的一条抛物线,说明在水葫芦添加比例为15%时,牛粪中的产甲烷菌具有最伟活性.     

水葫芦生物学特性的多态性

【研究目的】研究水葫芦生物学特性的多态性,以期为研究生态学特性和合理防治提供理论依据。【方法】采集来自鱼塘、污水沟、池塘和清水饲养的水葫芦植株,分别观察根、茎、叶的形态、大小,记录数据并拍照。【结果】水葫芦在有根系和不带有根系的情况下都能萌发新根。水葫芦叶片形态具有多态性,多态性的表现程度应与养殖的水质相关。水葫芦的叶片生长具有多态性,有独立成叶的或是带有包叶等,并且其中部分叶片在生长过程能形成新的根状茎,长出上长下短的新根,从而发育成新株。【结论】水葫芦具有很强的生长能力,其生物学特性具有多态性.     

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.     

水葫芦防治方法研究进展

水葫芦是一种全球性的有害水生杂草,危害极大,各遭受水葫芦危害的国家都在积极寻求高效防治水葫芦的新方法,目前,水葫芦的防治方法有物理防治、化学防治、生物防治及综合防治,各防治方法都在不断地发展改进,本文将对其最新研究进展作一介绍。     

城市污泥中有机酸在厌氧消化过程中的稳定性差异

研究了厌氧消化作用对深圳污泥中有机酸的降解作用,消化过程中有机酸的稳定性受分子结构决定,羟基酸〈烯酸〈正烷酸〈芳香酸〈甾酸,具有稠环、苯环和共轭双键结构者稳定性较高,而含有羟基和孤立双键者稳定性较低,且羟基基团越多,结构越不稳定,厌氧消化对能选择降解高碳数羟基本是选择保存低碳数基酸,某些民政部下,有机酸的稳定悸也可能受生物代谢因素的影响。     

农作物秸秆的厌氧消化试验研究

采用厌氧消化技术,研究了秸秆在中温、高温及环温条件下的生物气产量、发酵液乙酸浓度及甲烷含量的变化情况,比较了不同条件下TS和VS的去除率及产气率。结果显示,在试验的各个温度条件下,秸秆的厌氧消化都可以进行。在高温时干物质产气率可达到0．24m^3·kg^-1,比环温及中温时产气率分别提高42％和21％。但高温引起的酸化会使得系统的正常运行受到影响,中温和环温的甲烷含量在第8d都可以达到50％以上,系统启动快且在试验期间运行稳定,因此从能量投入产出、产气稳定性等因素综合考虑,中温厌氧消化是比较理想的农作物废弃物的处理方法。     

秸秆厌氧消化产沼气的研究进展

秸秆是生物质能源的重要组成部分。我国农作物秸秆资源储量十分丰富,但大多数都没有得到有效利用,被随意丢弃或直接焚烧的现象较为常见,造成了严重的资源浪费和环境污染现象。因此,对秸秆的资源化利用已迫在眉睫。在秸秆的众多利用方式中,厌氧消化产沼气是现阶段对其资源化利用最有效的途径之一。本文主要围绕秸秆厌氧消化产沼气的可行性、影响因素、利用现状、存在问题和解决方案等方面进行了综述,旨在为规模化秸秆沼气工程的应用和推广提供一定参考。     

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。     

水葫芦富集水体养分及其农田施用研究

采用自然水体养殖及农田施用试验方法,对水葫芦(Eichhornia crassipes)的N、P、K吸收能力及其在农田施用效果进行了研究.结果表明,在研究试验条件下,水葫芦对N、P、K的富集系数分别达到N6641倍、P16 667倍、K6 560倍,42 d对N、P、K的吸收量可高达40.57、6.95和81.14 g·m~(-2).与常规施肥处理相比,施用水葫芦处理(等量的N、P投入)的土壤速效N除了苗期显著降低外,其他各时期无显著筹异,而速效P和速效K从苗期开始一直表现为不同程度的升高,说明施用水葫芦可促进土壤速效P、K的增加.但要获得较高的产量水平,应适当增加前中期氮肥施用水平.采用水葫芦控制性种养既可实现养分在水体与农田间的循环,还可减少农田化肥的施用量和农业面源污染,是一种良性的循环模式.     

膨润土的添加用量对餐厨垃圾厌氧消化过程的影响

采用室内发酵瓶试验方法,研究了矿物材料膨润土在5种不同施用量的情况下对餐厨垃圾厌氧消化过程中消化液COD、产气量、pH的影响。结果表明,在发酵温度为35℃、有机负荷率为10．234g COD· d^-1·L^-1的条件下,膨润土用量比为0、0．25％、0．5％、1％、1．25％、2．5％（质量分数,以消化底物湿基计）时,餐厨垃圾厌氧消化系统的产气率分别达到115．15、116．77、119．75、130．96、18933、118．79mL·g^-1 VS,其中当膨润土用量比为1．25％时对厌氧消化系统的产气率有显著的促进作用。研究发现膨润土的添加对餐厨垃圾厌氧消化过程中的pH变化有一定的缓冲作用,文章同时探讨了膨润土缓冲pH变化的初步作用机理。     

凤眼莲修复农村微污染小型水域研究

为了解凤眼莲对农村微污染小型水域的修复效果,以流经郑州郊区农村的十八里河河水作为对照(A组),向其添加有机质、氮磷营养物质的B、C 2组为微污染水样,采用凤眼莲静态培养,通过测定水样中化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)及氨氮(NH3-N)含量,监测凤眼莲对污染水样的净化效果。结果表明,凤眼莲对水样中COD、TP、NH3-N的去除率增幅随时间增加而减小,在最初6d都表现出较高的去除率,且各指标的初始质量浓度越高,去除率亦越大;对TN的去除率增幅随时间增加表现为先增加后减小,TN的去除是一个相对缓慢的过程。在18d内凤眼莲对水样中COD、TP、TN和NH3-N的去除率分别介于69.27%～74.15%、69.20%～83.61%、71.86%～75.01%和64.26%～94.50%。可见,凤眼莲对微污染水域中COD、TP、NH3-N、TN均具有较好的净化效果,可用于修复该类水体。