塔式厌氧反应器处理猪粪研究

为了发挥家畜粪便厌氧发酵产甲烷能力,提高反应器在缩短水力滞留期时的甲烷产量及产率,大量的研究对非传统的消化模式进行了探索,并不断改进和发展了厌氧消化装置的结构。其中两步消化工艺将会提高整个过程的效率,提高产气量和改进操作控     

猪粪厌氧消化产气性能与物质流研究

为了探究畜禽粪便在厌氧消化过程中的物质转化效率,文章以猪粪为发酵原料,以沼气站沼液为接种物,通过测定日产气量、总产气量、甲烷含量、TS和VS去除率等数据,借助物质流分析方法,分析了厌氧消化过程在不同时期的气相、液相和固相中的物质转化规律。实验结果表明猪粪厌氧消化累积产气量为18280 mL,其TS和VS去除率分别为40.17%和56.30%,整个厌氧消化过程中的平均甲烷含量和二氧化碳含量分别为62.34%和28.35%。物质流和生命周期评价结果表明碳元素的流向为:生物气35.52%,沼渣56.22%,沼液8.26%;氮元素在的物质流向为:沼液为50.57%,沼渣为49.43%。该研究为猪粪的资源化管理和利用提供了理论依据。     

猪粪水热预处理和厌氧消化条件下的典型抗生素降解性能

畜禽养殖过程中排泄的粪污中残存大量抗生素给环境带来潜在风险。为进一步了解水热预处理和厌氧消化对畜禽粪污中典型抗生素降解变化特征,同时明晰抗生素与产甲烷性能的相关性,以猪粪为研究对象,考察了不同温度（70、90、120、150、170℃）水热预处理对3种抗生素（磺胺嘧啶、土霉素和恩诺沙星）的消减作用,研究了3种抗生素在中温厌氧消化过程中的降解规律及其对产甲烷性能的影响。结果表明,磺胺嘧啶和恩诺沙星在70℃水热处理条件下100%去除,而土霉素在90℃水热处理条件下100%去除;3种抗生素的去除率随着厌氧消化时间的延长而逐渐增加,恩诺沙星在厌氧消化5d基本达到100%的去除;土霉素在厌氧消化15d基本达到100%去除,而磺胺嘧啶在厌氧消化30d去除率达52.9%;厌氧消化过程中磺胺嘧啶的去除率随着起始浓度的增加而降低,低浓度组（SDZ-1、SDZ-2和SDZ-3）在前12d均能够完全降解,高浓度组SDZ-4和SDZ-5在厌氧消化36d后的去除率分别为65%和71%。此外,猪粪中磺胺嘧啶为5~150mg/kg范围内,未见对猪粪厌氧消化产甲烷性能产生负面影响作用,厌氧消化累积沼气和甲烷产量与磺胺嘧啶浓度呈负线性相关（R2=0.9546和R2=0.8654）。因此,水热预处理和厌氧消化对猪粪中磺胺嘧啶、土霉素和恩诺沙星具有明显的消减作用,可为后续水热预处理耦合厌氧消化处理含抗生素粪污的研究提供数据支撑。     

厌氧消化法处理畜禽粪的研究

厌氧消化法处理畜禽粪的研究彭武厚胡文英李新吾（上海市工业微生物研究所,上海２００２３３）１绪言自１９７８年以来,上海市工业微生物研究所一直从事着处理高浓度有机废水及畜禽粪的研究,并在有关单位的合作下,相继在北京、上海、浙江、福建等省市建成了１６个厌氧...     

折流式厌氧消化装置处理公厕粪便的试验

为了解决城镇粪便的污染问题,加强城市文明建设,优化环境,治理水污染,必须寻求科学而又经济的处理方法。为此,江西省农村能源办和临川县农村能源办共同筹集资金,共同研究设计了“折流式厌氧装置”,并利用临川二中改建厕所的有利条件,建造     

猪粪和水牛粪厌氧消化产甲烷潜力的研究

采集江西地区两种代表性家畜粪便进行生物质特性分析,根据Buswell经验公式对其进行理论甲烷产量计算,并通过生化甲烷潜力测定试验对两种生物质的实际产气特性进行分析。结果表明,本研究中采集的猪粪和水牛粪的理论产甲烷潜力分别为646.7 mL·g-1VS和606.1 mL·g-1VS,其在生化甲烷潜力测定试验中实际产甲烷量分别为479.4 mL·g-1VS和307.6 mL·g-1VS,其生物降解率分别为74.1%和50.8%。水牛粪便的产甲烷潜力曲线和降解速率表明其生物降解过程中存在抑制因素。     

酒清废液高温厌氧消化装置比较试验研究

本报道了用ＵＡＳＢ／ＩＴＳ,ＵＮＦ和ＵＡＳＢ三种厌氧装置进行实验规模玉米酒精废液高温厌氧消化比较试验的研究结果。结果表明：三种装置都具有良好的高温厌氧消化处理酒精废液的能力,当有机负荷为１０ｇＣＯＤ／（Ｌ．ｄ）时,它们的ＣＯＤ去除率可以达到９０％,此时的装置产气率为６Ｌ（／（Ｌ．ｄ）。综合比较试验结果,ＵＡＳＢ／ＩＴＳ试验装置的运行稳定性最好。     

厌氧消化处理生活垃圾工艺研究

对城市垃圾进行实验室规模的厌氧消化制取沼气的实验结果表明，生活垃圾经分类收集、破碎、搅拌粉碎后，进行厌氧处理，可以获得较高的处理效率，并能回收沼气。最佳进料固体浓度是１６％；水力停留时间应大于１０天，以１５天为宜。一吨有机垃圾可产气１１０ｍ＾３，其中甲烷含量高于５３％。在此基础上，进行了物料平衡和ＣＯＤ利用率计算。     

城市垃圾厌氧消化处理工程工艺流程

本文介绍了国内外垃圾处理技术现状及发展趋势，并针对国内生活垃圾混合收集、混合处理的现状，着重强调了厌氧消化处理技术在我国城市垃圾处理工程中的可行性，并提出了一套与我国现阶段生活垃圾混合收集特点相适应的垃圾厌氧消化处理工艺流程，为该项技术在我国垃圾处理工程中的应用发展提供借鉴和参考。     

IC厌氧反应器的内循环装置

通过模型实验，对IC厌氧反应器中内循环装置进行了研究，并对其工作原理及影响内循环的一些因素进行了探讨。     

猪粪厌氧消化液两阶段闭式循环氨脱除工艺优化

针对氨吹脱工艺碱消耗量大、填料塔填料易结垢造成压降、塔板塔易夹带雾沫、漏液的技术缺陷和尾气氨吸收不完全的问题,设计了两阶段闭式循环氨脱除工艺,并利用研发的鼓泡反应器进行了猪粪厌氧消化液NH+4-N脱除的研究。利用响应面法优化气流量、投碱量、气液比与NH+4-N去除率的控制模型。研究表明:第1阶段吹脱厌氧消化液CO2,消化液p H值1 h可从8.03升高到8.86;第2阶段在气流量、投碱量和气液比分别为6 L/min、22.13 g和3 000时,NH+4-N去除率可达96.78%;两阶段闭式循环氨脱除工艺可用于未固液分离的猪粪厌氧消化液NH+4-N的脱除,鼓泡反应器可作为该工艺条件下的NH+4-N脱除装置。     

陕西规模化猪场猪粪与饲料重金属含量研究

测定了陕西省11个地区64家规模化养猪场中64个育肥猪饲料和相应的猪粪样品中Cu、Zn、Cr、Ni、As、Pb和Cd等元素的含量,并评估了其潜在的环境风险。结果表明：饲料和猪粪中均含有大量Cu、Zn、Cr、Ni、As、Pb和Cd等,并以Cu和Zn含量最高;饲料中Cu和Zn平均含量在38.33～805.61mg/kg和90.69～1208.19mg/kg之间,猪粪中Cu和Zn平均含量在78.99～1543.28mg/kg和68.72～3011.72mg/kg之间;陕西育肥猪饲料中重金属已经超出国家标准中的浓度限值,其中Cr、Cu、Zn、As、Pb和Cd的最高超标倍数分别为5.44、134.27、10.98、60.08、7.67和110.86,饲料是猪粪重金属的主要来源;限制陕西省规模化养殖场猪粪农用的主要因素是Cu、Zn和Cd含量。估算表明,安康、商洛和杨凌地区猪粪农田施用不足100年土壤Cu或Zn即超标,陕西农田土壤Cd在18.3～99.3年后即达到容许量。     

猪粪流变特性与表观粘度模型研究

采用旋转粘度计测定了不同含固率、温度条件下新鲜猪粪的流变曲线,并对含固率、温度对猪粪流变特性的影响进行了分析。结果表明:猪粪为假塑性流体且符合幂率方程。表观粘度随含固率的增大呈现增大趋势,但温度对其影响不大;表观粘度与含固率曲线存在临界点,可以作为非牛顿流体(猪粪)近似视为牛顿流体的标准;表观粘度与剪切速率曲线也存在一个临界D值,提出搅拌死区可以从剪切速度角度来定义。同时对温度影响猪粪表观粘度的机理进行了讨论;最后对表观粘度与含固率、剪切速率的关系进行了多元非线性回归分析,建立了表观粘度模型且拟合效果很好,为涉及非牛顿流体(猪粪)的工艺设计和优化提供了函数形式的物性参数关系式。     

生物炭添加对鸡粪厌氧消化产气特性的影响

在(35±1)℃条件下,采用序批式厌氧消化工艺进行了L9(33)正交试验,以生物炭添加量、生物炭粒径和接种量为因素探索生物炭添加对鸡粪厌氧消化产气特性影响,得出了鸡粪添加生物炭厌氧消化产气的最佳工艺组合。结果表明,各因素对鸡粪厌氧消化产沼气特性的影响从大到小依次为:生物炭添加量(极显著)、生物炭粒径(不显著)、接种量(不显著)。最佳处理组合总固体产气率为345.96 m L/g,挥发性固体产气率为420.62 m L/g,比对照组提高了45.24%。生物炭粒径对甲烷体积分数有极显著影响。     

猪粪颗粒粒度、粒形的量化表征方法研究

以猪粪物料为研究对象,基于去离子水分散、热风干燥-机械振荡、真空冷冻干燥-机械振荡3种分散预处理方法,分别采用激光粒度分析、扫描电镜分析、动态图像分析法测定其粒度分布和特征参数。扫描电镜观察结果表明,猪粪颗粒属于不规则颗粒;热风干燥-机械振荡分散后的样品存在较多团聚体。不同分散预处理的测定结果显示,因猪粪样品部分组分的可溶性和热风干燥-机械振荡过程中的团聚现象,宜优选真空冷冻干燥-机械振荡作为分散预处理方法。3种测量方法所获参数存在差异,其中,动态图像分析法由于采用直接测量原理和动态检测过程,可优选其作为检测畜禽粪便物料粒度分布的方法。基于真空冷冻干燥-机械振荡分散预处理和动态图像分析法,获取猪粪颗粒的纵横比和球形度分别为0.57±0.01和0.61±0.01,中值粒径为(501±16)μm,粒度分布宽度参数为1.45±0.04。     

规模化养猪场污水处理工程实例分析

本文以规模化养猪场的污水处理工程实例分析了各阶段的处理效果,结果认为,在改进规模化养猪场传统污水处理方案时,应用固液分离机进行前处理对去除SS,COD,BOD和NH,等效果好,去除率分别为75．7％,62．4％,59．9％和18．3％,且投资省、回收快,不增加企业的运行费用负担。     

中性纤维素酶促进牛粪厌氧消化性能的研究

试验考察直接添加中性纤维素酶对牛粪沼气发酵性能的影响.向厌氧消化体系添加50,100,150,200 FPU·g-1的中性纤维素酶,通过产气数据、发酵终点沼液性质来估计评估中性纤维素酶对牛粪沼气发酵性能的影响.中性纤维素酶可以促进牛粪的厌氧消化性能.当酶添加量为50 FPU·g-1时,对牛粪产气没有影响;当酶添加量继续...     

鸡粪厌氧发酵沼液达标处理工艺研究

为解决鸡场沼气工程沼液后续处理问题,以某养鸡场沼气工程全混式发酵池出水沼液处理为例,研究鸡粪厌氧发酵沼液的达标处理工艺。从鸡粪厌氧发酵沼液的特点出发,采用生化法与物化法相结合工艺处理沼液,并考查了3种不同组合的工艺处理效果。先以小试试验确定工艺最佳运行参数,再中试运行考查工艺的处理效果。结果表明：采用鸟粪石—SBR—混凝工艺处理鸡粪厌氧发酵沼液,沼液CODCr由9200mg/L降至280mg/L,NH+4N由3200mg/L降至36mg/L,TP由270mg/L降至3.3mg/L,达到畜禽养殖业污染物排放标准(GB 18596—2001);对于鸡粪厌氧发酵沼液中NH+4N的去除,直接采用SBR处理,微生物会受到游离氨抑制,NH+4N去除率不足30%,生化处理前必须采用预处理降低NH+4N负荷;鸡粪厌氧发酵沼液生化性良好,但仍含有一定量难降解CODCr,采用生化处理结合物化工艺进行深度处理可以以较低成本实现达标排放。     

中温厌氧消化对猪、奶牛粪中腐殖质含量及结构的影响

为阐明畜禽粪便厌氧消化后腐殖质的特性,文章以猪粪和奶牛粪为研究对象,探讨了进料总固体(TS)为4%和8%条件下中温35℃±1℃厌氧消化后物料中腐殖质含量和结构的变化特征。结果表明,中温厌氧消化后猪粪和奶牛粪的总腐殖质(HS)和富里酸(FA)含量均显著(p<0.01)降低;胡敏酸(HA)含量在发酵猪粪中显著(p<0.01)降低,而在发酵奶牛粪中无显著性变化。基于傅里叶变换红外光谱(FTIR)结果发现,猪粪消化残留物中糖类占比增多,脂肪族、酚类、蛋白质化合物占比减少,而奶牛粪发酵后多糖类物质占比减少,脂肪族、脂质、酚类化合物占比增加。芳香族化合物仅在高浓度猪粪中温厌氧消化后有少量被分解。该研究为畜禽粪便消化残留物后续的合理利用及环境风险评估提供参考。