碱预处理提高剩余污泥厌氧产甲烷性能研究

文章针对剩余污泥细胞壁难打破、水解难,厌氧消化产甲烷效率低的问题,采用中温批式厌氧消化实验探讨了不同浓度碱预处理对其产甲烷性能的影响。结果表明采用0.1,0.5和1.0 mol·L~(-1)的NaOH对污泥在厌氧消化前进行预处理,可有效促进污泥胞内有机物溶出,使可溶性COD含量比对照组分别提高了1.5倍,2.2倍和3.5倍。0.1和0.5 mol·L~(-1) NaOH预处理的污泥甲烷产量分别为170.8和253.6 mL·g~(-1)VS_(added),比对照组分别提高了101.7%和199.4%。动力学模型参数表明,0.5 mol·L~(-1) NaOH预处理的污泥的水解速率常数和最大产甲烷速率分别为0.091 d~(-1)和15.13 mL·g~(-1)VS·d~(-1),均明显高于其他处理组,另外该预处理组厌氧消化的延滞期由对照组的2.5 d缩短至1.2 d,说明碱预处理促进了污泥的水解和缩短了厌氧产甲烷过程启动周期。     

铁碳微电解强化污泥厌氧消化的研究

文章利用铁碳微电进行解强化污泥厌氧消化。实验结果表明铁碳微电解能够促进污泥的水解酸化,提高乙酸和丁酸的产量,水解酸化相关生物酶的活性提高了16.7%～60.0%。经过30天的厌氧消化,甲烷产量提高了37.8%,VSS分解率提高了9.8%,脱氢酶活性提高了15.1%,辅酶F420浓度提高了66.7%。因此,铁碳微电解更有利于污泥厌氧消化。     

不同生物预处理方式对污泥厌氧消化过程性能的影响

利用微生物处理技术对经聚丙烯酰胺脱水后的污泥进行不同方式微生物预处理,研究进料总固体(TS)质量分数为3%、发酵温度为35℃时厌氧消化过程中累积产气量与产甲烷含量、p H值、氨氮和化学需氧量(TCOD)等参数的变化趋势,探索真菌宛氏拟青霉不同预处理方式对脱水污泥厌氧消化过程特性的影响。试验结果表明:微生物预处理脱水污泥厌氧消化技术具有较好的可行性。直接添加宛氏拟青霉和添加宛氏拟青霉预处理2 d的污泥进行厌氧消化反应能够有效提高产气量和产甲烷量,加快水解速率,促进污泥中有机物的有效降解,使产甲烷过程顺利进行。直接添加宛氏拟青霉处理的产甲烷效果最优,其净累积产气量和产甲烷量较纯污泥分别提高85.79%和42.76%,且1 kg污泥可产甲烷12.69 L,较纯污泥提高42.74%。     

城镇有机垃圾两相厌氧消化中有机物水解溶出试验

为了促进两相厌氧消化的水解酸化相中有机物的水解溶出,以生活垃圾中COD、VS溶出量为研究参数,试验研究了动态的喷淋和静态的浸泡对城市生活垃圾有机物水解溶出的影响,厌氧、厌氧与好氧交替作用、厌氧与兼氧交替作用、用UASB出水浸泡以及添加猪粪对有机物水解溶出的影响,试验结果表明采用浸泡方式的溶出效率优于采用喷淋的方式,用UASB出水浸泡具有最佳的溶出效率,有机垃圾和畜禽粪便的联合溶出规律与有机垃圾溶出规律基本一致。     

酸化处理提高玉米秸秆厌氧消化性能及其优化研究

为了提高木质纤维素的水解效率,酸化相的出料被用来提高玉米秸秆的厌氧产甲烷性能,文章利用单因素方法考察了原料负荷、酸化时间和接种量对挥发酸浓度(VFAs)的影响,采用响应面方法对玉米秸秆酸化相水解产酸构建二次回归模型进行优化,然后将酸化相出料接种厌氧污泥后进行产甲烷试验,比较酸化后玉米秸秆的甲烷产率,得出挥发性脂肪酸产率和甲烷产率关系的数学模型。结果表明,酸化时间为5 d,接种比为6,有机负荷为50 g TS·L~(-1)时产酸效果最优,VFAs产率为270. 50 mg·g~(-1)TS。3个因素对VFAs产率的影响依次为接种比有机负荷酸化时间。在最优酸化条件下甲烷相出料的系统稳定性好,甲烷产率为285. 97 m L·g~(-1)TS,比未处理组提高了81. 52%,回归性分析结果表明甲烷产率与VFAs产率有较高的相关性。因此,水解酸化可以明显提高木质纤维素的降解效率和甲烷产率。     

活性污泥厌氧初期吸附降解木醋液产甲烷试验

试验研究活性污泥厌氧初期吸附降解木醋液及产甲烷情况。结果表明,活性污泥对木醋液的厌氧初期吸附在10min内达到动态平衡,木醋液降解率为15.6%,主要是物理性吸附;10min后,吸附为物理性和生物性吸附共同作用;伴随着吸附过程木醋液中有机物的水解酸化,醋酸和丙酸含量增加,pH值下降;被吸附降解的有机物以酚类化合物为主;木醋液及其主要有机物的吸附过程可以很好地用Freundlich吸附等温方程描述;甲烷产量随着木醋液初始体积分数的增加而增加。     

预处理和菌种驯化对剩余污泥连续厌氧消化的影响

为了提高剩余污泥厌氧消化的转化效率,文章探讨碱/超声联合预处理和菌种驯化对污泥厌氧连续消化的影响。实验结果表明:碱/超声联合预处理可以提高污泥的可生化性,污泥的SCOD增加了9742.9 mg·L~(-1),在后续的厌氧消化中甲烷产量提高20%;与原始菌种相比,驯化菌种可提高产甲烷量6%;污泥连续厌氧消化的最适有机负荷可达到2.3 kg VS·m~(-3)d~(-1),水力停留时间缩短为20 d。     

城市生活垃圾特性及其厌氧消化产甲烷潜能研究

文章以城市生活垃圾为原料,对比分析城市生活垃圾快速好氧发酵预处理前后理化特性的变化,并通过批式厌氧消化实验对预处理前后的厌氧消化产甲烷潜能进行了对比研究。结果表明,经过快速好氧发酵预处理,城市生活垃圾pH值升至7.86,C/N下降至30~35,碱度出现明显增加,易降解有机物部分降解,难降解有机物的百分含量增加。厌氧消化阶段,未处理和预处理城市生活垃圾中有机物单位VS累积产甲烷量分别为265.0~301.6 mL·g-1VS和308.3~358.4 mL·g-1VS,预处理垃圾单位VS累积产甲烷量比未处理高16.34%~18.83%;未处理和预处理城市生活垃圾中有机物VS去除率分别为75.87%~81.19%和81.28%~88.00%,预处理垃圾VS去除率比未处理高5.41%~6.81%。     

热水解对北京城市污泥厌氧消化性能影响的研究

文章以北京城市污泥为研究对象,通过产甲烷潜力批式试验和完全混合反应器半连续小试和中试试验,结合国内外相关研究成果,从反应器的产气能力、有机物去除能力、系统稳定性和厌氧消化动力学等不同角度研究、评价热水解对北京城市污泥厌氧消化性能的影响。结果表明,污泥经过热水解后挥发性悬浮有机物溶解率达到26.4%,可溶性物质比例提高;在批式试验和半连续试验中,甲烷产率均有不同程度提升,最高达88.9%,有机物去除率均提高23%以上,同时消化系统稳定性得到增强。经厌氧消化动力学分析,复杂有机物的水解速率提高了37.2%,最大基质利用率提高了27%。     

餐厨垃圾和稻草混合产酸工艺优化提高产甲烷性能

为了考察餐厨垃圾和稻草混合的产酸及产甲烷性能,首先采用正交试验设计对影响酸化相产酸效果的4个因素即餐草比,有机负荷,酸化时间,F/M(VS/VS)比进行试验研究,然后将酸化相出料接种厌氧污泥后进行产甲烷试验。试验结果表明,当餐草比为4∶1,有机负荷为40 gVS·L-1,酸化时间为8天,F/M(VS/VS)=2∶1时,酸化相的产酸效果为最优,VFA和乙醇的总量为17200 mg·L-1,比单因素最优水平组合VFA和乙醇总量提高18%。四个因素对于VFA产量的影响依次为进料负荷﹥酸化时间﹥F/M(VS/VS)﹥餐∶草比。本次试验中,在最优的产酸工艺条件下产生的酸化出料,产甲烷性能最佳(即负荷累计产甲烷率为410.5 mL·g-1VS),系统稳定性也较好,比单因素最优水平组合甲烷产量提高11%。     

微好氧预升温序批式干发酵装置设计与应用

为解决微好氧同步预升温序批式干发酵工艺实际运行过程中现有装备存在曝气不充分、喷淋均匀度低等问题,加快促进纤维物料降解和中间物质转化并提高产气效率,创新设计装备喷淋系统、曝气系统,优化集成了微好氧预升温序批式厌氧干发酵一体化装备,实现微好氧快速预升温、喷淋均匀接种、高效生产沼气。通过喷头特性比选出适合粘稠沼液循环的螺旋式喷嘴,并计算出当喷淋面积为0.6m×0.6m时,最佳喷头间距和管道直径分别为0.37m和0.08m,喷淋覆盖面积可达到物料表面积的87.33%。为方便物料进出,设计曝气管道对称分布在物料两侧,共设置6支平行曝气管,单侧管道间距和两端管道间距分别为0.5m和0.7m。集成装备并耦合微好氧同步预升温序批式干发酵工艺,通过长期试验确定实际运行中的多组反应器序批启动调控策略应为8组反应器,启动间隔为3d,发酵周期为24d。基于规模化奶牛养殖场对技术装备应用经济效益进行核算,得出投资回收周期约为4年,与传统湿法厌氧发酵技术相比减少了约1.3年。     

机动车洗车废水混凝影响因素分析

混凝是机动车洗车废水回用处理的预处理阶段,分析了洗车废水的主要混凝机理,通过实验研究了水温和PH值对主要污染因子去除率的影响,结果表明混凝是各种机理共同作用的结果,CODcr受水温和PH值的影响最大。     

啤酒厂污泥与棉籽饼袋式堆肥及效果

为快速高效无害化处理啤酒厂污泥,对啤酒厂的污水污泥进行微好氧堆肥发酵处理工艺进行了研究,重点研究了啤酒厂污水污泥袋式堆肥过程中温度、含水率、pH值、腐殖酸、有机碳、全氮、水溶性有机碳、发芽指数等参数的变化规律。结果表明：采用棉籽饼作为啤酒厂污水污泥的调理剂,将啤酒厂污水污泥与棉籽饼按照质量比4︰1的比例（添加质量分数为0.5%的尿素,调节C/N为30︰1,含水率为60%）进行混合后,每袋50 kg进行打包后封口发酵,21 d后出料松散且无臭味,堆肥产品腐熟,卫生学指标达到了国标要求。该研究为建立快速高效处理啤酒厂污泥新工艺提供了技术依据。     

奶牛粪微好氧耦合功能膜贮存稳定性与气体减排研究

集约化养殖场奶牛粪集中产出量大,资源化利用前贮存过程因局部厌氧易产生氨气和温室气体等,造成氮素损失和环境污染。采用具有选择渗透性的功能膜作为覆盖材料同时耦合微好氧环境,对比分析未覆膜大气环境下贮存物料特性动态变化,探索微好氧耦合功能膜技术对奶牛粪稳定贮存和气体减排的可行性。以奶牛粪为原料,在智能型膜覆盖好氧堆肥反应器系统中进行为期30 d的贮存试验。试验设置覆膜组和对照组,采用反馈调节模式使反应器内氧气体积分数处于4%~6%的微好氧状态,监测分析贮存过程堆体理化、生物学指标的动态变化和主要气体排放规律。研究结果表明:微好氧耦合功能膜技术更有利于奶牛粪的稳定贮存,且与对照组相比,贮存过程排放至环境中的氨气量减少14.4%,总温室气体排放量减少25.58%,减排效果显著。     

热活化过硫酸钠预处理秸秆的工艺优化研究

文章对热活化过硫酸钠预处理玉米秸秆优化工艺条件进行了试验研究,在考察活化温度、预处理时间、过硫酸钠投加比、溶液pH值和固液质量比5个单因素对预处理效果影响的基础上,采用正交试验对预处理条件进行优化,得到最佳预处理条件为活化温度50℃,预处理时间16 h,过硫酸钠投加比0.5%,固液质量比1∶10,溶液pH值为5。此条件下,秸秆降解率为23.43%,还原糖得率为16.75%。     

皂素生产废水污染特点及治理现状

皂素生产废水具有色度大、有机物浓度高、酸度大、温度高等特点,是一种难处理的中药废水.文中介绍了国内外黄姜产业发展状况与趋势,分析了皂素废水的污染现状及污染特点,综述了国内外皂素生产废水处理技术及其发展趋势,讨论了国内外皂素废水管理的法律、法规以及标准等管理体系,最后对皂素废水的管理提出了一些建议.     

NaOH与超声联合预处理玉米秸秆实验条件优化研究

试验选用超声与NaOH法对玉米秸秆进行联合预处理,通过分析预处理后秸秆还原糖含量、组分变化量、厌氧发酵产气量等参数,对预处理的条件进行优化.试验结果表明:3％ NaOH浓度,浸泡时间为48 h,超声功率为80 W,超声温度为50℃的预处理条件下,还原糖含量较高,为0.0947 g·g-1.联合试验组产气量比单一超声处理...     

香精香料废水处理技术的研究与发展

香料废水作为一种有毒有害的高浓度有机化工废水,COD浓度高达几万mg.L-1,对环境危害极大,其处理工艺成为当今世界各国研究的难点。本文总结了近年来国内外香精香料废水处理技术发展沿革、技术现状与研究进展,着重讨论了物化处理、生化处理特点以及工艺的组合应用,探讨了应用前景。根据我国现阶段情况,高效、低能耗、操作简单、易于管理、多种工艺结合处理香精香料废水是今后的主要发展方向。     

木质纤维素预处理技术发展现状及展望

木质纤维素来源广泛,是最丰富的可再生资源,但木质纤维素结构致密、难降解,需要进行预处理。木质纤维素预处理在很大程度上决定了工艺可行性、经济可行性和环境可持续性。讨论了预处理在木质纤维素生物能源回收方面的应用进展,旨在为相关行业实现高效木质纤维素生物转化提供参考。      

酸碱预处理对三球悬铃木落叶同步糖化发酵产氢的影响

对三球悬铃木(俗称法国梧桐)落叶酸碱预处理及其同步糖化发酵产氢工艺进行实验研究,利用修正的冈珀茨模型(Gompertz model)对产氢曲线加以拟合,以累积产氢量和产氢速率为考察指标,研究不同酸碱预处理方法(添加质量分数为2%、4%、6%、8%的H2SO4和Ca(OH)2)对三球悬铃木落叶光合生物产氢性能的影响规律,优化出最佳酸碱预处理工艺条件为:稀酸预处理后的落叶试样的产氢性能优于氢氧化钙预处理后的落叶试样,其中H2SO4质量分数为4%时处理效果最佳,发酵产气中的氢气最大体积分数达66.34%,累积产氢量为369 m L,最高产氢速率11.03 m L/h。稀酸处理液可以实现3次有效回收利用。