有机废物发酵基质释放规律对VFAs产量的影响

试验选用水稻壳、淘米水、花生渣和水果皮,在35℃±0.5℃条件下进行22 d的厌氧发酵处理,研究了不同有机废物厌氧发酵过程中二次基质释放对VFAs产量的影响。试验结果表明:其VFAs产量的最高值分别为42.4,76.5,264.0,10.5 mg COD·g~(-1)VS;VS的降解率分别为20.9%,59.9%,67.6%,35.6%;SCOD的减量分别为85.8,552.5,568.3,495.8 mg·g~(-1)VS。由此得出,水稻壳、淘米水、花生渣这3种的VFAs产量的变化规律相似,其VS降解率越高,SCOD减量越大,则VFAs产量越高;其中花生渣的VFAs的产量最高;而水果皮发酵液的pH值基本低于3.5,导致了VFAs产量过低。此外,NH_4~+-N和可溶性糖的释放分别对花生渣、淘米水的VFAs产量的影响较为明显。     

不同有机固体废弃物水解产酸特性研究

在实验室条件下,考察了农村常见的3大类10种有机固体废弃物水解产酸特性及其作为秸秆两相厌氧发酵水解相混合原料的可行性,对原料水解过程中水解液的pH值,COD,挥发性脂肪酸(VFAs)组成及含量进行了分析.结果表明,不同原料水解产酸特性存在较大差异,但也有一定的共性,在实验用10种废弃物中,除白菜残体外,其他9种废弃物水解液中VFAs组成均为乙酸占绝对多数,白菜残体、鸡粪和包菜帮水解液中丙酸含量较高,西兰花秆和西瓜皮中异丁酸含量较高,其他原料水解液中丙酸、丁酸和戊酸含量均较低甚至未检出;在实验用10种原料中,厨余垃圾水解产酸的效果最好,水解液pH值最低达3.64,COD最高达65992 mg·L-1,且VFAs中以乙酸为主,不会对后续产甲烷产生抑制,最适合作为秸秆两相厌氧发酵水解相的混合原料.从各物料水解产酸特性看,这10种废弃物均可作为厌氧发酵产沼气的原料,但厨余垃圾、包菜帮和西兰花秆厌氧发酵产沼气时需提防酸抑制影响产气的问题.     

规模化沼气工程预警监控系统设计与实验

针对目前规模化沼气工程中以挥发性脂肪酸(VFAs)和碳酸氢盐(TIC)质量浓度为指标预警的监测装置自动化程度较低的现状,基于Nordmann滴定法和工业控制计算机,设计了一种可检测厌氧发酵过程中pH值、VFAs和TIC,并根据异常进行修复的自动预警诊治系统。从系统所要实现的功能出发,确定系统开发的总体设计方案,选用Visual Studio 2017软件开发平台,采用C#高级语言进行工控机软件编程,将整个系统分为数据远程传输模块、总控制模块、显示模块、运动控制模块、滴定模块、清洗模块、进样模块、I/O控制模块、数据采集模块等9大模块,不仅可以实现规模化沼气工程厌氧发酵过程的自动监测、预警、运行状态诊断及发送,用户也可远程管理沼气工程的运行。实验验证结果表明,实际鸡粪发酵液的检测准确度和精密度均在95%以上,高于手动滴定结果。     

不同添加剂对猪粪厌氧发酵的影响

传统猪粪厌氧发酵沼气产率低,重金属含量高,限制了其在厌氧消化的广泛应用。文章选用猪粪为发酵原料,采用中温(35℃±1℃)厌氧发酵,发酵周期为35 d,通过添加不同种类添加剂(2. 5%粉煤灰,2. 5%生物炭,2. 5%磁性粉煤灰和2. 5%磁性生物炭),研究它们对厌氧发酵沼气产量和甲烷含量的影响。同时,分析了厌氧消化运行过程中的p H值,COD,VFAs,NH+4-N以及厌氧消化后重金属浓度的的变化。结果表明:添加2. 5%的粉煤灰,2. 5%的生物炭和2. 5%的磁性粉煤灰均能促进猪粪的厌氧发酵,与空白对照相比,产气总量提高了约5%～12%; 4种添加剂对猪粪厌氧发酵产甲烷也具有促进作用,相对于空白对照组提高了4%～10%。猪粪厌氧发酵后,各实验组中重金属Cu和Zn的浓度都普遍升高,分别提高了1. 08～1. 35和1. 02～1. 10倍,表现出明显的"相对浓缩效应",这主要是因为有机质的降解,导致重金属浓度的升高。     

气相色谱测定厌氧发酵气组分优化条件研究

甲烷、氢气是厌氧发酵的主要产物,及时、快速和准确地测定其含量是监测厌氧发酵运行情况的重要手段.实验利用气相色谱GC-122对发酵气组分及其含量进行了测定,优化了测试条件,同时验证了此方法的可靠性.结果表明:在优化条件下对厌氧发酵气进行测试,测试时间短,准确度高,回收率大于95.0%,分离效果、重复性好,变异系数小于2.0%.     

牛粪与花椰菜废弃物混合比例对厌氧发酵产沼气的影响

为研究牛粪与花椰菜废弃物的不同配比对厌氧发酵产沼气的影响,在中温条件下(35℃),以5种处理进行混合厌氧发酵,测定了厌氧发酵过程中的产气量、甲烷含量、pH值、挥发性脂肪酸(VFA)特性的变化。结果表明:花椰菜废弃物与牛粪的混合比例为2∶1时,总产气量比花椰菜废弃物对照组提高7.43倍,最高甲烷含量比花椰菜废弃物对照组提高了51.73%;同时,提前了水解酸化阶段,提高了体系的pH值,降低了VFA浓度。     

秸秆和菌糠沼气化利用研究进展北大核心

秸秆和菌糠的沼气化利用是一种既经济又环保的农业废弃物处理方式。为了给秸秆和菌糠沼气化利用的理论研究及应用研究提供参考,文章综述了秸秆和菌糠的原料特性、厌氧发酵过程中主要的影响因素和厌氧发酵过程中的关键技术。在关键技术中,重点总结了原料的预处理技术、混合发酵技术和干发酵技术,提出了在秸秆和菌糠沼气化利用中,这三项技术的综合运用是一个新的研究方向。     

国内外干式厌氧发酵技术与工程现状

干式厌氧发酵技术在我国已经有十多年历史,但是国内至今没有规模化、产业化的工程案例.文章主要概述了干式发酵技术与工程在我国的现状与发展,重点分析了国外干式厌氧发酵技术现状、成熟技术及工程案例,并对四种工程化的技术进行了总结与分析,以期为我国自主开发干式厌氧发酵技术与引进国外技术提供借鉴.     

有机废弃物厌氧发酵参数优化对产氢的影响

氢气是一种可再生的清洁能源,具有能量转化率高、可储存性、可运性好、转换灵活、使用方便和清洁卫生等特性.以有机废弃物为原料,采用农业工程中的厌氧发酵技术可以实现氢能源的制备.其中,优化参数是提高产氢效率的有效方法之一.为此,综述了目前国内外有机废弃物厌氧发酵工程中pH值、温度等关键参数对产氢效率影响研究的现状和发展,并对有机废弃物厌氧发酵制氢工程的发展进行了展望.     

螺旋输送机在干法厌氧发酵系统中的应用现状及新方案研究

文章介绍了近年来螺旋输送机的发展现状,并对螺旋输机的理论分析、设计制造和运动仿真方面进行分析总结。指出螺旋输送机在沼气干法厌氧发酵中的可利用性,并提出适用于沼气干法厌氧发酵设备的新型螺旋输送机的研究方法。     

厌氧发酵碱度和有机酸在线监测系统设计与实验

厌氧发酵过程中发酵液缓冲能力不足容易导致系统酸化,碱度是衡量发酵液缓冲能力的重要指标,其在线监测成为控制厌氧发酵过程稳定运行的重要手段。设计了一种基于碱度和有机酸（VFA）联合滴定的在线监测系统,详细介绍了基于LabVIEW的软件系统设计。该系统能够同时测定碱度和VFA,实现了pH值标定、微量液体自动滴定和补充、实时生成滴定曲线、自动分析计算等功能。实验验证结果表明：该系统具有快速测定发酵液碱度和VFA的能力,相对标准偏差基本在5%左右,低于手动滴定值,测定的准确度和精度较高。     

电气石对牛粪厌氧发酵特性的影响

为了提高牛粪厌氧发酵效率,增加产气率,笔者提出在牛粪厌氧发酵过程中加入电气石粉末的方法.通过构建试验装置,进行添加电气石的牛粪厌氧发酵试验,监测各反应器发酵过程中挥发性脂肪酸VFA浓度,COD,氨氮浓度,pH值,细菌的数量及产气量的变化情况,分析电气石的加入量对牛粪厌氧发酵特性的影响.实验结果表明,各反应装置在产酸阶段...     

酒糟沼气发酵的基础探究

文章开展了中温(38℃±1℃)条件下含固率为6%,8%的酒糟批式厌氧发酵产沼气的研究。结果表明:酒糟极易酸化形成大量挥发性脂肪酸(VFAs),是良好的沼气发生原料。发酵27 d(发酵基本结束)时,TS为6%,8%的酒糟TS产气率分别为402.08 m L·g~(-1),387.81 m L·g~(-1),VS产气率分别为441.84 m L·g~(-1),426.16 m L·g~(-1)。TS为6%,8%酒糟的最佳发酵周期分别为14 d,15 d。     

厌氧发酵残留物对土壤酶动态特性的影响

通过温室盆栽生菜试验,研究厌氧发酵残留物对土壤蔗糖酶、脲酶、多酚氧化酶和中性磷酸酶动态特性以及作物产量的影响.试验以菜园土作为栽培基质,并以是否施用厌氧发酵残留物和种植作物进行设计,生菜种植期为50天,试验中间隔10天测定一次土壤酶活性.结果表明,施用厌氧发酵残留物能明显提高土壤酶的活性,且施用量越多,酶活性越高,生菜的产量也越高.栽种生菜的土壤酶活性高于相应的对照组,酶活性的变化基本和生菜的生长过程一致,在30～40天之间达到最高酶活性.土壤酶活性的提高表明,施用厌氧发酵残留物能改善土壤结构和性能,提高土壤的肥力和生产能力.     

腐烂柑橘与猪粪混合厌氧发酵产沼气试验研究

文章以腐烂柑橘果实和猪粪为原料,通过测定厌氧发酵过程中发酵液和沼气的各项指标,探讨二次调节pH值是否可启动橘类比高的厌氧发酵系统及在此条件下腐烂柑橘与猪粪混合厌氧发酵产沼气的最佳配比和最优接种率.研究表明:用石灰水调节pH值,尿素调节其C∶N,二次调节pH值可以重新启动橘粪比高的厌氧发酵系统.在二次调解pH值情况下,腐烂柑橘与猪粪混合厌氧发酵最佳配比为2∶1,接种率30%最为适宜.该组合条件下产气可维持30天,TS产气率为480.69 mL·g-1,平均甲烷含量为51.5%,COD去除率为75.14%.     

日光温室生产废弃物厌氧发酵特性初探

利用自行设计的厌氧发酵实验装置,对黄瓜茎叶和番茄茎叶在30±1 ℃恒温条件下,进行了单相批量厌氧发酵试验研究,结果表明:黄瓜茎叶随着厌氧发酵时间的延长,所产气体中的CH4含量呈明显升高的趋势,H2S含量接近线性变化,厌氧发酵2周后产气量达到最高,产气高峰期持续2～3周左右.番茄茎叶在厌氧发酵过程中产甲烷活性期出现较晚,H2S含量高于黄瓜茎叶10倍左右,产气高峰期比黄瓜茎叶推迟1周左右,持续时间较短,总产气量低于黄瓜茎叶.     

接种比例和接种物驯化对榨汁橙渣厌氧发酵的影响

以榨汁橙渣为原料,研究了不同接种比例(接种物与原料的挥发性固体质量比)对厌氧发酵规律及发酵系统中细菌与古菌群落组成的影响,并探究了接种物驯化对厌氧发酵效率的影响。结果表明:接种比例为8、6和4时厌氧发酵能够正常进行,甲烷累积产率分别达到320. 0、304. 9、242. 6 m L/g,而接种比例为2时仅达到111. 4 m L/g,且在第2天厌氧发酵就进入停滞期,直到第8天才恢复产气;测序结果也显示接种比例为2的发酵系统中芽孢杆菌纲相对丰度下降到1. 88%,Methanosaeta和Methanospirillum的相对丰度也下降到24. 45%和1. 71%,影响了甲烷的产生;按照接种比例为8和6驯化接种物后可以有效缩短厌氧发酵周期,第3轮发酵前4 d的累积甲烷产量占总产甲烷量的95. 75%和93. 40%;接种比例为4条件下,接种物驯化对厌氧发酵的促进效果存在不确定性,驯化效果会受接种物原微生物群落组成的影响;而接种比例为2条件下通过接种物驯化也不能有效提高厌氧发酵的效率。为保障实验结果的准确性、可重复性和提高发酵效率,进行榨汁橙渣厌氧发酵的相关研究时,推荐选择接种比例为6,并进行至少一轮接种物驯化。     

豆制品废水厌氧发酵优势产甲烷菌的研究

我国豆制品工业发达,废水排量大,是城乡环境重要污染源之一。1983年上海市工业微生物研究所对豆制品废水的厌氧处理进行了研究,证明对回收能源是有利可图的,而且污水厌氧处理比好氧法优越。为了了解厌氧发酵过程中甲烷菌的作用,我们以豆制品废水厌氧发酵液为材料,对其中的优势产甲烷菌进行了分离、计数,并测定了它们的特性,在此基础上分析了它们在甲烷发酵中的     

测定地表水中氨氮影响因素的探讨

纳氏试剂分光光度法是测定地表水、饮用水和生活污水中氨氮含量的常用方法,在测定过程中条件变化对检测结果会有一定的影响.本文从地表水测定过程中的实验用水、酒石酸钾钠纯度、采集样品的保存、显色反应时间、酸化样品的pH值、不同属性样品7个方面分析了影响氨氮测定结果的因素.该研究将有助于提高检测精密度和结果准确度.     

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。