硫酸盐对厌氧消化产甲烷的影响

以杭州四堡污水处理厂厌氧活性污泥为接种源，以葡萄糖模拟合成废水为基质，硫酸钠为硫酸根源，研究了硫酸盐还原作用对产甲烷的影响。结果表明，批量试验中第一次添加基质后，不同硫酸盐浓度下，产甲烷量下降不明显，硫酸盐仅被还原一部分；第二次添加基质后，甲烷形成量显著降低，且硫酸直度逍度愈大，下降幅度也愈大。在多次添加基质过程中，硫酸盐抑制作用逐渐减小，但并不完全消除，在连续运行试验中，加入硫酸盐后，反应器运行     

不同预处理方法对麦秆厌氧消化产气特性的影响

【目的】探索不同的生物和化学预处理方法对麦秆厌氧发酵产气的影响,为提高麦秆能源转化率提供依据。【方法】采用自行设计的可控恒温发酵装置,以经生物（复合菌剂、糖酵酶、沼液）和化学（NaOH（添加量为60 g/kg）和氨水(20 mL/L)）方法预处理过的麦秆和未处理麦秆（CK）为发酵原料,以常温厌氧发酵池的底物为接种物,在总固体（TS）质量分数为8%的条件下进行批次厌氧发酵（35 ℃）,分析复合菌剂、糖酵酶、沼液、NaOH和氨水对麦秆厌氧发酵产气量、甲烷含量和pH值变化的影响,并对其产气指标（干物质产气率、挥发性干物质（VS）产气率和甲烷平均含量）进行比较。【结果】各预处理方法均可明显提高麦秆的日产气量峰值,并可提早产气高峰的出现时间。各处理总产气量的高低顺序为：NaOH＞复合菌剂＞糖酵酶＞沼液＞氨水＞CK;与CK相比,不同生物和化学预处理方法可提高麦秆产气量5.85%～48.16%,提高甲烷平均含量15.06%～39.47%。经NaOH预处理的麦秆发酵后总产气量为12 620 mL,比CK提高了48.16%;甲烷平均含量为46.8%,比CK高出39.47%。随着发酵时间的延长,所有处理pH均呈先下降后升高直至趋于稳定的变化趋势。经NaOH处理的麦秆发酵后TS、VS产气率显著高于其他处理(P＜0.05)。【结论】用NaOH（添加量为60 g/kg）对麦秆进行预处理后在35 ℃下厌氧发酵,可以有效提高麦秆的产气量。     

沼液预处理对蔬菜秸秆厌氧消化性能的影响

为探究不同沼液预处理时间对蔬菜秸秆厌氧消化产甲烷特性的影响,以黄瓜、番茄、茄子和辣椒4种蔬菜秸秆为原料,用猪粪沼液在（35.0±0.5） ℃分别处理3、5、7和9 d后进行中温批式厌氧消化试验。结果表明,预处理时间对蔬菜秸秆木质纤维素降解效果及其厌氧消化性能均有较大影响。随着预处理时间的延长,各蔬菜秸秆中纤维素和半纤维素的降解率逐渐提高（1.53%～24.47%和2.11%～52.48%）,但木质素难以降解。不同蔬菜秸秆的最佳预处理时间不同,番茄秸秆和辣椒秸秆的最佳预处理时间均为5 d,最大累积甲烷产量分别为147.95和99.17 mL·g^-1,较未处理分别提升36.52%和26.33%;黄瓜和茄子秸秆的最佳预处理时间均为7 d,最大累积甲烷产量分别为152.42和129.84 mL·g^-1,较未处理分别提升38.00%和27.42%。同时,沼液预处理能够缩短蔬菜秸秆的厌氧消化周期（T₉₀缩短了3～8 d）。整体上,沼液处理后4种蔬菜秸秆的产甲烷性能从大到小依次为：黄瓜秸秆>番茄秸秆>茄子秸秆>辣椒秸秆。综上所述,猪粪沼液作为预处理剂可以有效提高蔬菜秸秆的厌氧消化性能,且最佳预处理时间为5～7 d。     

猪粪与污泥厌氧消化原料的优化配比研究

采用原料含水率,投料比,污泥接种量3种因素不同水平的组合试验,通过测量产气量、甲烷含量等指标确定猪粪与污泥厌氧发酵最佳试验条件.试验结果表明,优选方案为锯末与猪粪有机质质量比为2:8,污泥接种量为20%,含水率为88%.     

总固体浓度对猪粪厌氧消化的影响及菌群结构分析

厌氧发酵是解决畜禽粪污染的重要途径。为降低猪粪对环境的污染,研究总固体(total solid,简称TS)浓度对固液分离后的猪粪厌氧消化性能的影响,并对适宜TS浓度猪粪发酵液的微生物菌群结构进行分析。结果表明,固液分离后的猪粪在TS浓度为7%、10%、13%、16%的湿发酵、半干发酵和干发酵中,挥发性脂肪酸(volatile fatty acid,简称VFAs)以乙酸和丙酸为主,并有少量丁酸和微量的甲酸。TS浓度为13%的猪粪,乙酸平均含量占VFAs平均含量的比例最高,达35.14%,累积TS产气量和日均产气量分别为370.90 mL/g和3.02 mL/g,高于其他各组。厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)是TS浓度为13%的猪粪厌氧发酵优势细菌菌群,它们的相对丰度分别为29.5%、28.9%和25.5%;甲烷球菌目(Methanosarcinales)、甲烷鬃菌科(Methanosaetaceae)和甲烷丝菌属(Methanothrix)为它的优势古菌菌群。     

生物质厌氧消化的试验研究

在试验条件下，采用单相厌氧消化系统对浸泡预处理的秸秆进行消化试验。研究了反应过程中，VFA、PH、COD及产气量的变化规律。试验结果表明当TS=41．8％时，浸泡时间不同，产酸峰值来临期基本相同，而浸泡15天秸秆平均产气量为71．4ml/d，COD去除率达61．3％，具有较好的降解效果。     

添加蚯蚓粪对餐厨垃圾厌氧消化过程的影响

以餐厨垃圾为研究对象,在(37±1)℃的条件下,研究了蚯蚓粪的5种不同添加量对餐厨垃圾厌氧消化过程的影响,并考察了在这过程中pH、溶解性化学需氧量(SCOD)、挥发性脂肪酸(VFAs)、总磷(TP)和产气量的变化规律.研究结果表明:当蚯蚓粪的添加量(w,均以湿基计)为0、3%、6%、9%、12%、15%时,餐厨垃圾厌氧消化系统的累积产量分别为14 700、16 074、15 702、16 056、16 414和16 485 mL,产气率分别达到466.35、504.84、488.02、494.03、499.67、496.69 mL.g-1,与不添加蚯蚓粪相比产气率分别提高了8.25%、4.60%、5.93%、7.14%和6.51%,其中当添加量(w)为3%时对餐厨垃圾厌氧消化效果最明显.研究还发现,蚯蚓粪的添加能显著提高各处理的pH和餐厨垃圾的水解酸化速率.可见,添加蚯蚓粪有助于抑制VFAs的累积,使pH更稳定,从而提高沼气产量.     

碳酸盐一硫酸盐含钙矿物对啤酒废水厌氧产甲烷过程的影响

利用外来添加剂是提高有机废水厌氧产甲烷的有效手段之一.通过添加自然界含钙矿物硬石膏、石膏、方解石、白云石,利用矿物-微生物的交互作用提高啤酒废水的厌氧转化效率.实验结果表明,添加矿物的反应器中COD的去除率均可达到88％以上;添加矿物的反应器甲烷产量显著高于对照;矿物材料促进了了发酵产酸过程,丁酸型发酵是主要的发酵产酸途径.添加含钙矿物对啤酒废水厌氧消化过程具有重要的促进作用.     

碳酸盐一硫酸盐含钙矿物对啤酒废水厌氧产甲烷过程的影响

利用外来添加剂是提高有机废水厌氧产甲烷的有效手段之一。通过添加自然界含钙矿物硬石膏、石膏、方解石、白云石,利用矿物-微生物的交互作用提高啤酒废水的厌氧转化效率。实验结果表明,添加矿物的反应器中COD的去除率均可达到88%以上;添加矿物的反应器甲烷产量显著高于对照;矿物材料促进了了发酵产酸过程,丁酸型发酵是主要的发酵产酸途径。添加含钙矿物对啤酒废水厌氧消化过程具有重要的促进作用。     

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。     

餐厨垃圾厌氧发酵产甲烷综述

针对餐厨垃圾厌氧发酵产甲烷过程,从工艺参数、工艺应用等方面阐述了国内外进展,并对餐厨垃圾厌氧发酵技术的规模化应用提出今后的研究方向。     

悬浮载体对蓝藻厌氧发酵产沼气过程的影响

针对蓝藻厌氧发酵过程中极易上浮分层影响产沼气效率的问题,采用批量发酵工艺,研究悬浮载体对蓝藻厌氧发酵产沼气过程的影响.结果表明,添加聚乙烯(PE)载体,使累积产气量提高13.7%(P<0.01),蛋白酶活性分别提高8.6%(P<0.05),叶绿素a消减率从21.4%提高到29.8%(P<0.05),COD消减率从41.2%提高到46.2%,挥发性脂肪酸含量也有明显提升.说明使用悬浮载体可显著提高蓝藻的厌氧发酵效率.     

生物炭对餐厨垃圾厌氧消化的影响

[目的]探究生物炭对餐厨垃圾厌氧消化过程的影响。[方法]通过向序批式厌氧消化系统中添加不同比例生物炭,研究其对餐厨垃圾厌氧消化效率及系统稳定性的影响。[结果]生物炭的添加可有效调节系统C/N,减少氨氮抑制,增强微生物活性,提高系统稳定性及厌氧消化产气效率。未添加生物炭处理(CK)的累计产气量为1 618 m L,甲烷含量为39%;而添加生物炭处理平均累计产气量达(2 939±473)m L,且平均甲烷含量均在50%以上;反应体系中添加生物炭处理的氨氮浓度均保持在2 000 mg/L左右,而对照处理的氨氮浓度均在2 500 mg/L以上,系统稳定性较差。生物炭添加量7%处理的累计产气量最高,达3 307 m L,平均甲烷含量55%,产甲烷菌群活性最高时,辅酶F420吸光值可达0.68,TS、VS和油脂去除率分别为60%、72%和61%。[结论]该研究可为餐厨垃圾的无害化处理和资源化利用提供科学依据。     

不同接种物对低次烟叶厌氧消化产沼气的影响

[目的]探讨不同接种物对低次烟叶厌氧消化产沼气的影响.[方法]从低次烟叶厌氧消化的日产气量和累积产气量等方面,研究了4种接种物对低次烟叶厌氧消化产沼气的影响.[结果]不同接种物对低次烟叶厌氧消化的启动时间以及产气量的变化规律无显著影响.相对于其他接种物,A接种物(猪粪+人粪+沼气池底泥+玉米芯,经过一年培养)对低次烟叶厌氧消化的累积产气量分别提高了49.0％、139.0％、85.8％、55.7％.[结论]该研究为低次烟叶厌氧消化接种物的选择提供了理论依据.     

α-淀粉酶预处理对城市生活垃圾厌氧消化的影响研究

[目的]研究α-淀粉酶预处理城市生活垃圾后对厌氧消化产气和产甲烷的影响。[方法]采用单因素试验方法,用不同α-淀粉酶添加量、水解温度、水解时间和底物浓度预处理城市生活垃圾,考察经过预处理后的生活垃圾再进行中温厌氧消化对产气和产甲烷情况的影响。[结果]通过α-淀粉酶预处理后比不经过任何处理的效果更显著,且得到利用α-淀粉酶预处理城市生活垃圾来强化厌氧消化的适宜条件为：酶用量100U/gVS、水解温度50℃、水解时间1h、底物浓度为8%。[结论]试验为进一步优化厌氧消化工艺提供了基础数据。     

巢湖蓝藻产沼气的试验研究

[目的]探讨对巢湖蓝藻厌氧发酵资源化利用的潜力。[方法]以巢湖新鲜蓝藻为原料,进行厌氧发酵产沼气试验,分析产沼气的最佳条件。[结果]结果表明,接种物与蓝藻体积比为1∶2时,产气最佳。在平均温度为27.5℃的发酵环境中发酵50 d,蓝藻TS产气潜力为368.25 ml/g,VS产气潜力为383.33 ml/g,沼气中甲烷的平均含量为63.46%,蓝藻TS利用率为54.01%,VS利用率为58.35%。[结论]巢湖新鲜蓝藻可以作为发酵原料生产沼气。     

分级分相厌氧消化工艺的研究现状

厌氧消化是污泥处理的主要途径之一,分级分相厌氧消化工艺因产酸相和产甲烷相的分离而具有一系列的特点和优势。从污泥的停留时间、TOCD的去除率、COD去除率、应用范围等多角度对分级分相厌氧消化工艺进行了系统的分析。对最新的研究成果进行了总结,并对其在未来污泥处理中的应用前景进行了讨论。     

高温蒸煮除油对餐厨垃圾厌氧消化的影响

[目的]探讨高温蒸煮除油对餐厨垃圾性状及厌氧发酵的影响。[方法]在37℃条件下,通过批式试验分析不同温度蒸煮去油后的餐厨垃圾厌氧消化产气潜力。[结果]蒸煮除油处理提高了餐厨垃圾的sCOD、溶解性糖、溶解性蛋白的水解;未加热处理餐厨垃圾、110℃、120℃及130℃蒸煮除油后餐厨垃圾的单位挥发性固体(VS)产气潜力分别为766、578、624和646 ml/g;随着蒸煮除油温度提高,餐厨垃圾厌氧发酵的总固体(TS)和VS降解率增大。[结论]蒸煮除油可提高餐厨垃圾的水解效果,有利于提高产气潜力。     

堆肥预处理对生物质厌氧消化特性的影响

[目的]探索通过生物预处理提高富含纤维素、木质素等难降解成分原料厌氧消化的产气率的最佳工艺和生物学特性。[方法]利用好氧堆肥的方式对生物质进行预处理,研究预处理对厌氧消化过程中产气率、甲烷含量、pH值、水解酶活性和COD去除率等特性的影响。[结果]经过3～6d的堆肥预处理,厌氧消化产期率明显提高,气体中甲烷含量达到70%,对提高COD去除率和原料中各种水解酶活性等均有明显促进作用。[结论]生物质堆肥预处理的最佳时间为4～5d。堆肥预处理可通过提高厌氧消化原料的初始温度和各种水解酶的活性,明显提高生物质厌氧消化过程中沼气产气率。     

两种接种物对熊粪厌氧消化产沼气效果的影响

[目的]比较两种接种物对熊粪厌氧消化产沼气的效果。[方法]以熊粪为原料,采用不同的接种物(混合厌氧活性污泥和熊粪厌氧发酵结束后驯化所得的接种物),在30℃下进行了批量式恒温厌氧发酵,分析两种接种物对熊粪厌氧消化产沼气效果的影响。[结果]使用不同接种物的两组试验产气量存在差异,但相差不大;发酵时间存在较大差异,经过原料(熊粪)驯化的接种物发酵时间明显缩短,为沼气厌氧活性污泥发酵时间的1/3,且经过驯化的接种物具有更好的降解效果,能创造更好的适合于沼气发酵的中性环境。[结论]经过原料富集培养驯化的接种物具有更好的产沼气效果。