有机物厌气发酵产气量和气体组成的COD—TOC计算法

厌气发酵法处理废水是一个极为复杂的生化反应过程,主要是通过微生物的代谢作用,在绝氧的条件下将废水中的有机物质最终转化为稳定的甲烷和二氧化碳。这一过程的进行受废水成分,污染物浓度、pH 值、温度、有毒物质、混合以及微生物浓度等多种因素的影响。反映发酵进行程度的重要标志是产气率(即实际产气量与原料理论产气量之比)和气体组成。因此,知道了产气率和     

沼气发酵过程中的种间氢转移

“种间氢转移”这一概念是随着沼气发酵微生物学,特别是沼气发酵生态学研究的不断深入而逐步形成的,是用于描述当一个原始底物发酵时,两个或多个相互作用的厌氧细菌之间通过分子H_2联合起来的氧化还原反应。无论是在水解发酵阶段,还是在产H_2产乙酸阶段,种间H_2转移反应都起着重要的调节作用。它控制着发酵反应的产物类型和比例,并使沼气发酵这个生态系统中,始终维持比较稳定的低H_2分压,促使产甲烷细菌和不产甲烷细菌代谢协调地进行。实践证明,研究种间氢转移对发展沼气发酵微生物学理论,提高沼气发酵工艺水平都有着重要的意义。自1968年Bechamp首次指出甲烷的形成是一种微生物学过程以后,大量的研究资料表明沼气发酵是一个极其复杂的生物化学过程,包括多种不同类型微生物所完成的各个代谢过程:这些代谢都不是孤立的,而是在一个复杂的环境中相互影响、相互制约、同时进行的。从六十年代以来,随着沼气发酵微生物学研究的不断深入,人们越来越注意到研究沼气发酵生态学的重要性,其中产甲烷菌与不产甲烷菌之间的相互关系最引人注目。本文试对有关这一方面的文献资料作一综述.     

猪粪厌氧干湿发酵产气效率对比

为了对比研究猪粪厌氧干湿发酵的产气效率,文章在中温37℃±1℃,接种物与原料的比例为1∶1的条件下,设置发酵浓度分别为8%和20%进行猪粪厌氧发酵产沼气实验。结果表明:猪粪厌氧湿发酵(发酵浓度为8%左右)的发酵产气周期要比猪粪厌氧干发酵(发酵浓度为20%左右)的更短;猪粪厌氧干发酵的VS产气率以及VS降解率均要高于猪粪厌氧湿发酵,且VS产气率提升了22. 10%;猪粪厌氧干湿发酵降解过程与Logistic方程的相关系数R~2均高于0. 99,Logistic方程可很好的反映猪粪厌氧干湿发酵过程的规律。     

非木材纤维纸浆中杂细胞的沼气发酵

采用L9(34)正交试验法,对影响杂细胞沼气发酵的基质浓度、发酵温度、添加剂三因素进行批量发酵.结果表明,基质浓度对发酵效果影响最大,其次是添加剂.发酵温度对发酵周期影响最大.以产气量和TS去除率为指标,优选出最佳发酵条件是基质浓度6%,中温(35℃)发酵,以碳铵为添加剂.以此为条件,进行60d的续料发酵,结果为,TS去除率达68.64%,原料产气率299.9mL*gTS-1,容积产气率0.3224L*L-1d-1,CH4含量64%,符合沼气发酵供能的要求.     

氨氮对厌氧发酵脂肪酸浓度的影响研究

厌氧发酵技术在有机垃圾处理中的应用越来越广泛,但在工程运行中氨氮的抑制问题比较突出。试验对餐厨垃圾厌氧发酵中的氨氮毒性抑制特性进行了研究,通过设置不同氨氮梯度探讨了氨氮对发酵过程产气量、脂肪酸和碱度的抑制影响。试验证明氨氮可以引起发酵系统脂肪酸的积累,尤其是丙酸的积累会造成发酵过程受到抑制。氨氮浓度较低时,可以刺激厌氧发酵的进行,使发酵产气量增加,当氨氮浓度增高到抑制浓度时,发酵产气量明显减少。反应器的碱度都随着发酵过程逐渐升高,但在高氨氮浓度下,C和D反应器的碱度含量相对较低,不足以缓冲发酵体系的pH值,因此反应器发酵过程不稳定。同时高氨氮污水的产生对后续污水的处理也带来了难度。试验证明发酵系统发生氨氮抑制后很难恢复,运行中应加大对氨氮的监测,通过调节物料进入和注入清水等措施控制氨氮浓度。     

牛粪不同发酵浓度对沼气中甲烷及硫化氢含量的影响

本试验设置三种不同TS浓度(6%,8%和10%)的牛粪发酵液,在保持相同的恒温条件下,对比各处理在发酵过程中的pH值变化、产气量-及沼气中CH4含量及H2S含量的变化情况.结果表明:启动发酵初期,pH值均不同程度的下降,之后又上升并趋于稳定;发酵浓度较高或较低均不利于提高沼气中的CH4含量,也不利于H2S含量的降低,综合对比三种浓度产气量及所产沼气的质量,以8%的发酵浓度最佳.     

15℃低温下沼气发酵条件的研究

沼气中的甲烷是由多种类群微生物通过它们各自的代谢途径,产生一系列相互协同的复杂的生物化学反应的末端产物。因此沼气发酵中的微生物种类和数量及提供给它们的营养物质的浓度、营养成份、环境温度、pH等都直接影响发酵效果。对于发酵条件的研究,国内外已做了大量工作,并取得不少成果。但由于大家采用的实验条件不同或观察项目单一,因此对某些发酵条件,如最适基质浓度,原料的最适碳氮比等有不同结论,     

荔枝果醋液态发酵工艺优化

研究了荔枝果醋加工中的液态酒精与醋酸发酵工艺,试验表明添加4 g/L的多肽,可促进酒精发酵过程中菌种生长和风味成分(酯及氨基酸态氮)的生成.采用四因素二次通用旋转组合设计优化了酒精发酵工艺条件,当接种量0.15%(安琪酵母和菌株CICC 1312的体积比为2∶1)、还原糖质量浓度为18 g/(100 mL)、发酵温度为30℃、pH值为4.5时,发酵体的酒精度达9.76%.通过L_9(3~4)正交试验优化的醋酸发酵工艺条件为:接种量10%、温度33℃、酒精度6%;此条件下,荔枝果醋总酸质量浓度为5.99 g/(100 mL),总酯质量浓度为0.48 g/L,氨基酸态氮质量浓度达59.8 mg/(100 mL).     

啤酒发酵PLC控制系统设计

在啤酒的整个生产过程中,发酵是一个重要的环节,全程处于动态之中,温度是在包括压力、液位等主要参数在内的发酵过程中的一个控制难点。文章通过阐述啤酒发酵的主要工艺,着眼于发酵过程中的温度控制,以啤酒生产发酵的过程为主要突破点,从PLC控制系统的设计出发,研究了PLC系统在啤酒发酵过程中的具体应用。此研究对提高啤酒在发酵过程中温度的控制能力,具有相当现实的意义。     

农村生活废弃物沼气发酵的潜力研究

以农村生活废弃物为发酵原料,在35℃条件下,采用批量发酵工艺,探讨了不同条件对沼气发酵的影响.结果表明,农村生活废弃物是一种极易降解的有机原料,在沼气发酵过程中极易造成挥发性有机酸的累积;与大多数农村常用发酵原料相比,农村生活废弃物发酵高峰期比较滞后,从第20 d开始,产气高峰持续35 d.其沼气发酵最佳料液浓度为TS 6.35%左右,平均TS产沼气潜力为630 mL·g-1, VS产沼气潜力为660 mL·g-1,是一种优质的沼气发酵原料.     

麦秸中温厌氧干发酵技术实验研究

本文研究了麦秸秆中温厌氧干发酵过程中的沼气产量和发酵残留物中有机质、全氮、速效磷、速效钾的含量及其与发酵条件的相关关系。实验结果表明,沼气产量随着发酵原料中固体浓度的增加而减少;发酵残留物中有机质、全氮、速效磷、速效钾的含量和发酵原料中固体浓度的关系并不十分明显,但在沼气产量较高的发酵工况下,其发酵残留物中有机质、全氮、速效磷、速效钾的含量较多,为进一步开发秸秆中温厌氧干发酵技术提供科学参考。     

木醋液对牛粪堆肥理化性质的影响

以牛粪为堆肥原料,研究不同浓度木醋液对牛粪堆肥理化性质的影响。试验采用好氧人工翻堆方式进行。试验共设4个处理,浓度分别为0.2%、0.5%、0.8%的木醋液处理和不添加木醋液的对照处理。通过试验分析温度、含水率、EC、pH值、铵态氮和硝态氮含量等指标随堆肥发酵时间变化的特征。结果表明:各处理组在堆肥发酵过程中pH均在适宜微生物生长的范围内,含水率都保持在55%以上;EC都呈先上升后下降的趋势;添加不同浓度木醋液处理与对照处理相比,都显著提高铵态氮硝态氮含量,从而有效减少堆肥发酵过程中氨气挥发和氮素损失,其中浓度为0.5%木醋液处理效果最好,与对照相比,肥堆升温快,进入高温所需时间短,高温持续时间长,在整个堆肥发酵过程中含水率一直保持在60%~70%之间,发酵结束时物料电导率较低,堆料腐熟快,有利于加快堆肥发酵进程。     

粟酒裂殖酵母发酵菊芋生产燃料乙醇试验

以菊粉为原料,研究了粟酒裂殖酵母的乙醇发酵性能,并考察了温度、初始pH值和菊粉质量浓度对乙醇发酵的影响,进而研究了粟酒裂殖酵母发酵菊芋汁和菊芋粉生产乙醇的情况.结果表明:粟酒裂殖酵母能发酵菊粉高产乙醇;该菌株最适发酵温度为30℃,最适初始pH值为4.0,在此条件下,菊粉质量浓度200 g/L时,乙醇质量浓度达到74.58 g/L,理论转化率为81.24%;直接发酵菊芋汁和菊芋粉获得更高的乙醇产率,理论转化率分别达到84.02%和86.09%.     

观水辨气对症管理沼气池

沼气发酵虽是一个十分复杂的生物化学过程,但在严格的厌氧条件下(即池体不漏水、不漏气),通过观察水压间(出料口)料液的变化,亦可大体得知池内发酵、产气的情况,从而对症进行管理,可收良效。一、料液呈灰色,液体浓度稀这种情况俗称“清汤寡水”,常出现于新池初投料或老池大换料时,显示池内发酵欠佳,没有产气、或产气很少。究其原因是:①发酵原料不足,沼气微生物缺乏丰富的营养物质。应立即补上精料,并多加搅     

玉米秸秆与牛粪混合原料的沼气发酵试验

本试验设置牛粪与玉米秸秆三种配比进行沼气发酵,在保持相同温度、浓度和碳氮比的条件下,对比各处理在发酵过程中的产气量、甲烷含量及硫化氢含量的变化情况.结果表明:牛粪中所加的秸秆越少,其产气总量和甲烷含量就越高,大小顺序为:处理Ⅲ>处理Ⅱ>处理Ⅰ,纯秸秆原料也能产气,但发酵慢、产气量较低.在三种处理中以15%秸秆+85%牛粪的原料配比相对较好.     

富含γ 氨基丁酸豆芽乳发酵工艺优化

为提高发酵豆芽乳中的γ-氨基丁酸含量,以植物乳杆菌S-35为发酵剂,以发酵过程中γ-氨基丁酸质量浓度为试验指标,在单因素试验基础上,利用中心组合试验设计和响应面分析法研究了植物乳杆菌S-35接种量、发酵温度、发酵时间对发酵豆乳中γ-氨基丁酸质量浓度的影响,并建立了乳酸菌发酵模型。响应面优化试验结果表明豆芽乳发酵的最佳工艺条件为:接种量为3.5%、发酵温度为34.5℃、发酵时间为27 h。在此条件下γ-氨基丁酸质量浓度为1.61 g/L,植物乳杆菌S-35活菌数可达1.60×10~9CFU/mL。在4℃下进行7 d的储藏试验,结果表明发酵豆芽乳在保质期内凝乳状态、发酵参数保持在可接受的范围内。     

光合-厌氧混合菌群生物共发酵产氢动力学研究

以光合、厌氧细菌混合菌群为对象,研究了混合菌群共发酵产氢过程中产氢动力学特性,建立了混合菌群生物共发酵产氢过程中关于菌体质量浓度、底物利用及产氢量的动力学模型。将光照因素引入混合菌群产氢动力学模型中,采用同伦摄动法(HPM)对非线性动力学模型进行求解,得到了混合菌群共发酵产氢过程中菌体质量浓度、底物利用及产氢量的动力学模型。通过与实验数据对比,模型与实验数据基本一致,能够很好地反映出共发酵产氢过程中产氢参数的变化趋势。对建立的3个动力学模型的动力学参数的相互关系及其敏感性进行了分析,研究发现动力学参数中最大比生长速率对模型结果的影响最大,最大比生长速率对菌体质量浓度影响的变化量达到79%,对底物质量浓度影响的变化量达到118%,对产氢量影响的变化量达到98. 4%。     

不同通气条件下米根霉发酵产L-乳酸的代谢调控

研究了不同摇瓶条件对米根霉发酵体系中乳酸脱氢酶(LDH)与乙醇脱氢酶(ADH)的酶活变化,以及乳酸和乙醇转化率的影响,结果表明:当装液量从10%增加到30%,乳酸的质量浓度及相应的LDH活力呈下降趋势,而乙醇质量浓度及ADH活力随着装液量的增加而提高.摇床转速为220 r/min时,乳酸质量浓度最大,对应的LDH活力也最大;摇床转速为160 r/min时,乙醇质量浓度与ADH活力较高.单膜封口发酵乳酸质量浓度与LDH活力分别比双膜封口发酵提高64.4%和49.9%,而双膜封口发酵时,乙醇最大质量浓度与最大ADH活力分别比单膜封口发酵提高30.0%和25.5%.     

基于尾气反馈的固定化酵母发酵过程模糊控制

提出了基于尾气反馈的固定化酵母发酵模糊控制，利用尾气检测所获得的CO2的释放率(CER)和CO2释放最来控制葡萄糖流加速率。固定化发酵过程中，载体的存在会使葡萄糖的扩散受阻，如果系统不能对葡葡糖浓度的变化怏速反应，载体中的菌体细胞就会出现缺糖现象。实验结果表明，按该方法进行控制，整个发酵过程中，葡萄糖浓度都保持着合适的浓度，乙醇生产稳定和连续，为发酵过程控制提供了一条有效途径。     

鸡粪与玉米秸秆混合“干-湿两相”厌氧发酵启动研究

目前我国的厌氧发酵沼气工程多是单一物料和单相发酵,产气效率不高。针对这一问题,试验利用干发酵和湿发酵各自优势,研究了两相厌氧反应器对玉米秸秆和鸡粪不同配比情况下厌氧发酵的启动过程。产酸相选用TS浓度20%的干发酵,产甲烷相选用TS浓度3%的湿发酵,发酵温度均为37℃±1℃。试验结果显示两相反应器均能较快完成启动。产酸相启动试验中纯秸秆组、混合组和纯鸡粪组的产酸相停留时间(HRT)分别为4天,6天和9天。产甲烷相启动试验中纯秸秆组、混合组和纯鸡粪组的产甲烷相启动时间分别为23天,21天和15天。