有机负荷对鸡粪厌氧发酵产气特性及其动力学的影响

[目的]研究有机负荷对鸡粪厌氧发酵过程中产气特性及其产气动力学的影响。[方法]在中温条件(37±1)℃下采用半连续搅拌反应器(CSTR)进行研究。[结果]有机负荷为2.5~5.3 g VS/(L·d)时,厌氧消化系统中氨氮浓度低于6.7 g/L,沼气最大容积产气率为2.58 L/L;同时有机酸浓度也处于较低范围。然而,当有机负荷提高到6.0 g VS/(L·d)时,氨氮浓度升高到6.7 g/L时引起了乙酸(7 000 mg/L)和丙酸(1 900 mg/L)的快速累积,沼气容积产气率也降低了23.5%。通过基质平衡动力学分析得出,鸡粪中温厌氧消化的基质转化为沼气(YS/G)和甲烷(YS/M)的比例系数分别为1.085 7和1.686 1 g VSremoved/L。[结论]该研究可为高氨氮浓度鸡粪沼气工程的稳定运行提供科学依据。     

批式与两相高温厌氧消化厨余和杂草废弃物对比研究

以厨余和杂草废弃物混合物为发酵底物进行了批式和两相厌氧发酵试验。经过25 d的批式厌氧消化后,污染负荷(以挥发固体(VS)质量浓度计)为6.5、12.5、16.0和20.0 g/L的沼气产率分别为1 012、863、879和467mL/g,甲烷产率分别为595、442、440和316 mL/g,其中接种污泥对沼气产率和甲烷产率的贡献分别是304和170mL/g。试验结果表明:污染负荷为6.5 g/L时达到最大产气效率,80%的气体在反应的前8 d产生;污染负荷为12.5和16.0 g/L的产气率在统计学上无显著差别;污染负荷在20.0 g/L时出现产甲烷抑制,甲烷体积分数在反应的前2 d为20%左右。两相发酵试验采用厌氧固体床反应系统,包括4个1 L的固体床反应器和1个2.2 L的厌氧批式反应器。经过12 d的消化,沼气和甲烷产率分别为530和351 mL/g,系统总固体(TS)和VS去除率分别为78%和82%。与批式消化比较,该两相系统污染负荷高,产气稳定,周期短,是处理该类型有机废弃物的有效方法。     

新鲜玉米秸秆厌氧发酵特性研究

[目的]探讨不同有机负荷条件下玉米秸秆厌氧发酵情况.[方法]在37℃条件下,通过批式试验分析玉米秸秆不同初始进料浓度厌氧发酵产气潜力.[结果]在初始有机浓度为10、20、30 gVS/L的条件下,玉米秸秆厌氧发酵的最终累积产气量分别为654.3、662.3、651.3 ml/g(VSadded).试验结束后,发酵液pH、氨氮浓度、挥发性脂肪酸(VFAs)和碱度(TIC)均在正常范围内,均未发生抑制现象;TS和VS降解率均在75％ ～ 90％之间,20 gVS/L浓度的玉米秸秆的TS、VS降解率最高.[结论]玉米秸秆在初始浓度为10～20gVS/L范围内均能够进行良好的厌氧发酵,在20 gVS/L条件下的厌氧发酵效果最佳.     

CaO对鸡粪厌氧发酵产气性能影响的研究

本文采用德青源黄山生态园鸡舍掺杂有石灰的鸡粪[鸡粪（CaO）]和未掺杂石灰的鸡粪[鸡粪（无CaO）]为原料,对其进行发酵产气试验,底物添加浓度为3gVS/L,接种物有机负荷（F/M）为0.5,对日净产气量、VS产气潜力以及发酵液发酵前后的pH进行了测定.研究结果表明：（1）两种发酵物料在发酵的初期都可以正常发酵产气,鸡粪（CaO）产气高峰晚于鸡粪（无CaO）的产气高峰,而其峰值较高; （2）两种发酵物料的产气潜力曲线升高的速率在发酵前3d相似,而第4～8d,鸡粪（CaO）产气潜力增加的速率比鸡粪（无CaO）的快; （3）鸡粪（CaO）的产气潜力大于鸡粪（无CaO）的产气潜力,两种物料的产气潜力分别为439ml/g· VS和375ml/g·VS.     

厌氧发酵生物技术处理果蔬废弃物分析及展望——基于北京新发地农产品批发市场的调查

新发地作为北京市交易规模最大的农产品专业批发市场,其产生的垃圾（主要为果蔬垃圾）日益增加,已经严重影响附近居民的生活。通过对新发地市场实地调查,分析该地垃圾（主要为果蔬垃圾）的产生数量、成分和目前的处理方式,充分验证处理新发地垃圾的急迫性和重要性,以及厌氧发酵处理的可行性和优越性;此外,对新发地垃圾进行批式厌氧发酵产气试验,在添加底物为3gVS／L、污泥负荷（F／M）为0．5下,经过35d的发酵反应,累计产气量达701mL／gVs,挥发性固体去除率为80％,实验表明新发地垃圾产气潜力大,为实际解决新发地垃圾问题提供了理论保障．     

有机负荷对餐厨垃圾单相厌氧发酵的影响

[目的]为实现餐厨垃圾资源化利用提供依据。[方法]在中试规模条件下,以餐厨垃圾为底物,研究有机负荷对餐厨垃圾单相厌氧发酵的影响。[结果]低有机负荷[0.75~1.25 g/（L.d）]时,发酵过程的pH、氨氮、可溶性化学需氧量SCOD维持相对稳定,提高有机负荷有利于提高沼气产量和产率,而当有机负荷达到一定高度[1.50 g/（L.d）]时,发酵过程的pH下降,氨氮和SCOD含量上升,说明单相厌氧发酵工艺对餐厨垃圾的处理能力较低。餐厨垃圾中的氮含量高,发酵前应调节碳氮比。沼气中甲烷浓度都在50%~75%,不受有机负荷影响。[结论]低有机负荷[0.75~1.25 g/（L.d）]有利于餐厨垃圾单相厌氧发酵。     

IC厌氧反应器的污泥颗粒化研究

[目的]研究IC反应器的污泥颗粒化规律化。[方法]研究了容积负荷、酸化率、选择压、无机离子、停留时间、pH值、碱度、挥发性脂肪酸（VFA）对污泥颗粒化过程的影响。[结果]试验用普通厌氧消化污泥启动,通过不断增加反应器的容积负荷,缩小停留时间,经122d运行,形成粒径为0.5～1.5mm的形状不规则颗粒污泥,反应器容积负荷达到14kgCOD/m3.d,产气量78L/d,COD去除率达85%以上。[结论]较高的有机负荷及其产生的较高的水力剪切力和Ca2＋有利于形成密实的颗粒污泥;工艺流程中的酸化池和循环罐有利于形成甲烷活性强的颗粒污泥。     

外循环UASB处理太湖富藻水运行特性研究

针对太湖富藻水高有机物浓度特点,研究外循环升流式厌氧污泥床（UASB）反应器处理太湖富藻水的效能和运行效果.研究表明,以城市污水处理厂活性污泥为种泥,自然腐熟5~7 d左右的太湖富藻水为原水,进水COD为1 050~2 000 mg/L,水力停留时间（HRT）为 5 d ,(32±1) ℃温度等条件下,可以在32 d内成功启动外循环UASB反应器并达到初步稳定运行.通过降低HRT,分阶段提高COD质量浓度的方法,逐步将外循环UASB处理太湖富藻水的有机负荷提高到3 kg COD/(m3·d),其COD去除率可以稳定在75%左右,产气率为0.75 L/（L·d）,外循环UASB对太湖富藻水具有良好的处理效果.通过电镜观测,发现稳定运行期形成颗粒污泥,且污泥内生物相丰富,分别为丝状菌、杆状菌和球状菌等多种微生物共营生长.     

厌氧颗粒污泥膨胀床处理酵母废水及微生物相研究

研究了厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器处理高浓度酵母废水的启动规律及微生物相.研究表明:在上升流速为6 m/h,温度控制在30℃,进水CODcr和FeCl2分别为20 g/L和500 mg/L的条件下,反应器COD容积负荷可达15.9 kg/(m3.d)左右,容积产气率稳定在5.2～5.5 L/(L.d)以上,COD去除率为65%～69%,容积负荷与产气率呈显著线性关系.当负荷超过15.9 kg/(m3d.)时,反应器中的挥发性脂肪酸(VFA)浓度达到了1.26 g/L,最大产甲烷活性只有0.24 g/(g.d),对产甲烷菌活性产生了明显的抑制作用.颗粒污泥微生态系统的结构和功能较稳定,球菌和短杆菌成片地聚集生长.     

常温厌氧处理真丝印染废水的技术研究

采用复合式厌氧反应器常温处理低浓度真丝印染废水,在进水COD约为300 mg/L,色度400倍,有机负荷分别小于1.0kgCOD/(m3·d)和1.5kgCOD/(m3·d),水力停留时间(HRT)分别在10.8h和5.5 h的条件下,出水COD分别＜100mg/L和＜150 mg/L,出水色度分别＜50和＜80,均达到国家规定的一、二级污水排放标准.工艺技术经济分析表明采用复合式厌氧反应器常温处理低浓度印染废水是可行的.     

High-solid Anaerobic Co-digestion of Food Waste and Rice Straw for Biogas Production

Anaerobic co-digestion of food waste（FW） and rice straw（RS） in continuously stirred tank reactor（CSTR） at high organic loading rate（OLR） was investigated. Co-digestion studies of FW and RS with six different mixing ratios were conducted at an initial volatile solid（VS） concentration of more than 3 g VS · L-1. The biogas production, methane contents, degradation efficiency of VS, chemical oxygen demand（COD） and volatile fatty acids（VFAs） were determined to evaluate the stability and performance of the system. The results showed that the co-digestion process had higher system stability and higher volumetric biogas production than mono-digestions. Increase in FW content in the feedstock could increase the methane yield and shorten retention time. The efficiency of co-digestion systems mainly relied on the mixing ratios of FW and RS to some extent. The highest methane yield was 60.55 m L· g V· S-1 · d-1 at a mass ratio（FW/RS） of 3 ： 1, which was 178% and 70% higher than that of mono-digestions of FW and RS, respectively. Consequently, the anaerobic co-digestion of FW and RS could have superior stability and better performance than monodigestions in higher organic loading system.     

三峡库区农村生活垃圾污染特征分析

以三峡库区重庆段的3个典型行政农村中不同经济收入水平、不同生活方式条件下的18家农户为研究对象,分别对其每月连续3天产生的生活垃圾产生量及特征污染物种类、浓度等参数进行了12个月的跟踪监测。监测表明三峡库区附近农村3个区的生活垃圾人均日产量分别为0.206、0.383和0.426 kg/（人.d）。垃圾平均容重为0.34 kg/L,且垃圾组成以有机成分（植物、剩饭菜等）为主,约占60.22%。借助SPSS（社会统计学软件）对三峡库区农村生活垃圾的产量以及垃圾成分与经济条件和生活方式之间的关系做了详细分析,找出了含水率与有机垃圾的百分含量之间的相关性。有机垃圾含氮含磷量分别为2.39%和0.31%,并进一步比较了农村生活垃圾和生活污水中氮磷的排污系数。     

农业废弃物静态高温堆腐过程中的生物化学变化

 以养鸡场鸡粪、小麦秸秆为原料，在静态通气条件下研究了堆腐过程中有机物料温度、微生物及酶活性变化。结果表明，发酵罐底部有机物料温度较低，中上部较高；罐内有机物料在7～8 h可以从环境温度上升到50℃，并在50℃以上持续198～483 h。持续高温时间符合消灭病原微生物标准。有机物料温度处于55℃左右的高温阶段，纤维素酶活性[0.457 mg glucose /(g·24h)]和蔗糖酶活性[87.836 mg glucose/(g·24h)]最高，脱氢酶和脲酶活性分别达到高峰值21.62 μl H＋/(g·24h) 和0.932 mg NH3/(g·24h)。堆腐后期降温阶段，多酚氧化酶活性达到最高值6.23 mg gallicin/(g·2h)。细菌和放线菌数在堆肥2 d达到高峰值，分别为2.51×1012 CFU/g和3.68×108 CFU/g，之后缓慢下降；放线菌数变化较平缓。真菌数在堆腐开始较高，随着堆体温度上升而下降；堆腐后期随着温度下降而缓慢上升。整个堆腐过程中，真菌数一直较低，而细菌和放线菌相对较高。     

好氧反硝化有效微生物群的筛选及特性研究

[目的]为生物快速脱氮、净化水处理提供有用的菌源和技术。[方法]通过反硝化培养基定向筛选,从厕所旁土壤中分离获得好氧高效反硝化有效微生物群,并研究其脱氮特性。[结果]该有效微生物群命名为OAI-EM,其反硝化速率为143.71mg/(L.d)。OAI-EM在以淀粉为有机碳源时,反硝化速率达到了144mg/(L.d),Cu2+、Ni2+和Hg2+能抑制OAI-EM的反硝化作用,而Fe3+、Zn2+和Mn2+能激活OAI-EM的反硝化作用。高浓度硝酸盐也能抑制OAI-EM的反硝化作用,并且随着C/N的增加,OAI-EM的反硝化速率和硝酸盐去除率均有所增加。在C/N为25:1的条件下,OAI-EM的硝酸盐去除率达到100%,反硝化速率为184mg/(L.d)。[结论]该有效微生物群具有培养基成分简单、反硝化速率快等优点,有较好的应用前景。     

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。     

太阳能-生物反应器处理厨余垃圾的研究

通过对堆肥技术进行一定的改进,设计了厨余垃圾太阳能-生物反应器,并对其处理厨余垃圾进行了研究。结果表明,该反应器对厨余垃圾有很好的处理效果。含水率由85.3%降到61.0%;pH值由6.45升到8.48;生物可降解度由15.7%降到3.9%;C/N由24.1∶1降到16.4∶1;有机质由75.3%降到38.1%;堆肥周期缩短到20d左右,大大低于传统好氧堆肥工艺的堆肥周期。     

芒果废弃物不同部位乙醇提取物DPPH·自由基清除能力的研究

[目的]为综合开发芒果资源。[方法]采用1,1-二苯基苦苯肼DPPH.自由基体系对芒果废弃物乙醇提取物进行体外抗氧化作用研究;以芦丁为对照品,三氯化铝显色,采用紫外分光光度法测定芒果废弃物不同部位乙醇提取物中总黄酮含量。[结果]芒果废弃物的乙醇提取物对DPPH.具有明显的清除作用,且随着芒果废弃物乙醇提取物浓度的提高,其清除能力也相应增强。不同部位乙醇提取物自由基清除能力大小依次为果皮〉核仁〉核仁衣〉核壳,而不同部位的乙醇提取物中黄酮化合物含量由高到低为核仁衣、核壳、果皮、核仁。[结论]芒果废弃物各个部位具有开发成抗氧化功能因子潜在的利用价值。