以沼渣和牛粪接种餐厨垃圾厌氧发酵效果研究

随着社会发展,餐厨垃圾产量逐年增加,亟需寻求一种综合处理餐厨垃圾的技术。运用厌氧发酵处理餐厨垃圾转化为清洁能源沼气,对于解决我国日益严重的餐厨垃圾污染问题具有十分重要的意义。以沼渣和牛粪接种餐厨垃圾厌氧发酵效果研究结果表明,采用沼渣沼液和新鲜牛粪接种餐厨垃圾,发酵产气效果良好,40℃条件下产气周期为15 d。可缩短发酵周期,提高产气效率,为餐厨垃圾资源化处理提供理论参数和技术指标。     

牛粪分离液与餐厨垃圾混合发酵试验参数优化

将牛粪固液分离处理,在分离液单独发酵基础上,添加不同比例餐厨垃圾连续发酵试验,考查各比例混合物料在不同水力停留时间下发酵性能,优化最佳配比、相应发酵工艺条件和参数。研究确定牛粪分离液和餐厨垃圾混合发酵适宜配比为7:3,HRT为25 d,获得VS甲烷产率226.67 m L CH_4·kg~(-1)VS,容积产气率1.20 L·L~(-1)·d-1,VS去除率达到47.94%。     

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。     

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。     

农用酵素处理餐厨垃圾酸化效果及代谢产物变化特征

为探究农用酵素对餐厨垃圾快速产酸发酵的影响,设置5个处理分别为添加0（JT₀）、1 （JT₁）、3（JT₃）、7（JT₇）、10 g/L（JT₁₀）的农用酵素进行餐厨垃圾发酵,测定各处理发酵过程中pH、有机酸、干物质、粗蛋白、粗脂肪灰分的动态变化。结果表明：1） 发酵第1天5个处理的pH均显著下降,第7天后基本处于稳定。在发酵酸化过程前3 d有乳酸、乙酸、丙酸产生,且乳酸含量显著高于乙酸、丙酸。其中JT₃最终乳酸含量最高,为50.65 mg/L。乳酸的产生会造成pH的迅速下降。各个处理均在发酵3 d时产生大量的乳酸,7 d后产酸基本结束,pH也趋于稳定。餐厨垃圾主要产酸时期为前3 d,并于第7天趋于平缓。2）在发酵第7天时,JT₃的干物质含量为21.77 g/100 g,比发酵前降低11.13%,比其他同时期处理下降最多。从整体趋势上来看,各处理均在发酵第7天时,粗蛋白含量达到最大。JT₃在发酵第7天时粗蛋白含量最高,为19.90 g/100 g。各处理在发酵后粗脂肪含量都有所下降,除JT₁₀中粗脂肪含量与原料无显著差异,其余各处理均显著下降（P<0.05）,其中,JT₃粗脂肪含量最高为17.54 g/100 g。结合pH、有机酸及各项代谢产物来看,JT₃的发酵效果相对较好。综上,农用酵素添加量为3 g/L,发酵时间为4～7 d,餐厨垃圾发酵酸化效果最佳,是低成本快速处理餐厨垃圾的有效方法。     

餐厨垃圾与猪粪混合厌氧发酵研究

为解决我国餐厨垃圾污染环境、资源化利用程度低的问题,本研究将餐厨垃圾与新鲜猪粪混合发酵,以测定其生产甲烷的最佳条件。结果表明,餐厨垃圾与新鲜猪粪混合厌氧发酵的最佳原料比例为1∶1.5,最佳搅拌频率为60 r/min,最佳发酵温度为38℃,最佳发酵时间为10 h,最适pH值为7。     

餐厨垃圾水解酸化性能的研究

采用批式进料方式,研究了不同进料负荷和不同接种量时餐厨垃圾水解酸化的效果,探索了酸化阶段发酵液中的pH、VFA含量和产物中主要成分的变化规律.结果发现,不同有机负荷进料时水解酸化过程在前4d基本完成,反应后期有机负荷不同,发酵类型也有所不同.40 g（TS）/L负荷进料时水解酸化效果比较好,水解酸化产物中主要成分为乙醇和乙酸,乙醇和VFA含量高.餐厨垃圾在接种率为30％时,反应能够获得目标酸化产物乙醇和乙酸,比不接种和接种率为50％时效果明显要好.     

餐厨垃圾水解酸化液活化磷矿粉研究

采用室内培养方法,通过选取餐厨垃圾在2种不同pH发酵条件下的水解酸化液,研究了其对低品位磷矿粉的活化情况.结果表明,控制pH为6.5与PH不控制发酵条件下的餐厨垃圾水解酸化液相比,前者对磷矿粉的活化能力较强;活化效果随水解液用量的增加而降低,m水解液>/m磷矿粉>为1:10时,活化效果最好,水溶性磷质量比较培养前提高743%.X衍射试验结果表明,水解液与磷矿粉作用后,磷矿粉X衍射图谱有较大变化,表现为某些峰的缺失和峰强度的变化.     

餐厨垃圾猪粪混合厌氧发酵研究

为解决我国餐厨垃圾污染环境,资源化利用程度低的问题,本研究通过试验将餐厨垃圾与猪粪混合发酵。得到餐厨垃圾与猪粪混合厌氧发酵的最佳原料比例为1:1.5,得到餐厨垃圾与猪粪混合厌氧发酵的最佳搅拌频率为60r/min,餐厨垃圾与猪粪混合厌氧发酵的最佳温度为38°C,餐厨垃圾与猪粪混合厌氧发酵的最佳时间为10h,餐厨垃圾与猪粪混合厌氧发酵的最佳pH为7。为我国餐厨垃圾资源综合利用提供参考。     

餐厨废弃物厌氧发酵工艺优化

[目的]考察温度、有机负荷、接种量3个关键参数对餐厨废弃物厌氧发酵过程的综合影响。[方法]采用正交试验法综合考察了批量式发酵过程餐厨废弃物产沼气及降解效果,并进行了验证试验。[结果]温度是影响餐厨废弃物厌氧发酵的显著因素;最佳发酵条件为温度35℃、接种量350 g、有机负荷40 g,在此条件下发酵产气中平均CH4含量可达68.75%,TS产气率及VS产气率分别为661.96和708.97 m L/g,能源转化效率可达79.92%。[结论]可为以餐厨废弃物为原料的沼气工程提供技术参考。     

响应面优化猪粪、牛粪与玉米秸秆混合发酵工艺

【目的】研究猪粪、牛粪与玉米秸秆混合原料厌氧发酵的最佳工艺条件。【方法】采用单因素试验考察了猪粪与牛粪的混合比例(质量比)、粪秆比(猪粪和牛粪总量与玉米秸秆干物质质量比)、总固体质量分数3个因素对厌氧发酵过程累积产气量的影响,并在此基础上通过Box-Behnken试验设计及响应面分析对厌氧发酵工艺进行优化。【结果】在单因素试验中,当猪粪与牛粪混合比例为1∶1,粪秆比为1.86∶1及总固体质量分数为11%时,累积产气量均较高。猪粪、牛粪与玉米秸秆混合厌氧发酵的最佳工艺条件为:猪粪与牛粪混合比例为1.06∶1、粪秆比为2.94∶1、总固体质量分数为10.68%。【结论】在猪粪、牛粪与玉米秸秆混合厌氧发酵的最佳工艺下,累积产气量可达17 170mL。     

不同碳氮比对牛粪秸秆干法厌氧发酵产气及肥效的影响

本研究以秸秆和牛粪为原料,猪沼液为接种物,利用实验室自行组装的厌氧发酵装置进行干法厌氧发酵试验,探讨了在保证含水率80%前提下不同碳氮比对干法厌氧发酵产沼气及沼渣造肥的影响。结果表明,不同碳氮比下的产气量及甲烷含量有明显的差异,碳氮比为25时产气量最多且甲烷含量较高。对沼渣而言,其有机质和总养分含量都大于有机肥标准NY525-2012中的相应指标,并对种子发芽未有毒性作用,具有作为有机肥的潜力。     

消化液回用对牛粪两相厌氧消化的影响

在试验的基础上研究了消化液回用对牛粪两相厌氧消化的影响.试验通过改变消化液的回用量来研究对两相厌氧消化的影响.研究发现,当每天进料量为1 L,消化液回用量分别为0、400、800mL,随着消化液回用量的增加,会使产酸相pH逐渐升高,以及造成挥发性脂肪酸VFA下降和丙酸积累;产酸相氨氮浓度也有所增加,但未达到抑制产气的极...     

微量金属元素添加频率对牛粪厌氧发酵特性的影响

为研究微量金属元素对牛粪厌氧发酵特性的影响,每隔1,3,5,7d向牛粪厌氧发酵液中添加Fe、Co、Ni元素。结果表明,7d添加1次微量金属元素的发酵组效果最佳,产气率和总产气量最高,COD去除率最高;每1d添加1次的挥发性有机酸(VFA)和产气量都最低,分析认为微量金属元素添加频率过高会破坏反应器内的营养平衡。     

投配率对连续两相厌氧发酵酸化效果的影响

采用自行设计的连续两相厌氧发酵小试装置,研究投配率对牛粪酸化效果的影响。探讨了投配率分别为50%、33%、20%和14%,对挥发性脂肪酸总量及成分的影响规律。结果表明,投配率为33%组的挥发酸总量最高,达13 701.67 mg.L-1,当投配率在14%~33%范围内变化时,挥发酸总量先随着投配率的增加而升高,但投配率增加到50%时挥发酸总量下降;各组的乙酸与丁酸之和百分含量均在80%以上,属于丁酸型发酵;投配率的变化影响挥发酸总量的变化,但不会引起产酸发酵类型的改变。     

牛粪好氧生物处理条件分析

文章对牛粪好氧生物处理的原理及条件控制进行了论述,重点讨论了温度、水分、pH、碳氮比(C/N)、含氧率及辅料等条件控制对牛粪好氧生物处理的影响,为集约化养牛场排放的牛粪的无害化、资源化处理提供理论依据。     

两段式CSTR快速启动及厌氧发酵特性研究

研究以玉米秸秆和牛粪为共发酵底物,以沼液作为接种微生物,在35℃下,干物质浓度为12%,C/N比为271时,研究新型两段式CSTR反应器快速启动及发酵效能。结果表明,pH和ORP可反映高干物质浓度下反应器启动情况。产酸相在运行48 d后,总挥发酸浓度达4 415 mg·L~(-1),其中乙酸浓度达到最高,所占比例超过73.8%。产甲烷相可充分利用产酸相发酵液为营养源,实现快速启动并产气,最大沼气产量可达4 842 mL·d~(-1),甲烷含量可达65%。     

响应面法优化PLD-01生产抑菌素发酵条件的研究

采用类芽孢杆菌PLD-01发酵生产抑菌素,优化最佳生产条件,为其食品生物防腐剂领域应用奠定基础。在单因素试验基础上,Minitab 15软件数据分析,获得PLD-01产抑菌素最佳培养条件:PLD-01最佳培养基为葡萄糖1%、大豆粉2%、无机盐为KH2PO40.2%;初始pH 7、发酵温度36℃、摇床转速179 r·min~(-1)时,产生抑菌素抑菌效果最佳,此时抑菌圈直径为15.7 mm。     

接种复合菌剂对牛粪堆肥发酵的影响

研究了接种复合菌剂对牛粪堆肥发酵的影响。结果表明,在含12%木屑的堆肥中添加复合菌剂与否并不影响其发酵;在含6%木屑的堆肥中添加复合菌剂能使堆肥迅速升温发酵;在不添加木屑的堆肥中添加复合菌剂也无明显作用。因此,接种复合菌剂能促进含6%木屑牛粪堆肥的发酵,并可减少辅料用量,降低畜禽粪便处理成本。