搅拌对牛粪干式厌氧发酵效果的影响

利用自制干式厌氧发酵罐,通过批次试验,研究了高温(55℃)条件下搅拌对牛粪干式厌氧发酵效果的影响.连续搅拌转速为8～32 r/min时,产气效果无明显差异.采用8 r/min间歇搅拌,所得到的甲烷产量比连续搅拌低约10％,但能大幅降低搅拌能耗,在于式厌氧发酵系统中更为适用.反应过程中,各组间发酵料液的pH值、挥发性有机酸浓度、总碱度和氨氮浓度无明显差异.     

牛粪高温干式厌氧发酵产沼气性能试验

研究了牛粪原料高温(55℃)干式厌氧发酵过程中产气效果和物料参数的变化规律.结果表明:接种比例3:10、8 r/min连续搅拌条件下,物料TS(总固体)产气率为311 mL/g,甲烷平均体积分数为57.1％,平均容积产气率为2.73L/(L·d);容积产气率在第3天达到最高,为5.23 L/(L·d);反应初期挥发性脂肪酸迅速积累,1d后即达到峰值,随后迅速减少;在反应初期pH值略有下降,随后逐渐升高;氨氮质量浓度和总碱度则一直呈上升趋势.     

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.     

连续干式厌氧发酵中试系统设计与试验

设计了以卧式浆叶轴机械搅拌厌氧发酵罐为核心的干式发酵技术与成套装备.利用该技术建成干式厌氧发酵中试工程.工程包括预处理及进料系统、厌氧发酵系统、沼气净化与贮存、增温保温系统、出料系统等.工艺方案中克服了干式厌氧发酵进出料困难、传质传热不均的难题,实现了连续高温干式厌氧发酵产沼气.中试结果表明,系统运行稳定,产气效果较好,平均有效容积产气率达3.0 m3/(m3·d).     

有机固体废弃物渗滤床高温干式厌氧发酵的中试研究

本研究以有机固体废弃物为对象,采用高温渗滤床干式厌氧发酵技术对其进行处理。将经过简单人工预处理的餐厨垃圾和果蔬垃圾,在自制的厌氧发酵装置内进行高温干式厌氧发酵,研究了有机固体废弃物发酵过程中的沼气累计产量、日产气量、pH值变化、氧化还原电位变化、COD变化、VFA变化、氨氮变化以及碱度的变化。结果表明,有机固体废弃物用渗滤床厌氧发酵工艺处理是可行的;减量化效果很明显。该研究为有机固体废弃物的大规模资源化利用提供了设计依据。     

餐厨垃圾干式厌氧发酵研究进展

餐厨垃圾作为当前主要的城市有机固体废弃物,给社会和环境造成了巨大压力.其高含水率、高有机质、易降解的性质十分适合厌氧发酵.相比于传统的湿发酵,干式厌氧发酵更适合处理数量庞大的餐厨垃圾,但在餐厨垃圾干式厌氧发酵过程中,存在挥发性脂肪酸(VFA)积累、搅拌困难、传质性差等问题,影响系统稳定性和产气效率.针对以上问题,文章从...     

牛粪高浓度批次厌氧发酵试验研究

在试验室条件下,对牛粪高浓度批次厌氧发酵进行试验研究,考察发酵温度、干物质含量和接种率对牛粪高浓度厌氧发酵效果影响。试验结果表明:牛粪高浓度厌氧发酵在工艺上是可行的;高温55℃厌氧发酵较中温35℃厌氧发酵产气快,发酵周期短,但能耗高,二者总累计产气量相近;高温厌氧发酵第15d累积产气量基本都达到了总产气量的95%以上;接种充分和发酵条件适宜条件下,干物质含量TS对累计干物质产气率影响较小,高浓度厌氧发酵可以有效提高反应器效率,且节水节能;随着接种率增大,高温高浓度厌氧发酵启动越迅速,平均日产气量越高,产气速度越快;接种率为30%时,第15d累计产气量为5 113mL,相当总产气量97%。     

干式厌氧发酵反应器设计研究

从干式厌氧发酵的温度和搅拌方式、筒体加热方式和强度校核、搅拌轴的机械强度校核等方面全面阐述了反应器的设计过程。中温机械搅拌是干式厌氧发酵的优选方式，短管支撑式蜂窝夹套不仅可以保持温度相对恒定，而且还可以增加筒体强度，很好地满足工艺和设计要求。同时，夹套设计中拉撑的设计需要从拉撑间距和单根拉撑所需截面面积两方面进行强度校核。搅拌轴的设计应首先考虑搅拌功率，然后从搅拌轴的屈服强度、挠度、疲劳强度和刚度几个方面来对搅拌轴机械强度进行校核。该反应器的设计，为干式厌氧发酵技术应用提供支持。     

牛粪厌氧发酵特性的实验研究

在以牛粪为原料的厌氧发酵中,通过比较直接用水稀释牛粪和加入发酵20天的沼液然后再用水稀释牛粪的两个发酵组的COD去除率、总产气量等指标,研究结果发现,牛粪直接用水稀释发酵的效果比较好,总产气量比另一发酵组高出52.2%,COD去除率高出23.5%。     

石墨强化牛粪高浓度厌氧发酵产气性能研究

为了研究石墨对高浓度厌氧发酵性能的影响,以牛粪为原料,温度为36℃±1℃,VS浓度为10%,接种物为30%,加入不同浓度及粒径的石墨进行高浓度厌氧发酵产沼气实验。结果表明：石墨添加量为0.75 g·L^-1的VS沼气产率最高,比对照组提高了9.02%,VS去除率比对照组提高了8.22%;石墨粒径为325目的VS沼气产率最高,比对照组提高了6.39%,VS去除率比对照组提高了9.5%。通过动力学模型对实验数据进行拟合,修正的Gompertz模型相关系数在0.99以上,Logistic模型的相关系数在0.98以上,两种动力学模型均能够较好的反应石墨的添加对牛粪高浓度厌氧发酵产气的降解规律,为石墨作为添加剂对牛粪高浓度厌氧发酵的产气性能影响提供数据支撑。     

白洋淀芦苇机械化收割试验研究

芦苇是白洋淀湿地生态系统的主体和标志,近年来由于经济效益弱化,大部分芦苇遭到弃收,就地腐烂变质成为白洋淀水体的内生污染源。对白洋淀芦苇进行机械化收割是解决此问题的有效途径之一,但由于白洋淀地形地貌复杂,未有与其完全相适应的机械化收割装备。为此,通过对现有芦苇收割机械进行现场收割试验研究,确定白洋淀芦苇合适的收割方式及现有芦苇收割机械存在的问题,为研制与白洋淀地区芦苇机械化收割相适应的装备提供方向与依据。     

西瓜蔓与牛粪混合厌氧发酵研究

试验研究了常温条件下,西瓜鲜秸秆和干秸秆分别与牛粪以1:1比例在原料浓度为6%,8%,10%,12%条件下混合发酵的产气速率、累积产气量以及原料的产气率。结果表明:在发酵前期鲜秸秆与牛粪混合发酵的产气速率明显大于干秸秆,发酵后期却小于干秸秆;干秸秆对温度的变化不如鲜秸秆敏感,因而产气相对于鲜秸秆稳定;鲜秸秆和干秸秆与牛粪混合发酵的累积产气量随着原料浓度的增加而增加,但是原料产气率在超过一定原料浓度范围时反而降低;综合累积产气量和原料产气率,最适宜的发酵原料浓度为8%。该研究对解决农村地区大棚蔬菜基地秸秆的资源化利用提供了有益的参考。     

猪粪和牛粪固液分离物厌氧发酵产气效果研究

畜禽粪便及其浸出液常常是污染农村环境的根源。研究粪便分离物及其固形物厌氧发酵的各自沼气转化效率,确定分离液厌氧发酵的最适浸泡时间,既为粪便固液分离进行厌氧发酵提供理论基础,又为畜禽养殖场废水能源化和废渣的肥料化利用以及厌氧法处理有机废水提供技术依据。试验以调制的总固体质量分数(TS)为8%的新鲜猪粪、牛粪为原料,分别静置浸泡3,6,9和12h后进行固液分离,固形物和分离液分别加入200 g沼液接种物,在20℃,30℃条件下分别研究固形物和分离液的厌氧发酵产气效果,结果表明:猪粪浸泡12 h后分离液发酵效果较好,而牛粪的最佳浸泡时间为3h。     

餐厨垃圾和牛粪混合厌氧发酵工艺优化

在前期单因素试验的基础上,采用二次回归正交旋转组合设计,以总产气量为响应值,研究餐厨垃圾与牛粪质量比、温度、pH值、接种物与原料质量比4个因素对餐厨垃圾和牛粪混合厌氧发酵的影响,建立了产气数学模型,并对模型进行了优化及降维分析.通过上述试验研究,得到最佳工艺条件为:餐厨垃圾与牛粪质量比为2.5,温度37.5℃,pH值7.0,接种物与原料质量比为4;4因素影响主次顺序依次为接种物与原料质量比、温度、餐厨垃圾与牛粪质量比、pH值;通过验证分析,模型预测值与试验值之间误差较小,方差分析不显著,模型拟合较好.     

有机垃圾干式厌氧处理连续运行中试实验研究

在自行设计的一套有机垃圾分选、预处理、厌氧处理系统上进行了有机垃圾干式厌氧发酵连续运行中试实验,实验历时70天,通过监测日产气量、累积产气量和pH值,VFA,氨氮、氧化还原电位、碱度等指标的变化、确定了进料量和进料计划,以保证厌氧消化连续稳定运行;通过自行设计的返混系统克服了传统搅拌系统的缺陷;经检测,该系统产生沼气CH4含量55%左右,杂质气体占1%。     

厨余垃圾含固率对干式厌氧发酵工艺在实际工程应用中的影响及控制

随着垃圾分类政策在全国各城市开始实施,厌氧发酵处理逐渐成为厨余垃圾处理的主流工艺投入使用。主要介绍了干式厌氧发酵工艺在厨余垃圾处理工程实践中的设计参数和运行情况。近2年的实际运行结果表明,干式厌氧发酵系统在高有机负荷、高含固率物料下可以稳定运行,VS降解率、产气率等运行指标都能达到设计水平,但是干式厌氧发酵系统对于原料的含固率和VS都有相应要求。通过对运行数据的整理分析,经过物料衡算建立了物料平衡方程,计算出了干式厌氧发酵系统处理厨余垃圾的污泥产率,为项目的稳定运行和今后同类型项目的设计提供了理论设计依据和工程实践参考。     

提升中温和高温过渡区厌氧发酵效率的试验研究和工程验证

温度是影响微生物活动的关键因素,厌氧发酵通常采用中温或高温发酵,一般认为中温和高温之间存在“低速发酵”过渡区.文章通过试验研究及工程验证发现,餐厨垃圾浆料、牛粪、酒糟和黄贮玉米秸秆在过渡区的产气速率和产气量均明显优于中温或高温发酵,分析原因为中温和高温过渡区存在中温和高温甲烷菌群的叠加优势.     

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%.     

社会工作介入乡村振兴的路径研究——以雄安新区为例

我国进入新发展阶段,“三农”工作重心转向全面推进乡村振兴。“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”是乡村振兴战略的五大主攻目标,也是社会工作介入乡村振兴的发力点。雄安新区社会工作在介入乡村振兴工作中进行了一些探索,总结这些经验对推进乡村振兴具有重要意义。     

寒区沼气厌氧发酵反应器保温层厚度的研究——基于限定温降值和温降时间

由于北方寒区冬季沼气工程存在产气率低,甚至无法正常运转等问题,需对反应器采取保温增温措施,而确定技术保温层厚度、降低能耗、保证沼气工程的正能输出是其中一系列关键环节。为此,以一体式全地上立式圆柱型反应器为例,用稳态传热原理分别对反应器的顶、壁和底部进行了传热分析,建立料液温降值与温降时间的数学模型,并用黑龙江省鸡西市兰岭乡大型沼气工程中实际工程监测值对模型进行了验证。最后,运用模型,计算出鸡西地区反应器不同保温层厚度下的温降和耗能,得出顶部散热是反应器整体散热主要影响因素,壁面散热量次之,底部散热量最小。此类反应器壁面不同保温层厚度对料液温降变化无显著影响,这对以后研究反应器耗能具有一定的指导意义。