接种物浓度对厌氧发酵产气特性影响的研究

接种物浓度是影响厌氧发酵产气速度和产气量的重要因素。为此研究了在物料浓度一定的情况下，不同接种物浓度对反应器启动、COD去除率、产气量及产气速度的影响。研究表明：在接种物浓度为6％、物料浓度与接种物浓度之比为1：1的情况下，反应器启动速度快，COD降解率和产气量都相对较高，平均产气速度怏。     

高氨氮浓度对产甲烷厌氧发酵过程中微生物活性及转录组的影响

高氨氮浓度会对厌氧发酵过程中微生物群落结构和活性产生显著的影响,文章利用高通量测序手段考察高氨氮浓度条件下厌氧发酵系统中微生物的活性菌群及代谢途径的差异。结果显示,微生物群落结构随氨氮浓度发生了显著的改变,在高氨氮浓度条件下,主导微生物由Ruminofilibacter和Lactobacillus向Clostidium和Peptostreptococcus转变;代谢过程也出现了明显的差异,与孢子形成和细胞结构相关的代谢过程基因,如休眠与孢子形成(Dormancy and Sporulation)和细胞壁与荚膜(Cell Wall and Capsule)等相对丰度增加;与细胞分裂相关的代谢基因相对丰度降低;产甲烷过程中相应酶基因的表达量逐渐减少。这些结果表明,高氨氮浓度会改变微生物群落结构形成新的生态位,同时会改变各功能基因的表达活性,降低细胞生长和代谢相关基因表达;休眠和孢子形成,基因表达提高,有助于微生物抵抗高氨氮胁迫。     

干物质浓度对牛粪秸秆厌氧发酵产沼气的影响

在发酵原料C/N＝25～30,T＝36℃的条件下,研究20％,15％,10％,5％和2．5％等5种干物质浓度对牛粪秸秆混合干式厌氧发酵产沼气性能的影响。实验结果表明：发酵前30 d 为产气高峰期,同时发酵渗滤液中的VFA浓度也较高;干物质浓度增加时,产气量波动增大,渗滤液中碱度和 NH4＋-N 浓度升高,发酵装置的有机负荷率也较高;10％的干物质浓度产气效果最好,发酵前30d的累积产气量为4710mL,相应的容积产气率可以达到0．313m3/m3· d。实验得到的结果对牛粪秸秆混合发酵的实际应用具有一定的指导意义。     

蚓粪对厌氧发酵影响的初步研究

为了探究蚓粪对废水厌氧发酵的影响，在厌氧发酵瓶中加入了质量为废水质量5％的蚓粪，使其与不加蚓粪的发酵瓶在同等条件下进行厌氧发酵，从产气量、pH值、COD降解速度等方面进行了两期的对比研究。试验结果表明在加入蚓粪初始，即第一期，试验组比对照组产气量高，pH值有利于发酵进行，但由于蚓粪的加入，厌氧发酵瓶内废水的COD浓度也增大了，这样会加大前期厌氧反应器运行负荷；而在消除蚓粪本身产气的第二期，发酵产气量、COD降解速度都明显优于对照组。试验结果表明，蚓粪对厌氧发酵微生物有明显的促进作用，沼气发酵反应器中加入5％的蚓粪，可以提高沼气产率与GOD降解速率，使pH值更趋稳定。     

碱性树脂对厌氧发酵的影响

为研究碱性树脂的添加对秸秆厌氧发酵活性污泥的影响,比较研究了中温37℃条件下,接种污泥利用糖为底物进行驯化时的产气率、产甲烷率、pH值等指标的变化情况。研究结果表明,经碱性树脂驯化的活性污泥总固形物(TS)和可挥发性固形物(VS)含量与未经碱性树脂驯化的活性污泥相比降低了12.66%和19.25%。利用秸秆发酵产气阶段,对照组在第10d达到产气高峰,最高总产气量1100ml,产甲烷率为71%;而加入碱性树脂的实验组在发酵的第3~6d就形成一个产气高峰,并且最高总产气量为1550ml气体,产甲烷率可达到83%。     

发酵温度、进料浓度和水力停留时间对连续式厌氧发酵效果的影响

连续式厌氧发酵的研究对于指导沼气工程的设计和运行有着重要的现实意义。发酵温度、进料浓度和水力停留时间等三个参数对于连续式厌氧发酵的效果有着重要影响。文章综述了这三个参数对不同厌氧系统容积产气率、原料产气率、去除率和缓冲能力等的影响,为该领域的进一步深入研究提供了一定的借鉴意义。     

厌氧发酵体系中挥发性脂肪酸检测方法研究进展

挥发性脂肪酸(VFAs)是厌氧发酵过程中的一类具有监测作用的重要中间代谢产物,对其进行有效的测定可以很好地监控厌氧发酵体系中的酸化情况.主要总结了目前应用较为广泛的6种VFAs检测方法,包括解释检测技术的运行机制、仪器的性能、测定过程可能会出现的问题以及解决的办法,也总结了 6种方法的优缺点.     

电气石对牛粪厌氧发酵特性的影响

为了提高牛粪厌氧发酵效率,增加产气率,笔者提出在牛粪厌氧发酵过程中加入电气石粉末的方法.通过构建试验装置,进行添加电气石的牛粪厌氧发酵试验,监测各反应器发酵过程中挥发性脂肪酸VFA浓度,COD,氨氮浓度,pH值,细菌的数量及产气量的变化情况,分析电气石的加入量对牛粪厌氧发酵特性的影响.实验结果表明,各反应装置在产酸阶段...     

不同添加剂对猪粪厌氧发酵的影响

传统猪粪厌氧发酵沼气产率低,重金属含量高,限制了其在厌氧消化的广泛应用。文章选用猪粪为发酵原料,采用中温(35℃±1℃)厌氧发酵,发酵周期为35 d,通过添加不同种类添加剂(2. 5%粉煤灰,2. 5%生物炭,2. 5%磁性粉煤灰和2. 5%磁性生物炭),研究它们对厌氧发酵沼气产量和甲烷含量的影响。同时,分析了厌氧消化运行过程中的p H值,COD,VFAs,NH+4-N以及厌氧消化后重金属浓度的的变化。结果表明:添加2. 5%的粉煤灰,2. 5%的生物炭和2. 5%的磁性粉煤灰均能促进猪粪的厌氧发酵,与空白对照相比,产气总量提高了约5%～12%; 4种添加剂对猪粪厌氧发酵产甲烷也具有促进作用,相对于空白对照组提高了4%～10%。猪粪厌氧发酵后,各实验组中重金属Cu和Zn的浓度都普遍升高,分别提高了1. 08～1. 35和1. 02～1. 10倍,表现出明显的"相对浓缩效应",这主要是因为有机质的降解,导致重金属浓度的升高。     

沼液添加量对干湿耦合厌氧发酵的影响研究

在TS浓度为20%、发酵温度为35℃的条件下,研究沼液添加量(TS比)为20%,30%和40%时,对干湿耦合厌氧发酵的影响。实验结果表明:沼液添加量对稻秆干式厌氧发酵的影响较大。在本实验条件下,当沼液添加量为40%时,沼气产量、沼气成分、TS和VS降解率等厌氧发酵的主要指标均优于20%和30%组。这说明,在本实验条件下,沼液添加量40%为较优的工艺控制参数。该研究可为干湿耦合厌氧发酵的实际工业应用提供理论依据。     

秸秆动态厌氧发酵影响因子研究

文章以玉米秸秆为例,研究了搅拌和进出料方式对秸秆厌氧发酵产气潜力的影响。结果表明,对于顶部进料动态厌氧消化装置,适当搅拌可以显著增加产气量,平均池容产气率比不搅拌反应器提高了65.4%。相对于底部进料,"顶部进料-搅拌"方式并没有表现出运行优势,其池容产气率仅提高了2%,并且表现出出渣困难。研究还表明,底部进料方式下秸秆高温(52℃±1℃)动态厌氧消化运行的最高有机负荷为4.71 kg TS·m~(-3)d~(-1)左右,产生的沼气中甲烷含量恒定在45%~47%之间。     

碳氮比对稻秸厌氧发酵过程的影响

在实验室条件下,考察了C/N对稻秸厌氧发酵过程的影响,重点研究了不同C/N对稻秸厌氧发酵前后氮素转化的影响,实验设置初始C/N分别为15∶1(T1),25∶1(T2),35∶1(T3)和45∶1(T4)4个处理.结果表明,C/N对稻秸厌氧发酵产气的影响较大,C/N太高发酵初期会出现酸化现象,以C/N 25∶1的产气效果最好,TS产气量为286.82 mL.g-1;不同C/N对甲烷含量的影响不大,各处理平均甲烷含量均在55%左右;厌氧发酵后,稻秸中有机物被大量分解,VS,纤维素和半纤维素含量大幅降低,纤维素结晶区受到较大破坏,木质素相对被浓缩,FTIR和XRD的结果与常规分析的结果一致;厌氧发酵过程中,氮素的损失较大,T1,T2,T3和T4的氮素损失率分别为43.97%,42.94%,33.71%和32.34%;氮素主要流向沼液中,但随着初始C/N从15∶1提高到45∶1,保留在沼渣中氮素的比例从29.77%增加到42.86%;厌氧发酵后厌氧系统中氮素以铵态氮和有机氮为主,随着C/N增加,总氮中铵态氮的比重降低,有机氮的比重增加,硝态氮无论是在沼渣还是沼液中含量均不高。     

不同预处理方式对污泥厌氧发酵的影响

污水生物处理的应用产生了大量污泥,污泥的处理与处置已成为污水处理厂面临的一个重大挑战。填埋、焚烧等传统污泥处理方法,不仅污染环境而且消耗大量能源,而厌氧发酵处理作为一种可持续的污泥处理方法具有保护环境、节约能源等优点。传统的污泥厌氧发酵处理存在反应效率低、污泥降解性差、停留时间长等不足,污泥预处理在改善其厌氧发酵性能方面越来越受到关注。根据污泥的理化特性、厌氧发酵特点,论述了各类预处理方式的不同作用机制,分类比较了不同类型预处理的处理效果及其对污泥厌氧发酵特性的影响,深入分析了影响不同预处理强化污泥厌氧发酵的主要因素。同时,对其强化污泥厌氧发酵存在的不足及其今后的发展方向作了简要的分析和展望。     

堆肥预处理对松木屑厌氧发酵的影响

针对目前针叶类林木松树厌氧发酵前预处理效果差、成本高的问题,在添加食品废弃物的条件下,研究好氧堆肥方法对松木屑(6.35 mm、9.53 mm和12.70 mm)和食品废弃物混合物料的预处理效果,以及对后续干式厌氧发酵过程的影响。研究结果表明,好氧堆肥过程对松木屑的预处理效果明显,但随着松木屑粒径的增大预处理效果降低;经堆肥预处理后物料的厌氧发酵原料的VS产气率均维持在199~215 L/kg范围内,约为未预处理组的1.4倍,而且发酵后物料中的VFA总量均维持在24.5左右,约为未堆肥预处理组的1.5倍,后续产气潜力更大。     

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.     

接种物特性对牛粪高温厌氧发酵的影响

为了提高牛粪高温厌氧反应体系CODCr和BOD5去除率及产气速率,对混合污泥(V二沉污泥:V消化污泥=1:1)和单种污泥培养的接种物分别与14.7%的牛粪料液混合,进行了厌氧发酵特性的研究.探索了高温条件下接种物对牛粪厌氧发酵的影响.结果表明,在物料浓度一定的条件下,混合污泥培养的接种物厌氧体系的产气量高于单种污泥培养接种物的厌氧体系.该体系的CODCr和BOD5的去除率分别为70.6% 和61.9%,产气量达 330.4mL/gCODCr,而且厌氧发酵启动速度快,pH值变化范围小,产气过程平稳.     

有机溶剂预处理对麦秆厌氧发酵产气的影响

目前,通过对秸秆进行化学预处理后产沼气的研究越来越多,其中以酸碱作为预处理试剂最为常见,但酸碱试剂对设备腐蚀较严重且对环境造成二次污染,故试验选择在厌氧发酵过程中可以被微生物分解的有机溶剂甲醇、丙酮进行预处理。为此,利用自行设计的可控性恒温发酵装置,以小麦秸秆为发酵原料,通过p H值、VFA、甲烷含量、还原糖等指标分析了秸秆经不同浓度的甲醇、丙酮处理后其厌氧发酵产气效率的变化。结果表明:浓度为3%、4%、5%的甲醇、丙酮预处理后的秸秆的累积产气量较对照组均有所提高。其中,5%丙酮处理秸秆后的发酵效果最好,较对照产气量增加了81%;经5%甲醇处理组的秸秆甲烷含量达到68%。     

超声预处理时间对污泥厌氧发酵产甲烷潜力的影响研究

文章在0. 5 W·m L~(-1)的低密度超声条件下,研究了污泥在不同超声预处理作用时间下的物化特性,结合修正的Gompertz方程分析了厌氧发酵的产甲烷潜力及动力学过程。结果表明,不同超声时间下污泥释放的溶解性SCOD符合一级反应动力学规律;超声预处理可有效的削减污泥粒度,提高厌氧消化甲烷产量;修正的Gompertz模型可以很好的预测不同超声时间预处理下污泥的产甲烷潜力值(相关性系数R~2 0. 99),并且随着超声处理时间增加,污泥厌氧发酵延滞期先变短后变长,以超声1 min处理后的污泥为底物发酵延滞期最短。     

pH值演变对果蔬垃圾厌氧发酵效能的影响研究

果蔬垃圾的高效转化和循环利用对解决环境污染、能源匮乏和资源紧缺等问题具有正向作用.以果蔬垃圾为发酵底物,厌氧污泥作为微生物接种物,通过半连续实验对比不调节pH值和调节pH值(2.0～12.0)厌氧体系的发酵组分,考察不同pH值发酵体系的水解酸化效率、产物组分、营养元素释放及微生物能量情况,以反映pH值生态因子对果蔬垃圾...