亚热带土壤亚铁与厌氧反硝化

本文就亚热带土壤亚铁参与反硝化的可能性进行了探讨。研究结果表明:厌氧还原条件下加入KNO3的处理中,Fe2+浓度随培养时间延长而下降,且Fe2+浓度的降低和NO3–-N浓度的降低呈显著正相关。预培养结束后的亚铁浓度(In-Fe2+)和厌氧培养期间Fe2+浓度降低速率与反硝化势表征指标k、b、v7,以及与无定形铁氧化物(活性铁)含量的显著正相关性初步证明,活性铁通过不同价态铁离子(Fe2+和Fe3+)之间的转化,参与了反硝化的电子传递过程。当有机碳等电子供体受限时,Fe2+可作为电子供体参与反硝化还原NO3–-N。这一结果表明,NO3–-N作为电子受体参与厌氧条件下Fe2+氧化成Fe3+的反应可能在铁氧化物含量丰富的亚热带土壤中普遍存在。     

常温下厌氧折流板反应器处理生活污水试验研究

试验考察常温条件下,分析了4格室厌氧折流板反应器（ABR）处理生活污水的效果。研究结果表明：水力停留时间（HRT）为3~15 h,随着HRT增加,对COD去除效果逐渐提高,当HRT为12 h以上时,对COD去除率可达到85%以上;在试验容积负荷范围内与进水COD浓度范围内,ABR反应器对COD去除影响较小;各格室出水C...     

菌种添加量对生物预处理小麦秸秆厌氧发酵的影响

对小麦秸秆进行了氨-生物联合预处理,在实验室自制的小型厌氧发酵装置上,对预处理后的小麦秸秆进行了厌氧发酵制取沼气试验,探讨了氨-生物联合预处理中,菌种的添加量对小麦秸秆厌氧发酵产沼气的影响.结果表明,在氨预处理尿素溶液质量浓度为35 g/L,生物预处理pH值为4,黄孢原毛平革菌和里氏木霉的添加比例为1∶1(数量级为109)的条件下,小麦秸秆厌氧发酵过程中沼气总产气量最大,为7 968 mL,较空白组提高了23.11％.发酵过程终了pH值、VFA和甲烷的变化均在正常的范围内,甲烷最高体积分数为51.33％,较空白组提高了6.01％,整个发酵过程历时23 d.     

基于近红外光谱的沼液挥发性脂肪酸含量快速检测

挥发性脂肪酸（Volatile Fatty Acids,VFA）作为厌氧发酵过程的重要中间产物,其在厌氧反应器中的累积能够反映出产甲烷菌的不活跃状态或厌氧发酵条件的恶化。为了实现对农牧废弃物厌氧发酵进行过程分析和状态监控,将近红外光谱（Near Infrared Spectroscopy,NIRS）与偏最小二乘（Partial Least Squares,PLS）相结合构建玉米秸秆和畜禽粪便厌氧发酵液乙酸、丙酸和总酸含量快速检测模型。将竞争自适应重加权采样法（Competitive Adaptive Reweighted Sampling,CARS）与遗传模拟退火算法（Genetic Simulated Annealing algorithm,GSA）相结合构建CARS-GSA算法对沼液中的乙酸、丙酸和总酸进行特征波长优选,原始光谱数据1 557个波长点经预处理和波长优选后,得到乙酸、丙酸和总酸特征波长变量分别为135、101和245个,建立的回归模型验证决定系数分别为0.988、0.923和0.886,预测均方根误差（Root Mean Squared Error of Prediction,RMSEP）分别为0.111、0.120和0.727,相对分析误差分别为9.685、3.685和3.484,与全谱建模相比RMSEP分别减少了17.78%、15.49%和1.22%,能够满足农牧废弃物厌氧发酵过程发酵液中乙酸和丙酸含量的快速检测需求,基本满足总酸的检测需求。结果表明,通过构建CARS-GSA算法优选乙酸、丙酸和总酸的敏感波长变量,参与建模的波长点数量显著减少,有效降低了变量维度和模型复杂度,提升了回归模型检测精度和预测能力,为快速准确检测沼液VFA提供了新途径。     

土壤剖面胶体中铁氧化物及其厌氧还原特征研究

采用自由沉降法分离提取玄武岩赤红壤不同剖面深度的土壤胶体,分析其基本特征,并通过厌氧培养试验测试不同剖面土壤胶体中铁氧化物的厌氧还原特征。化学分析结果表明,土壤胶体中铁的游离度表现出A层>B1层>AB层的趋势,铁的活化度则随剖面深度的增加而降低,XRD、FTIR的表征结果显示,玄武岩赤红壤胶体中铁氧化物主要是结晶较差的赤铁矿和针铁矿。培养试验结果表明,不同剖面深度的土壤胶体厌氧培养过程中,Fe(Ⅱ)浓度均表现出不断增大的趋势,A层土壤胶体铁氧化物易被还原且累积量较高,可达(0.104±0.003)mg/g土。Fe(Ⅱ)的最大累积量随着土壤胶体中无定形铁的含量和铁的活化度的增加而增加,其速率常数与土壤有机质含量有一定的正相关关系。     

沼气发酵微生物低温驯化研究

[目的]研究6℃低温处理对沼气低温发酵微生物菌群产气特性及菌群数量变化的影响。[方法]利用生化培养箱控制温度条件,采用批量发酵、排水集气知MPN计数法,了解6℃条件沼气发酵器中的主要微生物菌群的数量。[结果]结果表明：通过6℃低温驯化,沼气发酵微生物菌群能维持日平均产气量为23．6ml／2500ml发酵液;发酵细菌数量为3×10^8个／ml,纤维素分解菌为9×10^4个／ml;硫酸盐还原菌数量为1．9×10^5个/ml,其种群数量与常温条件相近;产甲烷菌数量为4×10^5个／ml,比常温条件低2个数量级。[结论]发酵体系中,低温主要影响产甲烷菌群。     

蓝藻厌氧发酵控制因素与反应器应用研究进展

蓝藻厌氧发酵生产沼气是蓝藻资源化利用的一个重要方式。综述了蓝藻厌氧发酵产沼过程的控制因素和厌氧反应器的应用,为从工程上实现蓝藻发酵制沼气提供参考。     

UASB反应器的快速启动

目前,UASB已是现代高效厌氧反应器中应用最广泛的反应器之一,但是由于厌氧系统的启动时间较长,严重影响了UASB工艺在污水处理中的应用。针对这一问题,综述了一些能使UASB快速启动的技术和研究,以期为UASB工艺的实际应用起到指导作用。     

分级分相厌氧消化工艺的研究现状

厌氧消化是污泥处理的主要途径之一,分级分相厌氧消化工艺因产酸相和产甲烷相的分离而具有一系列的特点和优势。从污泥的停留时间、TOCD的去除率、COD去除率、应用范围等多角度对分级分相厌氧消化工艺进行了系统的分析。对最新的研究成果进行了总结,并对其在未来污泥处理中的应用前景进行了讨论。     

厌氧除磷菌的富集及功能菌组成研究

[目的]富集厌氧除磷菌,并对功能菌的组成进行研究。[方法]利用厌氧连续流反应器,以养殖场新鲜鸡粪为种泥,控制和保持反应器内ORP为-337～-230 mV,pH 6～7,温度30～35℃,富集厌氧除磷功能菌。跟踪监测反应器进出水的总磷（TP）、磷酸盐（PO43--P）和氨氮（NH2-N）去除率。当TP的去除率达到60.89%时,取样进行PCR-DGGE分析,用MEGA 4.0软件构建系统进化树。[结果]鸡粪在反应器中连续培养140 d后,TP的去除率平均达到39.86%,大大高于文献报道的24.19%,PO43--P去除率平均达到40.82%,NH3-N的去除率平均达到34.39%;NH3-N与TP的去除率之间存在一定的相关性,厌氧条件下可达到同时脱氮（去除氨氮）除磷（还原磷酸生成磷化氢）的效果;通过对样品的PCR-DGGE分析和进化树分析,获得一种具发酵功能的乳球菌属（Lactoccus）和一种具有发酵、固氮和厌氧除磷功能的梭菌属（Clostridium）。[结论]该研究可为厌氧除磷机理提供理论依据。