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。     

链霉素菌渣与酱油渣混合厌氧发酵协同作用

为提高链霉素菌渣厌氧发酵效率,文章以链霉素菌渣含固率20 gVS·L^-1为基础,通过添加不同比例的酱油渣(依次为5 gVS·L^-1,10 gVS·L^-1,15 gVS·L^-1,20 gVS·L^-1),中温30℃,进行批式混合厌氧发酵。定期监测体系的产气情况和发酵液理化性质,结果发现链霉素菌渣与酱油渣进行混合厌氧发酵,显著提高系统启动速率,总产气量和产气能力相比于两种原料单独处理均显著提高,链霉素菌渣+酱油渣的添加量为20+15 gVS·L^-1时的产气能力最高。4种比例混合处理发酵过程中的pH值,氨氮,SCOD,VFA等变化趋势基本一致。对混合发酵过程中的BMP实验结果进行产沼气协同效果评估,菌渣和酱油渣添加比例为(20+5～20+15)gVS·L^-1时,两种底物混合发酵具有显著协同作用,提高沼气产量20%以上。     

超声预处理对牛粪厌氧消化特性影响

为了研究超声预处理对畜禽粪污厌氧消化的影响、优化超声预处理工艺，以牛粪为研究对象，结合修正的Gompertz方程分析厌氧消化的产气潜力和动力学过程，并采用宏基因组测序分析微生物群落的结构与组成。结果显示，适宜强度的超声预处理可有效破坏大分子有机质底物结构，对牛粪厌氧消化有一定促进作用。在200 W、400 W超声20 min时，两组VS沼气产率最高，提升效果分别为7.88%、8.04%;两组反应器中甲烷含量可提高至60%及以上。修正的Gompertz模型可以很好预测不同超声预处理下牛粪的产甲烷潜力(相关性系数R²>0.99)。在200 W超声20 min, TS、VS去除率分别可达41.56%、52.78%,比对照组提高了6.59%、7.08%;超声预处理厌氧消化后样品中优势微生物菌群丰度均高于未预处理组，其优势菌群主要为厌氧消化过程中产甲烷相关的微生物。研究表明选取超声预处理对提高牛粪厌氧消化效率有积极影响，同时还能减少病原微生物在环境中的传播风险。