餐厨垃圾厌氧发酵制氢残留物连续沼气发酵研究

餐厨垃圾中有机物含量高,利用餐厨垃圾厌氧发酵制备氢气后残留物中含有丰富的低级脂肪酸、醇类等。从接种产甲烷菌和pH调节角度,利用餐厨垃圾厌氧发酵制备氢气后的残留物研究连续沼气发酵,提高餐厨垃圾资源利用率。结果表明,在接种产甲烷菌和调节发酵体系pH7的条件下,餐厨垃圾厌氧发酵制备氢气后的残留物能够连续沼气发酵。接种以新鲜沼渣为产甲烷菌来源的沼气发酵比以厌氧活性污泥为产甲烷菌种来源的沼气发酵产气效果好。     

校园餐厨垃圾组成及热解特性分析

校园餐厨垃圾具有一般餐厨垃圾成分复杂且含水率高的特点外,也存在自身特性。热解产物具有很高的利用价值。本研究调研唐山某高校餐厨垃圾组成,采用管式热解炉进行有机组分的热解特性分析。结果表明校园餐厨垃圾含水率为68.96%,主要为主食类、剩菜、塑料,废纸且比例约为11:6:1:2。以餐厨垃圾中有机物的混合物为实验原料,干燥后在350℃~650℃范围内进行实验研究。随着热解温度的升高和停留时间的增加,固体残渣的产率减小,不凝气的产率增加,热解液产率变化不大。     

高含固餐厨垃圾半干法厌氧发酵系统运行分析

对为期1年左右的上海浦东新区黎明有机质固废处理厂餐厨垃圾厌氧发酵工程工艺、生产运行状况进行了汇总分析。结果表明:采用基于完全混合式厌氧发酵反应器的半干法厌氧发酵工程,适合高含固餐厨垃圾的厌氧发酵和沼气生产;当厌氧系统维持进料的含固率在10%～20%时,进料有机负荷的年平均值为2. 31 kg VS/(m~3·d),厌氧发酵液的溶解性化学需氧量(SCOD)均值为7 577 mg/L。运行期间厌氧发酵液pH、NH_4~+-N变化较平稳,碱度/挥发性脂肪酸(VFA/ALK)比值均小于0. 11。餐厨垃圾厌氧发酵的VS降解率平均值高达85. 40%,沼气产率均值为672. 09 Nm~3/t VS;该厌氧发酵系统调试1年来各项运行指标良好,可为高含固餐厨垃圾半干法厌氧发酵工程提供有益参考。     

高校餐厨垃圾制沼气与中水回用联合改造系统

针对高校餐厨垃圾与生活污水的处理现状,提出了构建餐厨垃圾制沼气与生活污水回用良性互补的联合节能改造系统的思路,为高校节能工作创建了新的改造模式.在不同的餐厨垃圾与污泥混合比例条件下进行了产沼气实验,当混合比为1∶1时,40 d后的累积沼气产率最大,为621 m L/(g·VS),挥发性固体(volatile soild,VS)含量去除率高达67.5%,产甲烷效率为78.6%,为最佳混合比例.1∶1混合底物反应后溶解性化学需氧量(solluted chemical oxygen demand,SCOD)、溶解性碳水化合物及蛋白质的去除率分别为55.7%,68.7%,22.7%,较餐厨垃圾的发酵显著提高,底物的p H值基本在6.8～7.2之间.通过对上海大学南区进行的节能估算可知,改造后每年可节省耗能费约26万元,具有较好的经济效益.     

福州市餐厨垃圾主要成分与资源化利用可行性分析

对福州市不同类型的餐厨垃圾的主要的成分进行了研究,探讨了各特性指标对处理处置技术的影响.结果显示,福州市餐厨垃圾的pH值在3.24~5.81,呈弱酸性;有机质含量高,含水率在70%以上,碳与氮质量比在11~23之间,原料盐分含量0.56%~2.31%、总磷0.06%~0.10%、蛋白质含量在12.41%~27.39%,表明福州市餐厨垃圾适合用厌氧发酵法进行资源化利用.     

餐厨垃圾厌氧发酵产沼气的初步探究

餐厨垃圾在城市生活垃圾中占很大比重,利用微生物技术对餐厨垃圾进行处理并产生能源物质是当前处理餐厨垃圾的主要趋势。研究利用微生物厌氧发酵处理餐厨垃圾产生沼气。实验确定了利用新鲜牛粪和活性污泥做种源处理餐厨垃圾;初步确定了发酵过程中的主要参数：严格厌氧,发酵温度37℃,餐厨垃圾固形物含量不高于25%,接种量占发酵原料的25%~33%均可,发酵pH维持在7左右,发酵周期为15天,存在两个产气高峰,分别存在于接种后的第4~6天,9~11天。     

温度对餐厨垃圾厌氧发酵产氢的影响

通过批式试验探讨了温度对餐厨垃圾厌氧发酵产氢的影响.结果表明:接种厌氧污泥在未经高温驯化(50℃)时直接进行高温厌氧发酵产氢,产氢效果不佳.中温(35℃)驯化1 d后进行产氢实验,与在室温(25℃)条件下所获氢气产率无明显差别.二者氢气的最大体积分数分别是36.8%和37.2%,比氢气产率分别是每克挥发性固体(VS)63.5 ml和每克VS 63.1 ml.但中温条件下体系的反应速率较室温更快,二者根据Gompertz方程得到的产氢速率分别为每克VS15.6 ml·h-1和4.8 ml·h-1,同时反应的停滞时间比室温条件下缩短了9.7 h.对餐厨垃圾产氢前后液相指标(pH,m(VS)/m(总固体,TS),ρ(溶解化学需氧量,SCOD),监测结果表明:酸化过程是反应的限速步骤而非水解过程.因此,建议餐厨垃圾厌氧发酵产氢过程应控制在中温(35℃)下进行比较合理.     

污泥餐厨垃圾不同混配比厌氧发酵产氢产甲烷

通过批式实验将剩余污泥和餐厨垃圾进行联合厌氧发酵,研究了不经任何预处理的污泥与餐厨垃圾不同质量比对系统产氢产甲烷的影响.结果表明,当餐厨垃圾占总质量比的10%时,可获得最佳的产氢产甲烷效率:氢气体积分数和累积产氢量在22 h时最大,氢气体积分数可达13.7%,累积产氢量可达41.88 mL,氢气产率为4.18 mL·g~(-1);在厌氧发酵观察期内(70.5 h),甲烷体积分数达到5.74%,最大累积产甲烷量为19.58 mL,甲烷产率为2.92 mL·g~(-1).VS(探发性固体)降解率与产氢产甲烷结果一致,当餐厨垃圾占总质量比的10%时,VS去除效果最为显著,经过70.5 h的厌氧发酵VS降解率为6.7%.     

热处理对餐厨垃圾厌氧发酵产氢的影响

餐厨垃圾中有机物含量高,以沼渣为产氢菌种来源,利用餐厨垃圾为原料研究厌氧发酵制备氢气,研究通过热处理沼渣对餐厨垃圾厌氧发酵产氢的影响。结果表明,餐厨垃圾是理想的厌氧发酵产氢底物,热处理能够有效的抑制耗氢微生物的活性,提高产氢气浓度。未加热处理发酵产气量大,氢气最大浓度为29%;100℃加热处理15 min发酵产氢气最大浓度为38%,产气量大;100℃加热处理30 min发酵产氢气最大浓度为35%,产气量下降。以餐厨垃圾为发酵底物微生物产氢发酵的最佳p H值为5.0~6.0。     

预处理对造纸污泥和餐厨垃圾混合发酵的影响

为揭示联产氢气和甲烷复合工艺中预处理对物料液化水解率及系统产气性能的影响,利用不同浓度的酸(H2SO4)、碱(NaOH)预处理造纸污泥和餐厨垃圾混合物,在中温-高温条件下将预处理后的物料进行混合发酵联产氢气和甲烷,研究了不同浓度的酸/碱预处理后,造纸污泥和餐厨垃圾混合发酵联产氢气和甲烷性能.结果表明:酸/碱预处理对物料产生了明显的水解作用,物料中的大分子物质被降解为小分子颗粒;预处理对混合发酵产氢阶段具有明显的促进作用,其中以添加10%NaOH(以物料总固体计)的碱预处理效果最佳,其氢气产率较未经预处理的对照(CK)提高了50.20%,挥发性固体(VS)去除率达到了16.06%;预处理在产氢后的产甲烷阶段对甲烷产率没有明显的促进作用,各反应器的甲烷产率与CK相近或低于CK,VS总去除率也以CK为最高.     

驯化接种对高固体浓度猪粪厌氧发酵的影响

通过接种物驯化,实现了中温条件下（35±1℃）高固体浓度猪粪（TS=15%）厌氧发酵的快速启动,并得到了较高的产气率与产气速率.经过60d厌氧发酵,接种工况的单位VS产气率为320.5～357.3mL.g-1,产甲烷率为237.2～266.2mL.g-1,与未接种的工况相比提高300%以上.使用20%发酵成熟物接种,可在26d的有效发酵时间内完成总产气率的81.30%,有效产气速率为10.76mL.（g.d）-1.其TS,VS与TCOD的降低率分别为40.2%,52.6%和44.9%.增加接种量与延长接种物驯化时间可以缩短有效发酵时间与提高有效产气速率,但对产气率无显著影响.     

预处理对稻秸厌氧发酵产沼气的影响

以稻秸为研究对象,将多种预处理方法结合在一起,选取其中影响稻秸发酵的关键因素———碱剂量(熟石灰的用量)、含水率和接种时间,进行3因素3水平正交试验,对试验结果进行极差分析和方差分析,确定了稻秸厌氧发酵预处理的优化工艺条件:碱剂量为6%,含水率为80%,接种时间为4 d.其中含水率对稻秸厌氧发酵产沼气的影响最显著,其次是碱剂量,再次是接种时间.并对正交试验中最优预处理条件下试验的日产气量进行分析,表明在优化的预处理工艺条件下,稻秸厌氧发酵启动较快,系统稳定,周期较短.     

湿热预处理对餐厨垃圾高温干式厌氧消化的影响

为探索湿热预处理对餐厨垃圾高温干式厌氧消化的影响,在含固率为20％、发酵温度55℃的条件下进行厌氧发酵试验。采用L9（33）正交试验设计,研究湿热预处理的加水率、温度、时间对餐厨垃圾干式厌氧消化产沼气的影响。结果表明：湿热处理后餐厨垃圾的理化性质有明显变化,日产气量、累积产气量以及TS和VS的去除率明显升高。当湿热预处理条件为加水率50％、温度120℃、时间80 min时,SCOD值最高,为101050 mg／L,比未处理时提高了5．6倍。同样,该条件下日产气量出现的两个产气峰值最高,累积产气量也最高,为269．10 ml／gVS,与未处理相比累积产气量提高49．4％。各因素对餐厨垃圾厌氧发酵产气量影响的主次关系为：温度＞时间＞加水率,处理温度和处理时间对产气量有显著性影响,加水率对产气量影响较弱。     

熟料回用对餐厨废弃物好氧堆肥进程及臭气排放的影响

我国餐厨废弃物产生量巨大,好氧堆肥是其肥料化利用的主要途径,但传统好氧堆肥往往存在辅料供应不足、臭气排放量大等问题,为了减少辅料添加、保障堆肥进程、降低臭气排放,探究了不同比例(0%、25%、50%、75%、100%,分别记为CK、R25、R50、R75、R100)餐厨垃圾堆肥熟料(回料)替代辅料锯末对餐厨废弃物堆肥效率的作用机制,通过好氧堆肥过程理化性质、腐熟程度、臭气排放和细菌群落动态变化来评估熟料回用对餐厨废弃物堆肥进程的影响。结果表明,不超过50%的回料替代,可促进堆肥升温、含水率下降、pH上升、发芽指数(GI)提高,但增加了氨气(NH3)和硫化氢(H2S)的排放,有助于细菌多样性的提升,其中回料替代50%辅料的处理组效果最为显著,R50处理堆肥产品含水率为42.17%、pH为7.49、GI为88.30%、NH3和H2S累计排放量分别为0.57 g/kg和0.28 g/kg,与对照堆肥相比,Proteobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes、Chloroflexi、Acidobacteria相对丰度显著提升。因此,建议利用10%回料替代辅料(锯末),以实现高效、低成本的餐厨废弃物好氧堆肥资源化处理。     

人体汞因素的灰色关联分析

应用灰色关联识别,分析了山西7个地区共54个人群头发汞浓度与个体饮食结构的相关关系。结果表明,山西人群发汞浓度较低,在限值之内,但存在着性别和地区差异,在总样本分析中,关联度最大的是蔬菜,但各因素间的关联度不具有显差异;在男性分析中,其规律与总样本基本相似,但在女性样本分析中,关联度发生变化,最大关联度为米,且前后差异显;在区域样本分析中,与人体汞关系最为密切的是：太原x3、x1;晋中x5、x4;晋南x2 、x4;晋北x2、x4;吕梁地区x3、x2;晋东南x3、x2。发汞与人群饮食中的面粉,大米,肉类,蛋类和蔬菜5个因素之间的线性相关性较差,应用多元回归方法不能有效解决外延明确、因素间关系不明确的问题,应用灰色关联分析能有效地解决这一问题。     

几种发酵菌剂在餐厨垃圾发酵过程中的效果比较

为了研究餐厨垃圾制成有机肥料的发酵技术,向餐厨垃圾中分别添加发育复合菌群（EM菌剂）、酵素菌和有机废弃物发酵菌曲,通过其物理化学性质的变化比较不同发酵菌在餐厨垃圾发酵过程中的效果．结果表明,添加EM菌的餐厨垃圾发酵速度较快,其臭味在发酵第3天即消失,变成酸味,垃圾表面长出大量菌丝和菌斑;其电导率p在发酵第2天较高,之后逐渐降低;pH值一直处在酸性范围;水的质量分数则一直稳定在83％左右．添加酵素菌和有机废弃物发酵菌曲的餐厨垃圾分别在发酵第5天和第6天才逐渐长出菌斑,且一直有臭味,颜色逐渐变为灰色,最后出现虫蛆;前者的P在发酵过程中一直低于对照,后者在发酵第4～7天一直高于对照;两者的pH值一直处在中性偏碱范围．EM菌更适用于餐厨垃圾的发酵．可为餐厨垃圾的发酵技术和资源化处理研究提供参考．     

半连续式厨余和牛粪混合厌氧消化

在中温35℃下，通过半连续运行方式，对牛粪、厨余的单独消化以及厨余和牛粪的混合消化进行了对比研究。试验结果表明，由于混合消化提供了较佳的水解酸化pH值范围，提高了缓冲能力，改善了碳氮比，因此其产气性能明显好于单独消化。其中，厨余和牛粪中的挥发性固体（VS）质量比为3∶1时混合消化效果最佳，甲烷产率为0.23L/(gVS),分别是牛粪和厨余单独消化时的38和16倍,VS去除率高达71.9%。这说明，混合消化是提高厌氧消化性能的有效途径之一。     

污泥增强番茄茎叶单相发酵产沼气研究

针对番茄茎叶自然发酵速率较慢的问题,采用与剩余污泥混合发酵(番茄茎叶与污泥挥发性固体质量比为1:2)调控底物营养结构,同时接种0.1g/mL颗粒污泥弥补体系产甲烷菌微生物不足的方法,不仅使番茄茎叶的去除率达到95%以上,而且显著提高有机物发酵的沼气产率至263mL/g(提高7.5倍),沼气中甲烷体积分数也相应提高至64.5%?该发酵方法不仅达到了以废治废的目的,而且实现了资源利用最大化?