KOH预处理玉米秸秆与猪粪混合厌氧消化过程中性能参数变化规律研究

为了探究KOH预处理玉米秸秆与猪粪厌氧消化过程中性能参数的变化规律,采用间隔卸料的方式在中温条件下进行厌氧共发酵,结果表明：预处理玉米秸秆与猪粪混合后可以改善产气性能,提高厌氧消化效率。经KOH预处理后的玉米秸秆与猪粪混合原料的产气高峰比未预处理的玉米秸秆与猪粪混合原料的产气高峰提前了3~6 d,产气速率和累积甲烷产量分别比未预处理组提高了9.6%~65.6%和13.8%;预处理可使原料消化更彻底,有机物去除率达到71.1%;修正后的Gompertz方程能较好地反映厌氧消化产甲烷过程,其中预处理组的产甲烷率速率（基于挥发性固体含量）比未处理组提高了8.8%。因此,采用KOH预处理玉米秸秆可以提高混合厌氧消化的产甲烷性能。     

预处理方法对城市落叶生物降解影响的研究

以城市落叶为原料,经试剂预处理后再用纤维素降解菌降解落叶,研究了酸处理、碱处理、常温浸泡及蒸汽爆破处理对城市落叶生物降解效果的影响.初步试验结果表明,HCl溶液预处理和蒸汽爆破相结合的方法效果最好.通过正交实验分析,蒸汽爆破时间对酶活和落叶降解率的影响大于HCl溶液浓度的影响.在HCl浓度为0.3mol/L,蒸汽爆破时间为20min的最佳预处理条件下,酶活达到27IU,落叶降解率达到33.61%.物理和化学的预处理技术与生物降解相结合,使落叶固废物再利用,减少了环境污染并为葡萄糖生产提供了新的途径.     

预处理对番木瓜皮厌氧消化性能的影响

以番木瓜皮为原料,添加纤维素酶、活性炭、NaOH后分别在(35±1)℃开展厌氧消化试验,探究不同预处理方式对番木瓜皮厌氧消化产甲烷的影响.结果表明,纤维素酶对番木瓜皮厌氧消化性能的影响较小.3%活性炭处理组的沼气和甲烷产量分别是对照组的6.1倍和17.1倍.采用NaOH预处理番木瓜皮对其厌氧消化性能有最佳的提升效果.     

高温好氧强化污泥厌氧消化的最佳曝气量

为探讨城市污泥高温好氧消化(thermophilic aerobic dingestion,TAD)预处理强化污泥厌氧消化(mesophilic anaerobic digestion,MAD)效果,以及对肠道病原菌肠球菌的削减效果.文中分别考察了3组不同曝气量的高温好氧预处理效果.实验结果发现,TAD-MAD工艺中,累计单位进料的甲烷产气量均高于MAD工艺;在最佳曝气量20L/min,预处理前/后溶解性有机质的增长率为23.19%;后续厌氧消化过程中,预处理组相比于原泥组,产甲烷量增长了28.73%,且3组预处理强化厌氧消化过程中挥发性固体有机物削减率均达到40%以上,高温好氧—中温厌氧消化污泥处理过程中,肠球菌的削减率达到63%,效果显著.     

双频超声联合稀碱预处理玉米秸秆厌氧发酵工艺参数优化

为了提高秸秆厌氧消化的产气量以及产气效率,采用双频超声波与稀碱相结合的预处理方法对玉米秸秆进行预处理,研究了玉米秸秆质量、超声作用时间、单/双频以及稀碱(2%Na OH)预处理时间对玉米秸秆厌氧消化性能的影响,得到双频超声联合稀碱预处理玉米秸秆厌氧发酵的最佳工艺参数为:秸秆质量52 g,双频超声作用,作用时间30 min,稀碱预处理1.5 d。实验结果表明:采用双频超声最优预处理条件下的厌氧发酵效果最佳,比经稀碱预处理的玉米秸秆沼气产量提高18.00%,甲烷产量提高35.71%,厌氧消化时间缩短21.21%,比单频超声联合稀碱预处理玉米秸秆沼气产量提高12.80%,甲烷产量提高18.32%,厌氧消化时间缩短10.34%。     

沼液原位生化预处理玉米秸与猪粪混合厌氧消化性能分析

对沼液预处理玉米秸与猪粪的混合厌氧消化性能进行研究,针对主要预处理参数采用四因素四水平正交实验设计,结果表明:经沼液预处理的各组累积产甲烷量比未处理组提高8.07%~32.56%;最优预处理条件为总含固率10%,沼液经4 mm筛网过滤,预处理温度35℃,预处理时间3 d;在最优预处理条件下,沼液预处理较未处理组产气峰值提高65.01%,出现峰值时间提前8 d,累积产甲烷量达到80%时间(t80)缩短33.33%,单位总固体含量(TS)产甲烷量达到192.45 m L/g,比未处理组提高了22.89%,与Na OH预处理效果相近,氨氮、碱度浓度适中,系统稳定性良好。因此,沼液预处理能够明显提高混合物料的厌氧消化性能,同时减少沼液排放,降低二次污染。     

蔗渣碱氧预处理及酸解转化乙酰丙酸研究

以蔗渣为原料,采用碱氧预处理法从蔗渣中分离纤维素和木质素,分析碱氧作用机理,并酸解预处理得到的纤维素制备乙酰丙酸,考察了不同预处理条件对后续酸解转化的影响.结果表明:蔗渣在120℃的4%NaOH/1.2%H_2O_2溶液中蒸煮4h,纤维素百分比可从46.5%提升至78.6%.NaOH和H_2O_2均能使原料中纤维素百分比提高,但作用机理有所不同.NaOH的作用是溶解蔗渣中非纤维素组分,提高纤维素所占百分比;H_2O_2的作用是氧化降解NaOH溶液中的木质素,降低溶液粘度并提高溶解能力,减少纤维素表面残留的木质素.在碱氧预处理过程中,蔗渣中的纤维素会有一定流失,并且残留的纤维素在NaOH溶液中得到了晶化,不利于后续的酸解转化,纤维素的有效转化率始终维持在35%左右.     

Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜降解有机染料亚甲基蓝

合成Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜.采用XRD、TEM和磁力线等多种方法对Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜的结构和性能进行表征,并研究Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜对亚甲基蓝的降解作用.结果表明：当溶液中H2SO4加量为25.8mol/L、H2O2加量为2.4mol/L时,用5g/L的复合纤维素膜对1.4×10-5 mol/L的亚甲基蓝溶液进行降解,25min内降解率达到100%.     

碱预处理促进椰衣纤维厌氧消化产气研究

针对当前存在的椰衣纤维量大且难处理的问题，研究了NaOH、KOH、Ca （OH）₂和碱性H₂O₂（AHP）预处理对其厌氧消化性能的影响。结果表明，碱预处理可以缩短椰衣纤维厌氧消化反应的迟滞期，提高累积沼气产量。采用7% NaOH和7% AHP预处理可显著去除木质素，累积产气量（基于挥发性固体含量，VS）可达218.3 mL/g和217.8 mL/g，较未预处理的椰衣纤维（累积产气量为101.1 mL/g）提升了115.9%和115.4%。     

预处理温度对玉米秸秆暗发酵制氢性能的影响

为了比较不同预处理温度对玉米秸秆暗发酵制氢性能的影响,在不同温度（40、80、120、160 ℃和200 ℃）下,采用1% H₂SO₄和2% NaOH两种试剂分别对玉米秸秆进行预处理,再进行中温暗发酵实验,接种物来源于以猪粪为原料的厌氧消化后的沼液。结果表明：最佳的预处理条件为80 ℃下,采用1% H₂SO₄对玉米秸秆预处理60 min,其单位总固体（TS）产氢量达到27 mL/g,比未预处理玉米秸秆提高了56.27%,且最大产氢速率最高可达到15.42 mL/h,比未预处理玉米秸秆的最大产氢速率提高了83.57%。玉米秸秆产氢最适宜的pH值范围为5.0~5.5,不同预处理温度会对产酸量和产酸的组分造成影响,发酵类型均为丁酸型发酵。因此,预处理温度是影响暗发酵制氢性能的一个重要因素。     

酸性阳离子交换树脂催化降解木质纤维素制备可还原糖

 为研究木质纤维素中不同组分的降解规律,以自制强酸性阳离子交换树脂为催化剂,对秸秆、蒸汽爆破预处理秸秆和微晶纤维素(MCC)进行降解处理研究。考查了催化剂用量、反应温度、反应时间等对秸秆降解反应的影响,比较了纤维素和半纤维素降解效果。研究结果表明,在微波加热条件下,以离子液体[Amim]Cl 为溶剂时,当催化剂与木质纤维素质量比为1∶1、反应温度为140~160℃、反应时间为20~40 min 时,总还原糖收率最高可达92%且半纤维素较纤维素易于降解,在140℃反应30 min,木糖收率最高为47.3%,在160℃反应40 min,葡萄糖收率最高可达45.8%。比较木屑、蒸汽爆破预处理的木屑和微晶纤维素催化降解情况,结果表明,酸性阳离子交换树脂对它们均具有有效的催化效果,其中微晶纤维素降解效果最好。     

预处理茄子秸秆与粪便共消化产甲烷性能

研究了猪粪（PM）和鸡粪（CM）分别与碱性过氧化氢预处理茄子秸秆（PES）在不同比例下共消化产甲烷性能，结果表明：共消化可以缩短反应迟滞期和甲烷日产高峰到达时间，提高累积甲烷产量；当m_PES：m_PM为1：1、1：2和1：4时，累积甲烷产量（基于挥发性固体含量，VS）分别为283.4、338.8 mg/L和359.2 mL/g，较PES单独消化提升了24.7%、49.1%和58.0%，较茄子秸秆（ES）单独消化提升了187.7%、243.9%和264.6%；在m_PES：m_CM为2：1~1：4时，累积甲烷产量较PES单独消化提升3.1%~26.5%，较ES单独消化提升了137.9%~192.0%。     

一组高温混合菌对木质素纤维素的降解

对秸秆中木质素纤维素的生物预处理进行研究.采用高温混合菌对滤纸和玉米秸秆进行降解实验.在50℃,第7天滤纸失重率为76.2%;第30天玉米秆失重率为34.23%,玉米秸秆中木质素、纤维素和半纤维素的降解率分别为56.36%,42.88%,62.77%.混合菌在50℃条件下对玉米秸秆中的木质素、纤维素、半纤维素均有较高的降解效果.     

超声与碱联合预处理剩余污泥中温两相厌氧消化(英文)

以长春西郊污水处理厂(A/O工艺)剩余活性污泥为研究对象,考察了超声与生石灰联合预处理对后续剩余污泥两相中温厌氧消化的影响。结果表明:联合预处理的剩余污泥经过厌氧消化后,平均VS去除率约为49.4%,污泥含水率从97.6%降低至93.8%。SEM分析表明两相反应器内污泥絮体被充分破坏。厌氧消化过程中在产酸相和产甲烷相内,NH4-N浓度均有提高,但是没有出现磷的显著释放。     

绿氧与NaOH组合处理对玉米秸厌氧消化性能影响

用绿氧(GO)与NaOH组合对玉米秸秆进行预处理,研究了不同GO添加量对玉米秸厌氧消化产气性能的影响。结果表明:绿氧与NaOH组合预处理可使产气高峰提前,在2%NaOH中分别添加0.05%GO(1#)和0.1%GO(2#)的预处理样品T80时间为31 d和34 d,比2%NaOH预处理样品(3#)分别缩短了5 d和2 d;总产气量较3#样品都有明显的提高,其中1#样品总产气量为40750mL,是3#样品的1.1倍;其反应后总固体(TS)、挥发性固体(VS)减少的也最多,分别由32.8%和47.8%提高到了37%和50.9%。因此,绿氧(GO)与NaOH组合可以提高秸秆的可生物降解性和发酵产气率。     

木质纤维素基生物炭对葡萄糖厌氧消化性能的影响及机理研究

生物炭是提高厌氧消化性能的有效添加剂,由于生物炭性质的多样性和厌氧体系的复杂性,生物炭对厌氧消化的促进机理尚未得到全面认识。以生物质纯组分——纤维素、半纤维素和木质素为原料,分别采用水热法和热解法制备了生物炭,考察了生物炭对葡萄糖厌氧消化的影响,并从微生物分析、官能团组成和电导率等方面探究了其作用机理。结果表明：与对照组相比,生物炭的添加能加快葡萄糖厌氧消化速率,提高消化效率;相较于纤维素和半纤维素,以木质素为原料制备的生物炭的效果更好;以木质素为原料制备的水热炭和热解炭均能在一定程度上富集互养型发酵细菌,这可能有助于促进直接种间电子转移(DIET)机制的建立,从而提高产甲烷速率;生物炭丰富的表面含氧官能团和较大的电导率可能是其强化厌氧消化效果的关键特性;通过变异性分析发现,相较于制备方法,累积产甲烷量对生物炭原料的依赖性更大。     

FeMnSi基形状记忆合金在水溶液中的电化学腐蚀

在FeMnSi基形状记忆合金中加入N,能强化基体,改善其形状回复率,同时有可能提高抗腐蚀性能.采用浸泡试验和慢线性电位扫描法测量阳极极化曲线等方法,以1Cr18Ni9Ti不锈钢为参照,研究了FeMnSi、FeMnSiCr、FeMnSiCrN等合金在NaCl(w=3.5%)、NaOH(3 mol/L) ,HCl(1 mol/L)溶液中的电化学腐蚀行为.结果表明在NaCl的HCl溶液中,FeMnSiCrN的抗腐蚀性能较好,但不如1Cr18Ni9Ti;NaOH溶液中,FeMnSi三元合金会发生钝化,且有很宽的钝化区,因此有很好的抗腐蚀性能,而抗腐蚀性能排序为FeMnSi>FeMnSiCrN>FeMnSiCr>1Cr1 8Ni9Ti.总之,与FeMnSi和FeMnSiCr相比,FeMnSiCrN合金在水溶液有较好的抗腐蚀性能.     

木质纤维素基生物炭对葡萄糖厌氧消化性能的影响及机理研究

生物炭是提高厌氧消化性能的有效添加剂,由于生物炭性质的多样性和厌氧体系的复杂性,生物炭对厌氧消化的促进机理尚未得到全面认识。以生物质纯组分——纤维素、半纤维素和木质素为原料,分别采用水热法和热解法制备了生物炭,考察了生物炭对葡萄糖厌氧消化的影响,并从微生物分析、官能团组成和电导率等方面探究了其作用机理。结果表明：与对照组相比,生物炭的添加能加快葡萄糖厌氧消化速率,提高消化效率;相较于纤维素和半纤维素,以木质素为原料制备的生物炭的效果更好;以木质素为原料制备的水热炭和热解炭均能在一定程度上富集互养型发酵细菌,这可能有助于促进直接种间电子转移（DIET）机制的建立,从而提高产甲烷速率;生物炭丰富的表面含氧官能团和较大的电导率可能是其强化厌氧消化效果的关键特性;通过变异性分析发现,相较于制备方法,累积产甲烷量对生物炭原料的依赖性更大。     

添加铁氧化物和活性炭对玉米秸秆两相厌氧消化性能和微生物学特性影响研究

为了提高玉米秸秆厌氧消化性能,将铁氧化物（Fe₂O₃,Fe₃O₄）和活性炭分别添加到玉米秸秆两相厌氧消化系统中的酸化相和甲烷相进行试验。结果表明,在酸化相和甲烷相中分别添加Fe₃O₄粉末和活性炭粉末（PAC）的试验组效果最佳。Fe₃O₄粉末添加到酸化相后,挥发性脂肪酸（volatile fatty acids,VFAs）与乙醇的总含量比对照组中两者的总含量提高了25.4%。酸化结束后加入活性炭粉末继续进行甲烷化试验,玉米秸秆累积产甲烷量达到7 965 mL,比对照组提高了27.8%。与对照组相比,添加Fe₃O₄粉末和活性炭粉末试验组的t₈₀（累积产甲烷量达到总甲烷产量的80%所用的时间）缩短了8 d,电导率提高了33.3%。从微生物群落角度分析,在Fe₃O₄+PAC试验组中,细菌优势菌属为Clostridium_sensu_stricto_1,古菌优势菌属为Methanobacterium,可以提高H₂利用率并且促进厌氧过程中的直接种间电子传递（direct interspecies electron transfer,DIET）。因此,Fe₃O₄粉末和活性炭粉末的添加可以有效提高玉米秸秆厌氧消化产甲烷潜力。     

碱法-酶法处理玉米秸秆的制糖工艺研究

以天然玉米秸秆为原料研究碱法-酶法制糖工艺,考察了碱预处理条件对样品组分变化、酶解效率和总糖得率的影响。试验结果表明,碱预处理具有良好的木素脱除效果,但会伴随半纤维素的损失,为了获得高的总糖得率,必须适当降低预处理强度。试验范围内固液比1∶10,预处理条件为1.5 % NaOH,80 ℃下反应1 h时,总糖得率最高。固相中保留了近100 %纤维素和6958 %半纤维素,木素去除率为54.84 %。预处理样品在底物质量浓度30 g/L,酶用量为纤维素酶15 μmol/(min·g),纤维二糖酶30 μmol/(min·g),水解48 h,纤维素酶解得率从24.18 % 上升至71.29 %,半纤维素酶解得率达到78.85 %。整个工艺总糖得率为66.86 %,较未处理样品提高46.66 %。