餐厨垃圾沼气发酵的实验研究

为了研究早餐餐厨垃圾和午餐餐厨垃圾厌氧消化产沼气的潜力及含油对沼气发酵的影响,在中温30℃下,对早餐含油组、早餐分油组、午餐含油组及午餐分油组进行了实验.实验结果表明,早餐组的产气潜力明显要比午餐的高,早餐含油组、早餐分油组、午餐含油组及午餐分油组的累计产气量分别为6 606mL、6 842mL、2 442mL、3 199mL,原料TS产气量分别为740.58mL·g-1、767.04mL·g-1、273.77mL·g-1、358.63mL·g-1.含油组所产沼气中的甲烷含量要比分油组的高.     

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。     

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%.     

不同有机负荷下餐厨垃圾厌氧消化的甲烷产率

为了实现餐厨垃圾的资源化利用,在中温35℃的条件下,采用半连续进料方式,在改变有机负荷的情况下,探讨餐厨垃圾厌氧消化过程中的产甲烷规律。结果表明:有机负荷在5、6和7 g/(L·d)的条件下,CSTR反应器可以正常运行,甲烷产率分别为0.416、0.414和0.384 L/(g·d),甲烷平均质量分数分别为57.6%、56%和52.9%。该研究说明餐厨垃圾厌氧消化产生甲烷的潜力巨大,能够实现餐厨垃圾资源化利用。     

餐厨垃圾发酵产微生物油脂的原液预处理

为了经济高效地利用餐厨垃圾发酵产微生物油脂,采用杯罐实验对餐厨垃圾原液进行热预处理、酸碱预处理和氧条件预处理,以探求酿酒酵母菌S.cerevisiae发酵产微生物油脂的最佳预处理条件。试验结果表明,餐厨垃圾原液热预处理的最佳温度为60℃,60℃温度下预处理2h后,餐厨垃圾水解液中的还原糖百分数和氨基酸态氮含量达到最大,分别为3.780 4%和0.539 mg/mL;pH值为[2,11]的酸碱预处理中,pH值为8时效果最佳,此条件下还原糖百分数和氨基酸态氮含量分别为3.210 4%和0.889mg/mL;相对于好氧条件,餐厨垃圾原液在兼氧条件下处理24h还原糖百分数和氨基酸态氮含量均较大,其值分别为3.221%和0.56mg/mL。在试验获得的最佳预处理条件下,采用Saccharomyces cerevisiae As2.516作为供试菌株,以预处理后的餐厨垃圾水解液加入量90%(V/V)、搅拌速率150r/min、通气量2.5L/min、发酵周期7d为基础发酵条件,进行1L发酵罐发酵,获得油脂产率为26.86%。     

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。     

痕量金属对农贸市场废弃物厌氧消化的影响

在完全混合工艺条件下对农贸市场的固体废弃物进行厌氧消化,分析消化过程中pH值、VFA(挥发性脂肪酸)、COD(化学需氧量)和产气量等随时间的变化情况,研究不同投加量的痕量金属Fe、Co、Ni对农贸市场固体废弃物厌氧消化的促进作用.结果表明,在投加痕量金属离子以后,农贸市场固体废弃物厌氧消化的气体产量提高了11.2%～25.4%,甲烷含量从52%提高到57.5%,COD的去除率从33.8%提高到44.1%.其中, Fe、Co、Ni的最佳投加量为1 mg·L-1·d-1、0.1 mg·L-1·d-1、0.2 mg·L-1·d-1.这对运用到城市有机垃圾处理的实践上有着重要的意义.     

餐厨垃圾干式厌氧消化的试验研究

采用猪粪厌氧消化的消化污泥为接种物,在中温(37℃)条件下,以连续进料的方式对餐厨垃圾的干式厌氧消化进行了运行试验研究,监测整个试验过程中产气量、pH、VFA、碱度、酸碱比等能够反应厌氧消化系统指标。结果表明,实验中系统最佳有机负荷为2.3 kg/(m~3·d)(以VS计)。正常运行过程中pH稳定在8.2～8.5之间,VFA稳定在7 300～12 000 mg/L,碱度在17 000～19 000 mg/L范围内,氨氮在3 500～5 500 mg/L范围内,底物含水率b保持上升并且达到93%左右。     

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。     

不同接种量对芥菜渣厌氧消化产气的影响研究

采用批量式厌氧反应装置,在(35±1)℃下,探究不同接种物量对芥菜渣厌氧消化产气产甲烷的影响.结果表明,接种物量为50%的试验组累积产气量为1 998.33 mL,TS产气率为987.06 mL/g,相比接种量为35%的试验组分别高出86.15%和93.32%,相比接种量为20%的试验组分别高出99.42%和99.81%;同时,接种物量为50%的试验组所产气体甲烷含量明显高于其他两组.     

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.     

稻秸与蓝藻混合厌氧发酵产沼气试验研究

分别以单一稻秸和稻秸中添加蓝藻为底料,控制发酵温度35±1℃进行厌氧发酵产沼气的对比试验.结果表明:稻秸和蓝藻相混合是良好的沼气发酵原料,其产气速度、产量明显高于单一稻秸为底料的处理.实验B组稻秸和蓝藻1:1混合厌氧发酵的两次产气高峰期都集中在发酵的前16d,而实验A组单一稻秸处理只有发酵第7d的一次产气高峰;前者的TS单日最高产气量、平均日产气量、累积产气量、TS产气潜力和甲烷含量分别为20.21ml.g-1、541.97ml、38480ml、456.09ml.g-1和76.88%,都明显高于后者的4.57ml.g-1、347ml、6940ml、42.03ml.g-1和42.33%的各项指标;并且实验B组的料液TS降解率52.54%远高于实验A组的5.52%;在整个发酵过程中,各组pH保持在6.5-7.2的范围内.     

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。     

微波辅助酸改性粉煤灰处理含砷废水

以浓度1.0mol.L-1的硫酸为改性剂,微波辅助制备酸改性粉煤灰吸附剂.通过SEM,FTIR对粉煤灰微观形貌观察及结构表征,用分光光度法对其吸附性能进行分析,结果表明:用硫酸用量为4g.mL-1、微波功率400W、微波时间8min时制得的酸改性粉煤灰来处理含砷废水,常温下,当吸附剂用量10g.L-1,废水pH=6,吸附时间30min时,砷的脱除率可达90.29%.     

酸碱预处理对稻草秸秆发酵产氢的影响

随着环保要求的日益严格和化石能源的日益短缺,氢能作为清洁高效的可再生能源受到人们的普遍重视。厌氧发酵生物制氢是利用生物技术分解有机废弃物制备氢气,该工艺设备简单、操作容易、成本低廉等优点。以稻草秸秆为发酵底料,以厌氧活性污泥为接种物,研究酸碱预处理对秸秆发酵产氢的影响。结果表明,H2SO4预处理为最佳的预处理方式;稻草秸秆经1%的H2SO4预处理后发酵气中氢气的最大含量、最高比产氢速率和最高氢气产率分别为47.68%、4.67mL/(h.g)和59.21 mL/g;经1%的NaOH预处理后发酵气中氢气的最大含量、最高比产氢速率和最高氢气产率分别为41.92%、3.24 mL/(h.g)和42.02 mL/g;发酵液相中主要产物为乙醇、乙酸和丁酸。     

不同温度下滇池蓝藻沼气发酵的实验研究

以滇池蓝藻为发酵原料,改变发酵温度,采用批量式发酵工艺进行沼气发酵实验。实验结果表明:在常温、20℃、25℃、30℃和35℃下,滇池蓝藻的发酵时间、产气量及产气潜力有明显的差异性。随发酵温度的升高,实验启动越快、发酵时间越短、产气量越高、产气潜力越高。35℃下,产气效果最好,发酵时间29d,产气潜力为255mL/g.TS、285mL/g.VS.     

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%。     

西番莲果皮发酵产沼气潜力的实验研究

以西番莲果皮为原料,在中温(30±1℃)条件下进行批量式沼气发酵实验,发酵时间为28d,结果表明,西番莲果皮产气潜力分别为867mL/g.TS和936mL/g.VS,是一种较好的沼气发酵原料。     

改性粉煤灰处理氨氮废水实验研究

研究经氢氧化钠改性后的粉煤灰对废水中氨氮的去除效果.实验结果表明,当氢氧化钠浓度为3 mol.L-1时,粉煤灰对氨氮的去除率最高;当改性粉煤灰的投加量为2 g、搅拌时间为20 min、pH为7、氨氮废水起始浓度为50 mg·L-1时,氨氮去除率达到70.86%;粉煤灰改性前后的SEM和XRD表征表明,以氢氧化钠做改性剂促使粉煤灰生成了沸石.