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。     

微生物在温室气体排放与吸收中的多样性

对N2O和CH4两种重要的温室气体进行了研究．结果表明它们的生物排放源主要来自土壤微生物过程．其中土壤微生物的硝化和反硝化作用是N2O的重要排放源,厌氧土壤通过反硝化作用能将N2O还原为N2,是N2O的弱的汇．CH4主要由土壤中甲烷产生菌在厌氧条件下产生．在好氧条件下,甲烷氧化菌将厌氧土壤产生的甲烷进行氧化,成为土壤甲烷的汇．由此可见土壤微生物在温室气体N2O和CH4的产生与消耗中起着十分重要的作用,体现了微生物在温室气体产生与排放中的多样性．     

城市有机生活垃圾的生物气化

利用微生物对城市有机生活垃圾进行气化研究结果表明,城市有机生活垃圾的生物气化是可行的,气化条件是:发酵温度25～35 ℃,pH值7～8,C/N=(20～30):1,在严格厌氧的条件下,可以制取含甲烷65%左右的沼气.加入适量的泥炭有利于厌氧消化.     

垃圾自身参数对垃圾产气规律的影响研究

研究垃圾产气规律对于评估填埋场能源气体回收利用价值和结构安全稳定性有着重要意义.垃圾本身参数对产气速率,产气总量的影响研究仍然不够全面,有待深入研究.通过实验室垃圾降解产气实验,研究了垃圾含水率、孔隙比和有机质含量对垃圾产气速率和总量的影响.实验结果表明,含水率可以最大程度影响垃圾好氧产气峰值大小,对厌氧产气峰值大小也有较大影响;孔隙比可以对垃圾好氧产气峰值大小,厌氧产气峰值大小,厌氧产气峰值时间产生较大影响;有机质含量对垃圾好氧产气峰值大小和厌氧产气峰值时间影响较大.实验还表明当孔隙比为1.5,含水率为50%,有机质含量为65%时垃圾产气总量最大.实验结果可用于垃圾填埋场产气相关理论研究.     

十一种芳香族化合物经厌氧降解成甲烷

在严格厌氧的条件下,11种简单芳香族木质素衍生物可生物降解成甲烷和二氧化碳.用改良的洪格特氏(Hungate)厌氧培养技术的血清瓶,对香草醛、香草酸、阿未酸、肉桂酸、苯甲酸、儿茶酚,原儿茶酸、苯酚、对羧基苯甲酸、丁香酸和丁香醛进行产甲烷的富集培养.实验表明,在特定的芳香族基质上驯化过的微生物群同时也能选择性地适应于其它一些选定的芳香族基质.对香草酸和阿未酸的碳平衡测定结果,表明芳香环发生断裂,从这些基质产生的甲烷的数量与化学计算值密切接近.此资料认为,这些芳香族化合物的有机碳半     

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。     

有机垃圾厌氧处理的微生物作用原理

以微生物生化反应电子流平衡为基础,推导了有机垃圾厌氧消化过程液化、酸性发酵碱性发酵三个阶段的生化反应计量方程式,并结合有机垃圾的垃圾的厌氧堆肥、卫生填埋等处理工艺进行了讨论。     

营养物添加对生活垃圾降解及渗滤液水质影响

为研究微生物营养物质添加对生活垃圾降解及渗滤液水质的影响,在厌氧填埋的生活垃圾中分别加入维生素C、氯化钾、磷酸二氢钾、氯化铵及氯化钾、磷酸二氢钾、氯化铵的混合物,考察各垃圾层的沉降高度和渗滤液COD、氨氮的质量浓度.实验结果表明:维生素C、氯化钾、磷酸二氢钾、氯化铵及氯化钾、磷酸二氢钾、氯化铵的混合物均能够加速生活垃圾降解,其中维生素C加速垃圾降解的效果最好.同时,生活垃圾降解速率越快,产生渗滤液的COD和氨氮质量浓度越高.     

填埋方式对生活垃圾填埋处理产物及稳定性的影响

为研究填埋方式对生活垃圾填埋处理产物及稳定性的影响,采用模拟试验方法研究好氧生物反应器、厌氧生物反应器、准好氧填埋和传统厌氧填埋等工况下垃圾固相(挥发性固体质量百分比VS、生物可降解度BDM、纤维素质量百分比、纤维素与木质素质量比C/L)、渗滤液(化学需氧量CODcr质量浓度、生物需氧量BOD5质量浓度、BOD5与CODcr质量浓度比B/C、总氮质量浓度TN、氨氮质量浓度NH3-N)和填埋气(甲烷CH4、二氧化碳CO2)等参数随时间变化。结果表明:生物反应器填埋(好氧或厌氧)能提高垃圾降解速率、加速垃圾稳定化。好氧生物反应器填埋对垃圾固相VS、BDM、纤维素的降解率分别达到57.5%、71.4%和93%,稳定化时间较厌氧生物反应器填埋缩短60%以上;渗滤液回灌加速降解渗滤液中小分子有机物:好氧生物反应器(189d)和厌氧生物反应器(596d)中CODcr和BOD5的降解率分别达到96%和99%,而且好氧生物反应器中TN和NH3-N的去除率分别达到96%和99%;厌氧生物反应器填埋利于甲烷气体集中产生和提高甲烷产率,好氧生物反应器和准好氧填埋能大大削减温室气体排放。     

内源微生物提高原油采收率物理模拟驱油实验研究

在分析国外内源微生物物理模拟驱油实验的基础上 ,采用单 12区块原油和原生水模拟地层条件 ,进行了内源微生物物理模拟驱油实验研究 .对残余油采收率、系统压力、醋酸根含量、生物气产量及组成进行了检测 .结果表明 ,采用空气辅助 (液气比 1∶10 )激活好氧微生物 ,经过 36d的培养驱替 ,残余油采收率提高了 4 .7% ;依赖于整个油层生态系统的改善 ,在激活的厌氧微生物的主导作用下 ,经过两轮次 77d的培养驱替 ,残余油采收率提高了 8.3% ;实验结果验证了注水油层中好氧微生物—厌氧微生物演替降解石油的两阶段生物过程 ,生物气中甲烷的含量随培养时间的增加而增加 ,最高达 74 .4 % ;而始终未检测出硫化氢 ,说明硫化氢的产生得到了有效抑制     

厌氧发酵液中微好氧功能菌的分离与鉴定

在发酵前期,体系中微好氧微生物可以消耗掉氧气,为了给产甲烷菌提供一个厌氧环境,该研究的是甲烷发酵前期的微好氧微生物,通过实验,分离纯化得到3株纯功能菌1、3和4号菌;对其革兰氏染色发现均为革兰氏阳性菌;找到其最适生长温度为40℃及pH为7;对其生长曲线进行测定得出,1、3和4号菌的生长周期分别为2d、2d和1d;测得不同碳源浓度,不同菌株的生长情况也有极大区别,三株菌的相似之处是对淀粉的分解利用率极高,对麦芽糖的分离利用率低.对于甲烷发酵这个复合体系,前两个阶段微好氧功能菌的耗氧作用对第三阶段产甲烷至关重要.因此,对微生物进行分离,获得厌氧消化体系内微好氧微生物的纯培养,深入研究功能菌株的相关性质,对进一步提高甲烷发酵效率具有重要意义.     

添加污泥对渗滤液循环垃圾填埋层甲烷产生的影响

通过填埋模拟柱实验研究了渗滤液原液循环条件下,新鲜垃圾添加污泥(污水生物处理剩余污泥)的填埋方式对填埋层加速进入稳定的甲烷化阶段的影响.结果表明,原液循环条件下,新鲜垃圾添加好氧污泥后填埋(9∶1,湿基质量比),短期(105d)内不能加速填埋层进入稳定的甲烷化阶段;新鲜垃圾添加厌氧生物处理污泥混合后填埋(9∶1,湿基质量比),能够有效地加速填埋层进入稳定的甲烷化阶段,产甲烷滞后时间和甲烷化过程稳定时间分别为13和51d,实验期内(105d)最大产气速率、实际累积产气量分别为1.08L/kg·d和50.03L/kg(以湿垃圾为基准),其主要机理是引入了大量呈颗粒态聚集的甲烷化菌群.     

温度对高校生活垃圾厌氧消化影响的试验研究

我国城市生活垃圾产生量巨大且以填埋方式为主,不仅占用了大量的土地,还对环境造成了潜在的危害。城市生活垃圾中有机物含量较高,采用厌氧消化技术能有效实现垃圾处理的资源化,然而温度是影响厌氧生物处理工艺的重要工艺参数。本文在废水厌氧消化及农村沼气发酵的理论和实践基础上,选择总固体含量(TS)质量分数为17.5%,对东华理工大学生活垃圾进行厌氧消化实验,研究了不同温度对产气量、消化时间的影响以及温度突变对厌氧消化过程的影响。实验表明,温度为55℃时,该生活垃圾厌氧消化效果好,时间短,产气量高,是一个理想的温度。     

同步反硝化产甲烷工艺处理垃圾渗滤液的实验研究

利用同步反硝化产甲烷工艺处理垃圾渗滤液,研究了进水CODCr和NO3--N负荷对反应器污染物去除能力的影响,及产甲烷反应的CODCr消耗量与甲烷产量之间的关系。结果表明:随着进水CODCr和NO3--N负荷的提高,反应器运行性能逐渐恶化,但是将CODCr负荷重新降低后,反应器性能又得以恢复,而将NO3--N负荷重新降低后,反应器性能并未得到恢复,说明高水平NO3--N负荷会对微生物的生态平衡造成不可逆破坏;进水NH4+-N浓度达到一定量时,CODCr/NO3--N会影响厌氧氨氧化反应的强度,其临界值为12.5,低于此比值该反应强度增强,反之则减弱;产甲烷反应的CODCr消耗量与甲烷产量之间满足线性关系,其甲烷产率系数为0.25mL/mg。     

厌氧甲烷氧化及其影响因子的研究进展

厌氧甲烷氧化(anaerobic oxidation methane, AOM)对降低全球甲烷排放具有重要意义，是当前生物地球化学循环的研究热点之一。基于此，综述了以不同电子受体参与的AOM反应，包括硫酸盐还原型厌氧甲烷氧化、反硝化型厌氧甲烷氧化和金属离子型厌氧甲烷氧化，对参与不同类型AOM的相关微生物种类及代谢途径进行梳理，重点总结影响因子包括甲烷浓度、氧化还原电位、温度、pH值及盐度对AOM的影响，最后展望了应拓宽研究区域，探寻更多参与AOM的电子受体及其他反应耦合体系，以期为进一步研究甲烷氧化过程在碳、氮、硫及金属离子生物地球化学循环中的重要意义提供参考。     

碳酸氢盐碱度对低温厌氧消化及微生物群落的影响

15℃条件下,通过投加不同浓度碳酸氢钠来控制厌氧体系的碱度,采用间歇实验进行厌氧消化研究。结果显示,碳酸氢钠投加量为0.10mol/L时,体系能维持厌氧微生物适宜生长的pH值,48h内COD去除率达到75.43%。继续增大投加量,COD去除率没有明显升高;随着碳酸氢盐碱度的增加,VFA浓度峰值升高,但积累的VFA降解速度减慢;高浓度的碳酸氢盐碱度可以缩短产甲烷的滞后时间,但最终累积甲烷产量受其影响较小;碳酸氢盐碱度的适量投加可促进低温厌氧消化过程中微生物的生长代谢,提高微生物群落的丰富度以及多样性。     

云南保山盆地生物气生成模拟实验及生物气资源预测

根据有机地球化学、微生物学实验方法,对云南保山盆地生物气源岩进行了研究。鉴定了主要气源岩中产甲烷细菌等厌氧微生物分布,求取了不同温度下生化甲烷产率,揭示了盆地生物气生成特征,从而建立了盆地生物气生成模式和评价依据。结合盆地地质背景及有机地球化学特征,进行了盆地生物气生成量预测,指出了有利勘探区。     

填埋层空气状况对填埋初期渗滤液水质的影响

渗滤液的回灌可以加速填埋场的稳定化 ,降低渗滤液的有机物浓度 .但填埋初期进行渗滤液的直接回灌 ,会导致垃圾层内有机酸的积累 ,阻碍甲烷化过程的建立 .通过实验室模拟 ,研究了垃圾层中空气状况对填埋初期渗滤液直接回灌出水水质的影响 .研究结果表明 :向填埋层供给少量空气 ,就可以解决填埋初期渗滤液直接回灌产生的有机酸积累问题 ,使渗滤液中的有机物迅速降解 .     

科技掠影

堆放的垃圾在腐化过程中,产生大量热能,携着氨、氮、硫化物、甲烷等有害气体形成恶臭,污染空气、散发热量,从空中包围城市,谁能说气温变暖、城市夏季持续高温与垃圾无关呢? 垃圾堆放场经常发生自燃、自爆现象。大量堆放,堆埋的垃圾,经雨水渗沥,极易污染地表水和地下水。垃圾堆放场是滋生所有有害微生物的温床,包括病毒、细菌、蠕虫、支原体和蚊蝇、蟑螂等疾病传播煤体,啮齿类动物(如老鼠)也在其中大肆繁衍,横行霸道。     

厌氧共消化低碳处理餐厨垃圾与剩余污泥的现状与展望

随着我国城市化进程的加快,餐厨垃圾的量不断增加,污水处理厂的新扩建及升级改造在提高污水处理量的同时也增大了剩余污泥的产量,如何有效处理餐厨垃圾与剩余污泥引起了人们的广泛关注。本文阐述餐厨垃圾与剩余污泥厌氧共消化过程中,脂质、氨氮、盐分、辣椒素、微塑料和抗生素等抑制性物质对厌氧共消化过程稳定性的影响及其机制;总结了通过物理、化学、生物等预处理方法去除抑制性物质,添加生物炭、零价铁等强化性物质,以提高厌氧共消化的效能与稳定性;归纳了在餐厨垃圾与剩余污泥处理中将微生物燃料电池、微生物电解碳捕获、热解、微藻等技术与厌氧共消化技术相结合的耦合技术,从而减少餐厨垃圾与剩余污泥处理过程的碳排放,旨在为未来餐厨垃圾与剩余污泥厌氧共消化处理研究提供技术支撑,实现绿色低碳处理,助力我国早日实现碳达峰、碳中和。