酸碱预处理对芦蒿秸秆厌氧发酵的影响

通过对芦蒿秸秆进行酸、碱预处理和厌氧发酵制沼气实验,比较不同的预处理方法对芦蒿秸秆产气性能的影响。结果表明,与对照组相比,碱处理能较好地改善秸秆的产气性能,其中2%NaOH处理效果最好,发酵初期VFA含量高达4882.34 mg·L?1,比对照组提高了705.21%,单位TS固体产气量为288.42 ml·g?1,较对照组提高了17.08%,甲烷含量最高可达61.14%。     

不同酸预处理对水稻秸秆厌氧消化产沼气的影响

为了探索不同酸预处理对水稻秸秆厌氧发酵产沼气的影响,本试验采用不同质量百分数的H3PO4和HCl溶液对秸秆进行预处理,在中温(35±1)℃、水稻秸秆和牛粪按1∶1配比的条件下进行了厌氧消化试验。结果表明,经过这两种不同质量百分数的酸预处理后,水稻秸秆的木质纤维结构破坏较明显,均能有效缩短发酵启动时间,并不同程度提高水稻秸秆厌氧发酵产沼气的能力。其中以6%H3PO4预处理试验组的效果最好,总产气量可达16474 mL,日均产气量为549.13 mL/d,TS和VS去除率相较于其余预处理组也较优,分别为48.7%和35.4%。综合以上各种因素,可以得出6%H3PO4预处理是较优的厌氧消化工艺条件。     

有机垃圾液化厌氧发酵的研究

本研究以水处理的思路将生活垃圾有机质液化后厌氧发酵,使其产气产肥,从而达到垃圾资源化的目的。研究讨论了浆化垃圾的p H对系统启动的影响;微生物的接种率和浆液的含水率及对浆化垃圾厌氧发酵产气的影响;发酵时间对发酵液氨氮浓度的影响。结果表明,浆化垃圾厌氧发酵启动过程p H呈下降趋势;进料3天后,系统p H维持在6左右可保证系统成功启动;适宜的接种率可提高厌氧发酵的速率,接种率为35%的物料产气速率最快;浆液含水率的增加有利于产气量的增大;当含水量达到70%时,单位物料产气量达到最高,为4.4 m L/g;发酵液中氨氮的浓度随发酵时间的增加而增大。     

酸碱预处理对芦蒿秸秆厌氧发酵的影响

通过对芦蒿秸秆进行酸、碱预处理和厌氧发酵制沼气实验,比较不同的预处理方法对芦蒿秸秆产气性能的影响。结果表明,与对照组相比,碱处理能较好地改善秸秆的产气性能,其中2%NaOH处理效果最好,发酵初期VFA含量高达4882.34 mg·L^-1,比对照组提高了705.21%,单位TS固体产气量为288.42 ml·g^-1,较对照组提高了17.08%,甲烷含量最高可达61.14%。     

微量元素对养猪废水厌氧发酵产沼气的影响

为了提高养猪废水厌氧发酵的反应效率提高其产气量,分别在产酸相33℃,产甲烷相36℃考察浓度为10mg/L的铁、钴、镍以及三者的混合及搅拌静置两种条件对养猪废水厌氧发酵的影响,记录产气量、pH值变化以及COD值变化.发现同时添加三种微量元素对产酸相明显有抑制作用.但是同时加入产气速率最快,产气量提高了61.70％,累积产气量为158 mL.同时COD和NH3-N的去除率最大,分别是92％和94.4％.搅拌可以加速产酸相的反应,静置利于产甲烷相的产气.     

垃圾焚烧发电厂储坑渗滤液与NaOH预处理秸秆混合厌氧消化试验研究

本研究将垃圾焚烧发电厂储坑渗滤液视做可再生资源,其与碱处理后的秸秆进行的中温混合厌氧消化表现出典型的水解酸化和甲烷化过程。高浓度储坑渗滤液能产生相对较高的VFA,可提高系统的产气率和产气量。其产气率比未加入渗滤液的厌氧消化系统高出60.15m L/g VS,总产气量高出1868m L。表明该储坑渗滤液可与碱处理后秸秆混合进行再生能源化利用。     

水稻秸秆渗滤床半固态厌氧发酵性能研究

以水稻秸秆为原料,利用自行设计的渗滤床反应器,对比研究了不同温度（20、25、30和35℃）及不同预处理方式（NaOH、生物试剂和沼液）对秸秆厌氧发酵产气性能、物能转化率、发酵后沼液性能和产气成本等方面的影响。实验结果表明：发酵后总固体（TS）质量分数稳定在13%~15%之间,属于半固态厌氧发酵,同时累积产气量与温度、发酵后COD及NH₃-N的变化量均呈极显著正相关。相同温度（20~30℃）条件下,经预处理后的水稻秸秆TS产气率较空白均有所提高;其中沼液预处理效果最为明显,35℃条件下,TS产气率及挥发性固体（VS）产甲烷率分别为154.0和55.2 mL/g,较空白样品分别提高25.1%和52.5%。同时,沼液预处理可显著提升厌氧发酵产气中的甲烷体积分数。各预处理样品TS产甲烷率及VS产甲烷率呈随温度（20~30℃）上升而增加的趋势,但产甲烷提升率随温度的上升而逐渐下降,将系统温度从20℃提升至25℃,各处理产甲烷率可提高90%以上。考虑到沼气工程罐体增温及产能收支平衡等因素,温度控制在25℃是经济性最好的策略模式。从产气成本上分析,自产沼液具有较佳的处理效果和较低的生产成本,每生产1 m³沼气的可变成本1.62元。     

苯甲醛对泥炭产生物甲烷的影响研究

为改善泥炭生物转化甲烷产率低的现状,探索腐植酸降解产物苯甲醛对泥炭生物甲烷化的影响。以草本泥炭为原料,从其主要成分化学腐植酸的降解产物出发,在泥炭生物甲烷发酵体系中添加不同浓度苯甲醛,解析苯甲醛对日产气量、总产气量、辅酶F_(420)、COD、碱度和苯甲醛浓度的影响。结果表明,在50℃发酵温度下厌氧发酵30 d,对照组总产气量为381.8 m L,添加28.27 mmol/L苯甲醛泥炭发酵组总产气量达805.9 m L,与对照组相比增加了111.09%;日产气量最高达到162.8 m L,比同期对照组高152 m L; COD去除率达46.5%,比对照组提高了28.3%。添加腐植酸降解产物苯甲醛有利于促进泥炭甲烷发酵体系有机物降解,促进泥炭生物甲烷转化。     

不同物料厌氧共发酵产甲烷特性研究

针对我国农业废弃物种类多、产量大、利用率低及单一物料厌氧发酵产气效率不高且不稳定等问题,本研究选取了典型农业废弃物牛粪、玉米秸秆和城市污水处理厂脱水污泥作为底物,两两混合进行批式厌氧共发酵实验。实验结果表明,不同底物厌氧共发酵较单物料发酵甲烷产量显著提高,底物的混合比例能够明显影响厌氧发酵的产甲烷特性,当脱水污泥与玉米秸秆以3∶1比例(以挥发性固体质量计)混合,脱水污泥与牛粪以1∶2比例混合,牛粪与秸秆以1∶1比例混合时,30天的累计甲烷产量最高,厌氧共发酵产生了协同效应,协同效应指数大于1。厌氧共发酵体系处于稳定状态,缓冲能力增强,溶解性化学需氧量、氨氮处在正常范围,没有发生氨抑制和挥发性脂肪酸的积累。     

氨化预处理对水稻秸秆厌氧消化产气特性的影响

为了探索水稻秸秆厌氧消化产沼气的特性,本文通过使用不同质量浓度的尿素对水稻秸秆进行氨化预处理并测其产气量,来探究和发现氨化预处理对水稻秸秆厌氧发酵产气特性的影响规律。采用不同质量浓度的尿素对水稻秸秆进行氨化预处理,并进一步进行了厌氧消化试验。实验条件为:中温即(35±1)℃温度、水稻秸秆和牛粪的配比条件为1∶1。结果表明,不同百分比的尿素预处理不同程度地对水稻秸秆的组分造成了破坏,使秸秆厌氧消化产沼气潜力得到提高,并且相对缩短了厌氧消化时间。比较总固体与挥发性固体的转化率、甲烷含量、产气量等各项因素,可看出以6%尿素预处理试验组的效果最好;与其他实验组相比,TS和VS的转化率分别提高了54.9%和36.1%,累积产气量最高。综上所述,6%尿素预处理是较优的工艺条件。     

厌氧发酵产氢污泥的驯化技术

以糖蜜废水为发酵底物,以污水处理厂剩余污泥为反应器启动污泥,污泥采用曝气氧化预处理方法,从而达到厌氧发酵产氢目的并提高其发酵产氢能力.试验表明,经曝气氧化预处理后的污泥可作为厌氧发酵生物制氢的接种污泥,且具有较高的产氢能力,在实验条件下,反应器稳定运行时产气量为3 L,发酵产气中氢气浓度为75.77%,液相末端发酵产物主要为乙醇、乙酸.     

厌氧发酵停滞后主动曝气效果研究

本研究发现发酵体系一般停滞在两个阶段,水解酸化阶段和产甲烷高峰结束之后。对两个停滞期进行主动曝气,可以再次启动厌氧发酵产甲烷,同时提高产气量和发酵基质的降解率。分别讨论了水解酸化阶段主动曝气的效果和产甲烷高峰期后主动曝气的效果。结果表明:对水解酸化阶段停滞期进行主动曝气产气量增加了3066~3826 m L,提高了187%~272%;对产甲烷高峰期后停滞期进行主动曝气,产气量增加了879~1080 m L,提高了13%~16%。发酵停滞前产气效果好的,主动曝气后产气量增幅不显著,发酵停滞前产气效果差的,主动曝气后产气的增量占累积产气量的65%~73%。     

不同温度下氢氧化钠预处理对玉米秸秆甲烷产量的影响(英文)

利用农作物秸秆进行厌氧发酵生产沼气是解决我国农村能源紧张的重要途径,然而秸秆中难以降解的木质纤维结构导致在发酵过程中甲烷转化率较低。利用自行设计的可控性恒温发酵装置,以玉米秸秆为发酵原料,分析了在不同温度条件下氢氧化钠(NaOH)预处理对秸秆木质纤维结构以及厌氧发酵产气效率的影响。结果表明,NaOH预处理能够显著降低玉米秸秆的木质纤维素含量,与未预处理的秸秆相比,经NaOH处理后的秸秆纤维素含量降低了24.4%~33.2%,半纤维素含量降低了14.2%~52.4%,木质素含量降低了9.3%~29.3%。在6%、8%和10%浓度中,经8%NaOH处理的秸秆在55℃下的甲烷产量最高,达到188.7 ml CH4·(g VS)?1,较未处理的增加了84.2%,因此可作为提高秸秆厌氧发酵产气效率的预处理方法。     

不同温度下氢氧化钠预处理对玉米秸秆甲烷产量的影响

利用农作物秸秆进行厌氧发酵生产沼气是解决我国农村能源紧张的重要途径,然而秸秆中难以降解的木质纤维结构导致在发酵过程中甲烷转化率较低。利用自行设计的可控性恒温发酵装置,以玉米秸秆为发酵原料,分析了在不同温度条件下氢氧化钠（NaOH）预处理对秸秆木质纤维结构以及厌氧发酵产气效率的影响。结果表明,NaOH预处理能够显著降低玉米秸秆的木质纤维素含量,与未预处理的秸秆相比,经NaOH处理后的秸秆纤维素含量降低了24.4%～33.2%,半纤维素含量降低了14.2%～52.4%,木质素含量降低了9.3%～29.3%。在6%、8%和10%浓度中,经8%NaOH处理的秸秆在55℃下的甲烷产量最高,达到188.7 ml CH₄·（g VS）^-1,较未处理的增加了84.2%,因此可作为提高秸秆厌氧发酵产气效率的预处理方法。     

牛粪沼液转化液体有机肥及应用研究

为了研究牛粪沼液转化液体有机肥及应用,本试验采用三套发酵装置同时进行试验,温度分别控制在20、35、55℃,每组试验设3个重复和1个空白试验(只有20mL接种污泥),试验条件相同。每个发酵装置内装入经过处理的发酵原料:牛粪10.500g,接种污泥20mL。测定日产气量、累积产气量、pH值、COD、TN等指标,以期对牛粪沼液转化液体混合底物共同发酵的实际应用产生一定的理论指导意义。     

酸、碱预处理对泥炭产甲烷影响

泥炭甲烷转化存在甲烷产量低的问题，为促进泥炭生物甲烷转化，探索酸、碱预处理对泥炭产甲烷的影响，先对草本泥炭进行酸、碱预处理，然后进行生物甲烷发酵，解析酸、碱预处理对泥炭甲烷发酵日产气量、总产气量、腐植酸、乙酸、葡萄糖、pH的影响。结果表明，酸预处理泥炭组第5天日产气量最高达8.71 mL/g(以泥炭的挥发性固体含量计，下同),比酸预处理泥炭对照组增加193.27%,碱预处理泥炭组第5天日产气量最高达3.67 mL/g,比碱预处理泥炭对照组峰值增加83.5%;酸预处理泥炭组总产气量达41.95 mL/g,比酸预处理泥炭对照组提高90.68%,碱预处理泥炭组总产气量为44.27 mL/g,比碱预处理泥炭对照组提高61.28%;酸、碱预处理均有利于促进泥炭甲烷发酵，其中碱预处理对泥炭产生物甲烷促进效果更显著，能显著提高泥炭生物甲烷产量。     

水稻秸秆厌氧发酵产沼气工艺的响应面法优化

在单因素实验的基础上,采用Box-Benhnken设计,选取接种物与原料质量比、发酵起始pH值和活性炭添加量为工艺考察参数,对水稻秸秆发酵产沼气工艺进行了响应面法优化.确定水稻秸秆厌氧发酵产沼气的最佳工艺条件为:接种物与原料质量比1.28:1、起始pH值7.35、活性炭添加量11.48 g·L-1,此条件下每50 g水稻秸秆的沼气平均产气量为5833.2 mL,与优化前相比提高了34.4%.     

玉米秸秆高浓度厌氧发酵的启动过程特性

高浓度厌氧发酵具有单位体积产气率高、原料处理量大、需水量小、能耗低等优点,同时存在启动难和易酸化的问题。以玉米秸秆为原料,研究秸秆高浓度发酵过程接种物、分批进料结合渗滤液回流对启动的影响。结果表明,分批进料结合渗滤液回流工艺可有效实现高浓度厌氧发酵系统的稳定启动,反应器启动运行22 d,以污泥为接种物的秸秆累积产沼气量为43.54 ml·(g TS)?1,以湿法发酵的沼液为接种物的秸秆累积产沼气量为115.15ml·(g TS)?1。与以厌氧污泥为接种物的发酵系统相比,以湿式发酵沼液为接种物的高浓度厌氧发酵系统秸秆微观结构变化更明显,主要表现为半纤维的溶解;荧光原位杂交技术(FISH)结果也表明两种接种物系统的甲烷菌形态存在明显差异。     

皮状丝孢酵母发酵高粱秸秆水解液产油脂条件研究

对皮状丝孢酵母发酵高粱秸秆水解液产脂的培养基组成和发酵条件进行了探索,并对油脂的脂肪酸组成进行了鉴定。结果表明最佳条件为:补加4%蔗糖,0.5%酵母膏+0.5%硫酸铵为氮源,初始p H 5.5,发酵摇瓶装液量为300 m L三角瓶装高粱秸秆水解液25 m L,时间5 d。在最佳条件下于28℃、150 r/min发酵培养得生物量为3.256 g/L,油脂含量为37.1%,产脂能力为1.208 g/L。所产生物油脂的脂肪酸主要为油酸、棕榈酸、亚油酸、和硬脂酸;亚油酸含量丰富,更利于后期加工。     

玉米秸秆高浓度厌氧发酵的启动过程特性

高浓度厌氧发酵具有单位体积产气率高、原料处理量大、需水量小、能耗低等优点,同时存在启动难和易酸化的问题。以玉米秸秆为原料,研究秸秆高浓度发酵过程接种物、分批进料结合渗滤液回流对启动的影响。结果表明,分批进料结合渗滤液回流工艺可有效实现高浓度厌氧发酵系统的稳定启动,反应器启动运行22 d,以污泥为接种物的秸秆累积产沼气量为43.54 ml·（g TS）^-1,以湿法发酵的沼液为接种物的秸秆累积产沼气量为115.15 ml·（g TS）^-1。与以厌氧污泥为接种物的发酵系统相比,以湿式发酵沼液为接种物的高浓度厌氧发酵系统秸秆微观结构变化更明显,主要表现为半纤维的溶解;荧光原位杂交技术（FISH）结果也表明两种接种物系统的甲烷菌形态存在明显差异。