油脂和盐分对餐厨垃圾厌氧消化影响及缓解抑制研究进展

综述了餐厨垃圾理化特性,分别阐述了餐厨垃圾中两个重要因素油脂和盐分的含量在厌氧消化中的代谢过程及对厌氧消化的影响。主要体现为油脂难降解且易吸附在细胞膜表面,破坏细胞膜的结构从而导致厌氧消化失败;盐分含量过高会使细胞渗透压升高,导致细胞质壁分离,使代谢速率减慢甚至停滞。在此基础上分别提出强化含油和含盐餐厨垃圾厌氧消化性能的措施,包括预处理、添加剂等并分析其作用机理。探讨了油脂和盐分联合对厌氧消化生产短链脂肪酸的交互作用。对油脂和盐分联合存在条件下厌氧消化研究展望了未来的研究方向。     

餐厨垃圾厌氧消化性能提高研究进展

阐述了餐厨垃圾(Food Waste, FW)厌氧消化(Anaerobic Digestion, AD)过程中氨氮和挥发性脂肪酸(volatile fatty acids, VFAs)的抑制机理,总结了混合消化、预处理、添加微量元素、添加生物炭和改进反应器5个措施对餐厨垃圾厌氧消化性能的改善效果,指出了这些措施在提高厌氧消化性能过程中所起的关键作用,并分析了其优势与不足。最后,展望了厌氧消化处理餐厨垃圾从设备和工艺有待深入研究的方面,并提出建设性意见。     

城市生活垃圾厌氧消化处理技术的应用研究进展

总结了国内外可生物降解有机城市生活垃圾(BOFMSW)厌氧消化处理技术的应用和发展概况。详细分析了垃圾成分、碳氮比、接种物、温度、pH 值、总固体含率、有机负荷率以及搅拌对BOFMSW厌氧消化的影响。介绍了国内外厌氧消化法处理可降解有机垃圾的几种工艺,比较各种工艺类型的特点,并辅以实例分析。最后指出我国利用厌氧消化技术处理BOFMSW,以及城市生活垃圾综合利用两个层面存在的问题,并给出了我国城市生活垃圾的厌氧消化技术研究和应用的发展方向。     

微生物强化和活性炭协同缓解厌氧消化氨抑制研究

餐厨垃圾、畜禽粪污、食品加工废水等氮含量高,厌氧过程产生的高浓度氨会抑制厌氧消化过程。针对厌氧消化过程易受氨抑制的问题,本文富集了对乙酸和丙酸有高效降解产甲烷能力的微生物菌群,基于富集的功能菌群制成了外源强化菌剂,探讨了该外源菌剂强化以及外源菌剂强化和活性炭联合使用对高氨胁迫下牛粪压榨液厌氧消化的影响。结果表明,外源菌剂强化或活性炭添加都对氨抑制具有一定的缓解作用,但缓解作用相对有限,而活性炭和外源菌剂强化联合使用,显著促进了有机物分解以及乙酸的甲烷转化,使产气性能完全恢复,可基本解除氨抑制效应。     

餐厨垃圾厌氧消化工艺的研究与应用

厌氧消化可实现资源和能源的回收利用,是一项符合可持续发展战略的餐厨垃圾处理技术。文章简单介绍了餐厨垃圾厌氧消化原理、分类、影响因素及其工业应用等方面的国内外进展,并对餐厨垃圾厌氧消化的规模化应用方向进行展望。     

餐厨垃圾联合厌氧消化研究进展

介绍了餐厨垃圾组成、特点及其未经处理带给人们的危害。简介了我国餐厨垃圾处理现状、处理方式及厌氧消化原理。详细阐述了餐厨垃圾与牛粪、猪粪、污泥、秸秆、中国银草、毛竹叶、稻草,及猪粪和污泥等联合厌氧消化产甲烷的情况。得出了p H为7时及经热、化学、超声波、预处理后餐厨垃圾厌氧消化产气量均能达到最佳值。指出了餐厨垃圾联合厌氧消化过程中出现挥发性有机酸和氨氮抑制现象,可以通过混合物比例及控制有机负荷率来解决上述问题。总结表明了餐厨垃圾联合厌氧消化今后研究热点主要是联合厌氧消化后所产生液体的后续处理。     

餐厨垃圾厌氧消化处理技术研究进展

针对餐厨垃圾厌氧消化过程中挥发性脂肪酸和氨氮内源性抑制问题,从改进反应器、共消化、添加生物炭、添加微量元素以及生物强化5个方面分析了减缓内源性抑制的优势和不足,并从反应器设备改进和机理研究2方面对减缓内源性抑制进行了展望。     

中温和高温厌氧消化的比较

厌氧消化目前已广泛应用于市政污泥、有机废水、城市有机垃圾、养殖粪便等有机废弃物的资源化处理,由于其具有在实现有机废弃物处理的同时产生甲烷燃料,剩余物还可以作为肥料使用的优点,全球各地已建立了许多大规模的厌氧消化工厂。温度是影响厌氧消化的重要因素,中温和高温厌氧消化是目前常采用的两种工艺,二者各有优劣,但是我国存在对高温厌氧消化的重视程度远远不及中温厌氧消化的问题。因此,本文首先对中温和高温厌氧消化及比较两种工艺的中英文文献进行了统计分析,然后重点从运行参数、有机物降解率、系统稳定性、产沼气性能、消化污泥特性（包括脱水性能、起泡潜力和病原菌含量）和微生物特性等运行性能、厌氧消化模型、经济效益和应用现状等方面对中温和高温厌氧消化进行了详细的比较,并对厌氧消化的应用和发展提出了建议。     

餐厨垃圾厌氧处理技术研究进展

餐厨垃圾是城市生活垃圾中有机固体废弃物的主要来源,厌氧消化技术是目前餐厨垃圾资源化的主流处理工艺,文章分析了我国餐厨垃圾的处理技术现状,其中厌氧消化技术作为目前的主流处理工艺,从厌氧反应器类型、厌氧消化工艺等方面着重分析了目前国内外餐厨垃圾厌氧处理技术的发展现状,为提高我国餐厨垃圾资源化水平提供参考。     

污泥与其它基质共消化研究进展

厌氧消化是污泥处理的有效手段,但由于污泥碳氮比较低,易产生氨抑制,污泥单独厌氧消化存在产气量低,系统不稳定等问题。污泥与其它基质厌氧共消化可以提高甲烷产率与单位处理效率,有效解决系统不稳定的问题。针对污泥厌氧共消化进行了系统的研究,总结了基质的主要来源,就不同基质共消化时体系运行参数、系统抑制与强化因子进行了分析,发现作为共消化基质的餐厨垃圾可以得到广泛应用,油脂类或藻类物质的应用逐渐上升,污泥与基质投配比、温度、反应器类型、预处理等均能影响共消化的效果。对污泥与其它基质共消化的发展方向提出了建议和展望。     

城市生活垃圾处理技术研究进展

我国现在对城市生活垃圾处理的技术主要是焚烧、堆肥、填埋。资源化与综合利用是我们奋斗的目标。通过开展新技术,采用适合我国城市生活垃圾特点的处理方法,垃圾焚烧余热利用和填埋气体回收利用,以及有机垃圾高温堆肥和厌氧消化制沼气等;提倡垃圾综合利用。垃圾分类收集应与垃圾处理工艺相衔接,积极发展有机垃圾生物处理技术,提倡采用综合处理方式。     

废旧轮胎催化裂解研究进展

废旧轮胎因产量高、难降解、污染环境,被称为最难处理的“黑色垃圾”之一。催化裂解是一种处理废旧轮胎的重要手段,可以实现其高效转化与资源化利用,同时得到高附加值的化学产品,如单环芳烃、低碳烯烃与柠檬烯等。本文基于轮胎的物理结构与化学组成、催化裂解过程与裂解产物特征、反应器类型与特征、催化剂类型与作用原理、工艺条件等问题综述了废旧轮胎的催化裂解产物分布规律。通过对比反应器、催化剂与工艺条件对产物分布的影响,进一步分析了当前实现废旧轮胎催化裂解工业化的问题,并基于当前废旧轮胎催化裂解的研究现状,提出应集中设计适应于大规模处理的反应器与配套工艺,同时开发高稳定性与对特定产物高选择性的催化剂,从而实现对废旧轮胎以低能耗、高转化、高价值为特点的资源化利用。     

餐厨垃圾的热转化和生物处理研究进展

随着城市发展和人们对美食的追求,餐厨垃圾的年产量逐年增长,其资源化利用受到人们越来越多的关注。餐厨垃圾产量大、组分复杂,具有“资源性”和“危害性”的双重属性。本文梳理了餐厨垃圾的产量特性,阐述了近年来餐厨垃圾的热化学处理技术和生物处理技术的研究现状及进展,分析了热化学处理过程中的反应参数和催化剂种类对餐厨垃圾热解性能和热解产物分布的影响,总结了生物处理过程中餐厨垃圾的优势,为今后餐厨垃圾的热化学转化和生物处理的研究提供方向。     

Osmoprotectants enhance methane production from the anaerobic digestion of food wastes containing a high content of salt

BACKGROUND: Treatment and disposal of Korean food waste encounter technical difficulties due to a high‐salt problem. In order to increase methane production from food waste by using osmoprotectants, which are known to overcome osmotic stresses in many plants and other organisms, osmoprotectants including glycine betaine, choline, carnitine and trehalose were added to salt‐containing food wastes for anaerobic digestion. RESULTS: For NaCl‐amended food wastes containing 10 and 35 g L^?1 NaCl, glycine betaine and choline increased methane production by about twofold compared to food waste without any osmoprotectants. For non‐washed food waste containing 11.6 g L^?1 NaCl, glycine betaine increased methane production by about sixfold. Among these osmoprotectants, glycine betaine was the most effective for increasing methane productivity in anaerobic digestion of food waste with salinity. Analysis of glycine betaine in cell extracts using high‐performance liquid chromatography showed that glycine betaine accumulated in the cells of anaerobic sludge. CONCLUSION: Osmoprotectants significantly enhanced methanization of high‐salt food wastes by alleviating the salt‐induced physiological stresses in microorganisms. The application of osmoprotectants provided an effective substitute for other conventional methods to reduce inhibitory effects of high salt, such as dilution and co‐digestion. Copyright © 2008 Society of Chemical Industry     

市政污泥资源化处理工程实例

结合某市的市政污泥资源化处理项目,介绍市政污泥高温热水解、厌氧消化、脱水和余热干化的工艺流程和主要装置;介绍了项目工艺方案、工艺参数和技术特点,以及该项目的污泥资源化处理效果;同时介绍了处理后的市政污泥制造生物质燃料和生物炭土的资源化利用方案。     

稻壳生物质资源利用技术研究进展

稻壳是一种产量巨大的农业废弃物,直接丢弃或掩埋不但会造成资源浪费更会引起环境污染。稻壳中含有丰富的SiO₂、纤维素、半纤维素和木质素等。资源化利用是稻壳有效利用的发展方向和趋势。本文综述了近年来国内外稻壳资源化利用的研究进展。根据稻壳的特性,将资源化利用方式分为能源化利用、工业化利用及农业化利用,并对其研究现状进行了介绍。重点阐述了稻壳在气化制备可燃气、热裂解制备生物油、改性制备吸附剂、合成分子筛、制备催化剂载体、生产白炭黑与活性炭、水解制备糠醛、木聚糖、低聚木糖及发酵制备饲料等方面的研究进展,同时对其发展方向和趋势进行了展望,指出最大限度控制成本将成为稻壳资源化利用实现工业化的重要因素。     

地质聚合物基分子筛合成方法及在工业废水处理中的应用研究进展

地质聚合物是三维立体网状结构的无机凝胶材料，其具有原料来源广泛、制备工艺简单、耗能小、污染低，其具有优良的吸附性、较高耐酸碱腐蚀性和较强机械性能等特点。分子筛具有内部孔道均匀、比表面积大、反应选择性高等优点，是一种新型环保的吸附材料。由于其与地质聚合物存在物质传递和结构遗传的关系，分子筛可在一定条件下由地质聚合物转化而成。富含硅铝元素的工业废渣均可制备地质聚合物和分子筛，由于其自身特点，常被用作吸附剂处理工业废水，从而实现资源化利用和“以废治废”的目的。本工作综述了地质聚合物基分子筛合成和工业废水应用方面的研究进展，介绍分子筛原料来源和材料性能特点，总结利用粉煤灰、尾矿、矿渣等材料制备地质聚合物基分子筛的合成方法，分析分子筛材料处理工业废水的应用现状，对寻找到更加经济先进的分子筛合成工艺和推广工业化应用进行展望。     

产油微生物利用废弃物积累油脂的研究进展

微生物油脂是一种应用前景广阔的新型油脂资源, 具有制备功能性油脂和生物柴油的优点, 因此越来越受到人们的重视。但微生物油脂生产时所用原料成本高, 导致微生物油脂的产业化发展受到制约。因此寻找廉价易得的发酵基质将促进微生物油脂生产的工业化进程, 同时解决了日益严峻的能源与环境安全问题。本文简述了各种工业废水、剩余活性污泥及餐厨废弃物等废弃物的特点, 总结了产油微生物利用该类废弃物生产油脂的研究现状及可能存在的发酵工艺及经济成本问题, 指出了未来的发展方向是开发附加值产品及廉价高效的絮凝剂以降低油脂成本、探究利用微生物前期处理降解剩余污泥中的毒性物质、探讨酶与酸碱联合水解餐厨废弃物的工艺等。     

厨余垃圾的资源化技术

介绍了厨余垃圾的来源与特征,讨论了厨余垃圾的资源化技术:主要包括堆肥、厌氧发酵、真空油炸、蚯蚓生物处理、乳酸发酵以及生物制氢等,其中家庭垃圾处理机和小容量垃圾系列处理机堆肥技术具有费用低和实现源头减量化等优点。生物制氢、厌氧发酵和燃料电池发电系统的开发研究,为废物变清洁能源开辟了新的途径。此外,利用厨余垃圾制取乳酸,进而合成生物降解性塑料(聚乳酸)的技术,可为治理困扰人类的"白色污染"作出贡献。     

固体废弃物微波技术处理及其资源化

随着国民经济的快速发展,废旧橡胶轮胎、废旧塑料、废旧纤维素以及污泥等固体废弃物的量迅猛增加,固体废弃物的处理和资源化已迫在眉睫。在固体废弃物的处理及资源化过程中,微波技术具有加热速率快、加热均匀和固体废弃物有价值资源的选择性好等优点。采用微波技术处理废旧橡胶轮胎时,产物中的液体有机物选择性比较高,对炭黑和钢丝等物料的回收也比较简单,国外已有日均处理(6 000~7 000)条废旧轮胎的工业化生产线,可以实现废旧轮胎100%资源化再利用;在废旧塑料聚丙烯中添加石墨等微波吸收物质,然后进行微波技术处理,烯烃类组分的液体产物可以达到48.16%;废旧纤维素及其制品可以在较低温度下进行微波处理,废纸在200℃进行微波裂解可以获得15%的裂解气、42%的裂解油和43%的炭黑;含油污泥进行微波技术处理不但可获得液体有机物,还能够实现污泥的油水分离。因此,采用微波技术处理固体废弃物是一个废物的减量化、无害化和资源化过程,具有很好的应用前景。对近年来采用微波技术处理这些固体废弃物及其资源化的研究进展进行总结和评述,以期对我国固体废弃物处理和资源化的发展提供参考。