TS对城市有机垃圾和剩余污泥联合厌氧消化的影响

在中温(35℃)条件下,以城市有机垃圾和污水处理厂剩余污泥为发酵原料,其中生活垃圾∶污泥=4∶1(w/w,干重),研究了固形物含量分别为3%,4%,6%,8%,10%对厌氧发酵过程及发酵效率的影响。结果表明:当发酵液TS为4%时厌氧发酵效率最高,发酵过程中pH适宜产甲烷菌生长,产气时间长,累积产气量最大,为11 967 mL,且甲烷含量较高;同时发酵过程中氨氮浓度升高缓慢,不会对甲烷菌造成氨抑制,对原料中有机质的降解效果明显,COD去除率为61.7%,TS去除率为47.19%,VS去除率为55.93%。     

有机垃圾高温厌氧消化中试验研究

采用高温厌氧消化处理方法对城市生活有机垃圾进行了中试试验研究.其有机垃圾产气量73.4m3/t,产气速率0.52m3/m3.d,COD去除率48.8%.结果表明,高温厌氧消化处理是城市生活有机垃圾较好的处理方式之一.有机垃圾不仅可以得到处理,最大限度地减少其污染环境;同时,还可以产生一定的经济效益和巨大的环境效益.这种垃圾处理方式值得应用和推广.     

城市有机生活垃圾高温厌氧转化生物质能研究

在国内外已有的研究基础上,对城市有机生活垃圾的高温厌氧（批量）消化工艺实验进行了初步探索,研究了在55℃的高温条件下累积产气量与消化时间的关系,C／N比与产气量的关系,消化过程中pH值变化,并研究了垃圾高温发酵实验过程中沼气中的CH4和CO2的含量变化,其中甲烷含量最高可达75．3％。实验结果表明,城市生活垃圾高温消化的降解效果较好,产气量较高,启动时间短。     

TS对牛粪与有机垃圾联合厌氧消化特性的影响研究

在中温(37℃)条件下,对牛粪和有机垃圾进行了为期90 d的连续式厌氧消化试验研究。结果表明:在CSTR厌氧发酵反应器中,牛粪与有机垃圾等比例连续式联合厌氧发酵,当系统水力停留时间低于12.5 d,且TS含量高于16.89%时,系统反应条件开始受到限制,TS含量越高,反应受限程度越大;反应末期pH下降,主要因为末期TS含量增高,系统有机负荷增加,厌氧消化反应无法正常进行,导致挥发酸积累;TS含量为15%是系统最佳的固体浓度,产气效率最高;挥发性脂肪酸(VFA),COD在一定时候均会达到饱和状态,使得反应高效率进行,而NH3-N成为制约因素,含量随着物料的添加一直升高,最终导致消化系统氨中毒,使得反应无法进行。     

有机垃圾组分中温厌氧消化产甲烷动力学研究

以土豆、生菜、瘦肉和花生油为原料,采用批式中温厌氧消化产甲烷实验,研究了城市生活有机垃圾中淀粉类、纤维素类、蛋白质类和脂类4种典型组分的厌氧消化产甲烷特性。利用修正Gompertz方程对累积产甲烷量进行拟合,并对厌氧降解过程用一级动力学进行分析。结果表明:土豆、生菜、瘦肉和花生油的最终甲烷产量为260.1、145.7、258.4和757.2mL·gVS~(-1),延滞期分别为0、1.3、1.6和13.1d,累积甲烷产量达到最终甲烷产量80%所需的时间分别为7.2、9.6、8.1和59.7d,可生物降解度分别为74%、31%、51%和85%。从厌氧消化过程中液相的挥发性脂肪酸浓度和气相的氢气浓度以及pH监测结果表明,所有厌氧消化过程均没有中间产物的积累,适合一级动力学方程。土豆、生菜、瘦肉和花生油的厌氧降解速率常数分别为0.183、0.147、0.190和0.020d~(-1)。     

进料浓度和水力停留时间对分类有机垃圾厌氧消化性能的影响

针对分类有机垃圾在高含固率条件下厌氧消化时存在的负荷高、易酸化等问题,文章提出了通过延长水力停留时间（HRT）来调节有机负荷率的方法,研究了不同进料浓度和HRT组合条件下分类有机垃圾的厌氧消化性能。研究结果表明：在不同进料浓度和HRT组合下,分类有机垃圾厌氧消化的产气性能无显著差异,单位挥发性固体（VS）产甲烷率为300～330 mL/（g·d）,甲烷含量可达到56%;VS降解率均能达到70%以上,实现了有机物的高效降解;厌氧消化系统稳定性良好,各项指标均在合理范围内。     

有机负荷对厨垃圾厌氧消化系统稳定性的影响

厌氧消化是餐厨垃圾产业化处理的主流方式,酸化是影响餐厨垃圾厌氧消化过程稳定的关键,单位有机负荷是引起酸化的最主要因素.系统研究了不同单位体积有机负荷的产气情况.试验结果表明,在2.5～2.8kg TVS/(m3·d)单位体积有机负荷水平,全混合厌氧消化系统可以获得稳定的高产气率,达到2.55～2.68m3/(m3·d).当单位体积有机负荷进一步提高,系统内挥发性脂肪酸总量、pH值、碱度和沼气中甲烷含量急剧下降,体系迅速转向酸化.     

我国城市生活垃圾厌氧消化处理的探讨

分析了我国城市生活垃圾处理现状及存在问题，探讨了以厌氧消化技术为主的城市生活垃圾处理方式，为解决我国的城市生活垃圾问题提供参考。     

厌氧膜生物反应器处理有机垃圾渗滤液的COD去除率与膜过滤性能研究

考察厌氧膜生物反应器(An MBR)在依次改变膜过滤通量[7 L/(m²·h)、6 L/(m²·h)、5 L/(m²·h)、4 L/(m²·h)]运行下处理实际有机垃圾渗滤液的膜过滤性能,分析了膜污染后污染物阻力分布状况。在水力停留时间(HRT)为10 d、固体停留时间(SRT)为100 d、有机负荷(OLR)为5～6 g-COD/(L·d)的条件下运行104 d。实验结果显示,化学需氧量(COD)的去除率可以达到90%～93%,过滤通量增加后压缩泥饼层使COD去除率有所提高。在初始通量为6 L/(m²·h)下实现了较好的过滤性能,增加通量至7 L/(m²·h)后不可逆污染会快速形成,即使通量再降低至5 L/(m²·h),甚至4 L/(m²·h)后,膜过滤性能仍较差。通过膜清洗测定过滤阻力分布,结果显示泥饼层阻力占总阻力的52%,是造成膜污染的主要因素。降低运行通量对不可逆污染恢复效果差,需及时进行化学清洗,可通...     

Effect of agitation pretreatment on anaerobic digestion of swine manure

This study evaluated the effect of mechanical agitation pretreatment on anaerobic digestion (AD) of swine manure (SM). The results showed a remarkable increase in soluble polysaccharides, soluble proteins, and soluble chemical oxygen demand (SCOD) by 82.42%, 121.17%, and 114.89%, respectively, after the SM being agitated for 22 h. No improvement in the volatile fatty acids (VFAs) yield was observed during the agitation pretreatment. Apparently, agitation significantly accelerated the hydrolysis of SM, while it did not seem to enhance the acidification step. Batch AD experiments showed an improved accumulative methane yield by 77.89% with the pretreated SM compared to raw SM.     

预处理对秸秆废弃物沼气发酵的影响研究

研究了预处理对典型秸秆废弃物沼气发酵的影响。与豆秆和棉秆相比,木质素含量相对较低的玉米秆产气速率和沼气产率更高。碱处理缩短了产气高峰出现的时间,峰值也得到提高,这可能与预处理增加的可溶性组分的快速降解有关。经过几天的低产气期,又出现第二个小产气高峰。组分分析表明,碱处理去除大量木质素,纤维可及度得到提高,这是第二阶段产气得到加强的原因。最终,玉米秆、豆秆和棉秆的最高沼气产率分别达415,343 ml/g TS和298 ml/g TS,比未处理秸秆提高34%,54%和86%。结果表明,预处理豆秆和棉秆产气性能较好,可与玉米秆一样,作为沼气发酵的优良原料。     

不同预处理剩余污泥的中温厌氧消化试验研究

设计单因素试验,考察了热处理时间和碱投加量对剩余污泥有机质溶出和厌氧消化产沼气的影响。结果表明:加热和碱预处理均可明显地促进有机质溶解和提高厌氧产气效率;与原污泥相比,高温处理20 min后,剩余污泥可溶性有机质和累积厌氧产气量达到最高,分别为2 550 mg/kg和3 275.33 mL,较对照污泥分别增加了7.4倍和34.15%;高浓度CaO(6%和10%)处理后,剩余污泥中STOC浓度分别达到3 280 mg/kg和3 340mg/kg,较对照污泥STOC浓度(305 mg/kg)提高了9.75和9.95倍;CaO预处理对污泥厌氧消化影响较复杂,表现为低浓度促进产气和高浓度抑制产气;2%CaO处理下,累积产气量比对照提高了39.87%;6%和10%CaO处理下,累积产气量低于对照污泥。     

Biohydrogen production from dual digestion pretreatment of poultry slaughterhouse sludge by anaerobic self-fermentation

Poultry slaughterhouse sludge from chicken processing wastewater treatment plant was tested for their suitability as a substrate and inoculum source for fermentation hydrogen production. Dual digestion of poultry slaughterhouse sludge was employed to produce hydrogen by batch anaerobic self-fermentation without any extra-seeds. The sludge (5% TS) was dual digested by aerobic thermophilic digestion at 55 °C with the varying retention time before using as substrate in anaerobic self-fermentation. The best digestion time for enriching hydrogen-producing seeds was 48 h as it completely repressed methanogenic activity and gave the maximum hydrogen yield of 136.9 mL H₂/g TS with a hydrogen production rate of 2.56 mL H₂/L/h. The hydrogen production of treated sludge at 48 h (136.9 mL H₂/g TS) was 15 times higher than that of the raw sludge (8.83 mL H₂/g TS). With this fermentation process, tCOD value in the activated sludge could be reduced up to 30%.     

玉米秸秆预处理对厌氧发酵制氢影响的研究

为提高玉米秸秆的产氢能力,实验研究了蒸汽爆破预处理、硫酸预处理、氢氧化钠预处理、盐酸预处理和酸化(碱化)气爆预处理5种预处理方法对玉米秸秆发酵产氢能力的影响。结果表明,预处理可以将秸秆中相当一部分纤维素和半纤维素水解生成还原糖,其中质量分数为0.8%的H2SO4酸化汽爆预处理对秸秆的水解效果最好。在固-液比1∶10、H2SO4质量分数0.8%、保持微沸状态30min的处理条件下,秸秆的糖含量达到最大值24.57%,最大氢气产量为141mL/g。     

Pilot-scale high solids thermophilic anaerobic digestion of municipal solid waste with an emphasis on nutrient requirements

A pilot study was conducted to assess the biodegradable organic fraction of municipal solid waste (BOF/MSW) as a substrate in a high-solids anaerobic digestion process. Results obtained indicate that a typical BOF/MSW in the United States is deficient in most macro and micro-nutrients required for robust and stable digestion. The BOF/MSW was supplemented with nutrient-rich organic wastes such as wastewater treatment plant sludges, dairy manure, and synthetic chemical solutions to correct nutritional deficiencies. The combined addition of wastewater treatment plant sludge and dairy manure to a typical BOF/MSW significantly elevated the gas production rate and enhanced the process stability. Microbial nutrient requirements are identified and nutrient concentrations for stable operation are quantified.     

氨化预处理玉米秸秆与餐厨垃圾混合两相厌氧消化性能研究

研究了玉米秸秆与餐厨垃圾混合两相厌氧消化性能。秸秆与餐厨垃圾混合比例(TS/TS)分别为4∶1,3∶1,2∶1,1∶1,1∶2,1∶3,1∶4,分别进行氨化预处理和未预处理两相对比试验。结果表明:酸化阶段的水解酸化类型以混合型为主,预处理组的产酸总量和溶解性COD分别比未预处理组高了3.1%~25.4%和3.0%~27.6%,预处理组中混合比例1∶4条件下产酸最高,达到9 044.2 mg/L。在产甲烷阶段,预处理组和未预处理组最高累积产气量分别为16 305 mL和14 615 mL。随着秸秆含量逐渐增加,预处理组T90比未预处理组提前2 d。氨化预处理秸秆对秸秆与餐厨混合两相厌氧消化起到促进作用。