葡萄籽提油前后发酵产沼气潜力研究

在恒温25℃条件下,采取批量发酵工艺,研究了葡萄籽提油前后产沼气潜力。结果表明:葡萄籽TS,VS发酵产沼气的潜力分别为473.65 mL/g和484.55 mL/g,能源转换效率为37.25%;葡萄籽油枯TS,VS发酵产沼气的潜力分别为450.03 mL/g和460.44 mL/g,能源转换效率为36.43%。     

蓝藻处置后作为发酵原料制沼气

太湖蓝藻暴发后，直接打捞蓝藻作为应急措施，每天都有1000多t蓝藻水从太湖水体中打捞上来，如不妥善处理，打捞上来的蓝藻水容易通过渗漏、径流重新回到太湖水域造成二次污染，因此，如何处置日益增多的蓝藻水成了重要而紧迫的现实问题。     

味精废水厌氧发酵产沼气的研究

在厌氧、37℃和120 r/min条件下,将味精废水接种活性污泥后进行批培养,向发酵液中添加乳酸盐(终浓度为0.05 g/L),不仅补偿了F420分子合成前体的非均衡性供给,而且提高了厌氧电子传递效率,促进了甲烷菌群细胞的镍同化作用(同化镍含量比对照组提高了68.8%),从而最终提高了味精废水发酵产气效率.试验组(添加乳酸盐)挥发性乙酸盐残留量比对照组减少了62%,沼气总产量、总固形物TS、消耗单位质量挥发性脂肪酸的沼气得率系数YP/N、单位质量总固形物的沼气得率系数YP/N、挥发性脂肪酸的比消耗速率qv、沼气的比生成速率qp分别比对照组提高了48.8%,12.5%,21.9%,31.4%,13.8%和31.2%,说明向味精废水中添加乳酸盐,可以促进挥发性乙酸钠底物代谢流向终产物甲烷而非仅用于菌群繁殖,乳酸盐是通过提高菌群的甲烷合成能力,而非仅通过促进菌群生长的群体优势来提高沼气产量.     

荷叶发酵产沼气的研究

以荷叶为原料对其发酵产沼气进行了研究。以稻草秸秆为对照,活性污泥为接种物,对荷叶厌氧发酵产沼气的能力进行了评估,并研究了荷叶对稻草秸秆发酵产沼气的影响。荷叶在37℃条件下发酵35 d,沼气产气量为167.0 mL/g,沼气中甲烷含量为65.72%,分别高出稻草秸秆15.57%,12.25%。荷叶与稻草秸秆按1∶1进行混合发酵时沼气产气率为184.5 mL/g,沼气中甲烷含量为70.68%,分别高出稻草秸秆27.68%,20.72%。荷叶发酵前后TS,VS含量变化分别为3.77%,15.17%,发酵前后pH维持在7左右。结果表明,荷叶在沼气生产上有很大潜力。     

中药药渣预处理厌氧发酵产沼气初步研究

试验研究了沼液和NaOH用于药渣堆沤预处理对发酵过程的影响,以及接种量、pH值对于产气量的影响。结果表明:药渣经过沼液堆沤预处理后即可在较短的时间内高效发酵产沼气,发酵高峰为第2¹0天,此阶段产气为总产气量的95%以上;以秸秆沼液预处理后的药渣产气量最高,为11 940 mL,原料产气率为54.4L/kg干药渣。药渣发酵过程中无需添加畜禽粪便调节碳氮比,秸秆沼液中驯化富集的利于秸秆类物质分解的微生物可大大提高药渣的降解率。NaOH预处理可显著提高药渣的产气潜力,发酵持久且总产气量高。以质量分数5%的NaOH预处理10 d,原料(干药渣)产气率达196.8 L/kg。     

暗河式生物质产沼气技术的中试研究

简要地介绍了暗河式生物质产沼技术的原理和特点。研究小型暗河式沼气池以猪粪和青草为发酵原料，在适当pH值、总同体含量和碳氮比的条件下，沼气产量和单位池容产气率与温度之间的关系。     

柠檬酸盐对有机污水厌氧发酵产沼气的影响

将污水接种活性污泥后在厌氧、中温(37℃)和120 r/min条件下进行批培养,添加浓度为1.0 g/l柠檬酸钠时的产气量和产沼气对所消耗的葡萄糖的得率系数分别比对照提高38.5%和61.9%;但是糖平均消耗速率和最终pH值分别比对照下降了12.5%和7.1%.厌氧培养过程中的挥发性脂肪酸(VFA)变化趋势差异明显,对照VFA浓度在24 h达到最大值,此时其浓度是添加柠檬酸钠组VFA浓度的82%,之后逐渐降低.但是,添加组VFA含量随着培养的进行逐渐增大,VFA的平均积累速率和VFA对葡萄糖的得率系数分别比对照增加了232%和279%.柠檬酸钠的添加促进了葡萄糖向VFA的代谢合成,为甲烷合成提供了充足的底物,提高了葡萄糖转化甲烷的效率和沼气总量.     

添加金属离子对沼气发酵及减硫影响的研究

目前的沼气脱硫技术基本上都是对沼气进行后期处理,鲜有文献报道从沼气发酵源头减少硫化氢生成。试验以马铃薯和红薯皮渣混合物为原料,添加氯化镍和氯化镁进行了厌氧发酵试验,考察金属离子对沼气发酵过程中减硫的影响。研究结果表明,氯化镍和氯化镁添加量为0~500mg/kg时可以促进沼气发酵的进行,并减少硫化氢的生成量,但添加量增大时会导致沼气中甲烷含量降低,甚至发酵停止。     

不同秸秆厌氧发酵产沼气效果的比较

以猪粪为接种物,以水稻秸秆、玉米秸秆和棉花秸秆为发酵原料,在严格控制发酵温度（37±1）℃的条件下进行厌氧发酵产沼气的研究。研究结果表明,3种秸秆的日产气量在第1天达到峰值后都出现明显的回落．在第6～7天开始逐渐上升并形成第2个产气高峰,之后逐渐下降。棉花秸秆的平均日产气量、累积产气量和甲烷含量（体积分数,下同）最高（分别为114ml,3663ml和58．2％）,玉米秸秆次之（分别为111ml,3121ml和54．6％）,水稻秸秆最低（分别为91ml,2457ml和50．2％）。添加氨水的各试验组的指标高于不添加氨水的各对照组的指标。     

链霉素菌渣中温厌氧发酵产沼气性能研究

为实现链霉素菌渣的无害化、资源化利用,文章以链霉素菌渣为原料,在菌渣含固率为2%,温度为30±2℃的条件下进行60 d的厌氧发酵试验。试验结果表明:链霉素菌渣的累积产气量为18.20 L,中温产气能力为364.07 mL/g;在稳定产气阶段,发酵液的氨氮、VFAs含量均维持在较低水平,pH值大于7.0;厌氧发酵结束后,发酵液的VS去除率达64.32%;以金黄色葡萄球菌作为指示菌,在厌氧发酵后的沼液中未检测到链霉素残留。     

北京市餐厨垃圾产生状况及厌氧发酵产气潜力分析

随着餐饮行业的发展,越来越多的餐厨垃圾造成的污染成为我们亟待解决的问题.文章通过对北京市城区的餐馆进行实地调查,针对不同规模的餐馆,分别对其餐厨垃圾产生的数量、成分、性质及其收集处理方式、处理费用和最终用途进行了深入的调查分析;并对中国目前的管理政策进行了探讨.文章还通过批式厌氧消化实验对学校食堂的餐厨垃圾进行了产气潜力分析,结果显示在20g/L的容积污染负荷下,经过35 d的中温(35℃)消化,总产气量达到7 380 mL,总甲烷量达到4 023 mL,甲烷含量平均为54.51%,VS去除率为50%,产气率和产甲烷率分别达到369ml/g和201 ml/g,实验表明餐厨垃圾具有很好的产气性能,为进一步研究提供了理论基础.     

Experimental investigation on the production of biogas from waste food

The production of biogas has been a substantial target to be utilized globally, especially in the agricultural sector. Most organic waste that is being produced from other forms of renewable energy systems is mainly used to reduce greenhouse emission (GHG), which as well reduces the daily consumption of fossil fuels. Anaerobic Digestion (AD) has been studied widely in recent years where its implementation in the industry has seen a mitigating impact on greenhouse gases. Unrestricted discharge of the big amount of waste food (WF) has become the main effect of severe environmental pollution worldwide. Among the various treatment methods, anaerobic digestion (AD) of waste food allows its valorization and the biogas produced can be used as biofuel enhancing the gas supply. In this study, a mechanical pre-treatment with Hollander beater has been applied to break down the particle size of waste food in the way to increase feedstock specific surface areas in other to enhance biogas production. Following, the pre-treatment of waste food during 30 min beating time, the biogas yield achieved a value of about 610.33 ml/gTS. Accordingly, a response surface methodology (RSM) can be used to critically evaluate the effects of process parameter (beating time and temperature) to the output response (biogas production). Pre-treated waste food by Hollander beater at beating time of 30 min enhances biogas production by 80%. An optimum biogas yield was achieved with pre-treatment of waste food at a beating time of 30 min.     

温度条件对猪粪厌氧发酵沼气产气特性的影响

以猪粪为发酵原料、以中温厌氧发酵瓶的底物为接种物,在自制的小型厌氧发酵装置上,研究了温度条件对猪粪厌氧发酵产气特性的影响。结果表明,在发酵初、中期,中温（37℃）试验组显现了明显的优势,日产气量和累积产气量都高于高温（52℃）和室温试验组。高温和室温试验组的微生物活性因受到环境温度改变的影响,甲烷化反应受到明显抑制。当发酵进行到后期时,高温试验组日产气量高于室温和中温试验组。中温、高温和室温3个试验组在发酵15d时,沼气中甲烷含量分别为59．8％,70％,62.3％。     

A comprehensive review on pretreatment of microalgae for biogas production

Use of microalgal biomass for renewable energy production has gained considerable attention in the world due to increasing global energy demand and negative environmental impacts of nonrenewable fossil fuels. Anaerobic digestion is one of the renewable technologies that microalgal biomass is converted into biogas by anaerobic archea. One of the main drawbacks of using microalgal biomass for biogas production is that certain types of microalgae has rigid cell wall characteristics, which limits accessibility of anaerobic archea to microalgal intracellular organic matter during hydrolysis phase. This limitation lowers efficiency of biogas production from microalgal biomass. However, introducing pretreatment methods prior to anaerobic digestion provides disruption of rigid microalgal cell wall and improve biogas yields from microalgal biomass. The objective of this paper was to review current knowledge related to pretreatment methods applied prior to anaerobic digestion of microalgal biomass. Efficiency and applicability of pretreatment methods mainly depend on type of microalgae, cell wall characteristics, and cost and energy requirements during pretreatment process. In this review, various type of pretreatment methods applied to microalgal biomass was discussed in detail with background knowledge and literature studies in their potential on maximization of biogas yields and their cost effectiveness, which is important for large‐scale applications. In the view of current knowledge, it was concluded that each pretreatment method has a relative contribution to improvement in biogas production depending on the type of microalgae. However, energy and cost requirements are the main limitations for pretreatment. So, further studies should focus on reduction of cost and energy demand by introducing combined methods, novel chemicals, and on‐site or immobilized enzymes in pretreatment to increase feasibility of pretreatment prior to anaerobic digestion in industrial scale.     

氨化水饱和预处理麦秸厌氧消化产气性能的研究

试验以氨水为预处理试剂,研究在水饱和状态下,氨水添加量及负荷率对麦秸厌氧消化产气性能的影响。对氨化预处理前后麦秸的主要组分进行测定,采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)对氨化水饱和预处理秸秆及秸秆中木素、纤维素和半纤维素的结构变化进行研究。结果表明,在3种负荷率下,氨化水饱和预处理后麦秸单位质量VS产气量分别提高了14%~23%,26%~36%和31%~45%。4%氨化预处理后的麦秸在65 g/L负荷率下获得最大377 mL/g的生物气产量。组分分析表明,氨化水饱和预处理可有效脱除39%~42%的半纤维素及11%~20%的纤维素,对木素含量影响较小。结构分析表明,氨化水饱和预处理可脱除细胞壁中的蜡质成分,使木素中部分官能团、纤维素中的氢键和糖苷键、半纤维素的部分氢键和糖单元之间的连接键发生断裂;从而使纤维素从木素的包裹中释放出来并发生溶胀,破坏其晶体结构;使半纤维素亲水性增强且更易于降解。这些秸秆内部结构的变化是提高麦秸厌氧消化产气性能的根本原因。     

秸秆类木质纤维素原料厌氧发酵产沼气研究

介绍了以秸秆为主要原料的好氧预处理过程及厌氧干发酵工艺的试验结果.在预处理过程中,加入好氧降解菌种使木质纤维素降解率提高到50%.当发酵温度为(35±2)℃,,TS含量为20%,秸秆与猪粪配比为7:3时,原料滞留期为40 d,平均容积产气率为0.8～1 m3/(m3·d),甲烷含量为65%以上.     

羊粪沼气发酵产气潜力的试验研究

在平均室温22．9℃的条件下，以羊粪为原料，进行批量发酵产沼气的试验研究。结果表明，在料液TS浓度为8．65％时，羊粪发酵产沼气潜力为214．47ml／g。     

鸡粪厌氧消化过程中水解酶与沼气产量的关系研究

研究了鸡粪在厌氧消化全过程中几种水解酶活的变化与沼气产量的关系。结果表明,纤维素酶、脂肪酶、液化型淀粉酶和糖化型淀粉酶 的酶活在发酵过程中是变化的,与产气量是相关的;酶活最大值出现在产气高峰期的附近;酸、中、碱蛋白酶活性在消化过程中不断降低。     

玉米苞皮沼气发酵潜力的研究

本实验以玉米苞皮为原料,采用批量发酵工艺,进行发酵产沼气实验,实验结果表明,玉米苞皮是一种较好的沼气发酵原料,其沼气发酵潜力为506mL／gTS,612mL/gVS。