新型抗结壳沼气反应器产气特性研究

针对沼气发酵过程中的结壳问题,研制了一种具有抗结壳性能的新型沼气反应器,并以马铃薯皮为原料在沼液温度为27(±3)℃时进行了有、无抗结壳装置的反应器产气性能对照实验,结果发现抗结壳反应器的沼液面悬浮固体物质量仅为后者的1/22,而总产气量和COD去除率分别提高17.5%和27.1%。此外,实验研究了抗结壳反应器中固体物浓度对沼气发酵性能的影响,并在固体物浓度为4%时得到最大日产气量为11.2L,COD去除率为69.7%,产气中甲烷浓度长期维持在约62%,反应器具有较强的沼液pH值调节能力。研究表明新型抗结壳反应器具有较好的抗结壳性能和较高的产气率及原料利用率。     

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％。     

大型工业沼气停止产气处理技术

笔者参与了某大型工业沼气停止产气的现场分析诊断，查明其原因系发酵受阻，菌种毒衰邙；采用快速 富集培育高温新菌种的技术处理方案，４０天后启动正常恢复供气。     

沸石对鸡粪沼气发酵特性的影响

针对鸡粪厌氧发酵产甲烷过程中的氨抑制问题,采用生化产甲烷潜力(BMP)装置在中温(35±1)℃条件下进行以鸡粪为底物,沸石为添加物的厌氧消化试验,探究不同沸石添加量(添加沸石体积占发酵液体积的百分比2.5%、5.0%、10.0%和0%)对鸡粪厌氧发酵产沼气特性的影响。结果表明:当沸石添加量为10.0%时,总产气量最大,达到3340 mL。沸石添加量5.0%的试验组在发酵第21天时甲烷含量达到最大值73.06%,比对照组提高4.86%。采用一级动力学模型、Transfer模型和Cone模型进行累积产气率的动力学分析,其中Cone模型与实际累积产气率拟合度最高(R2为0.9837～0.9964)。     

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.     

尿素预处理对玉米秸秆厌氧发酵产沼气特性影响及动力学分析

针对玉米秸秆厌氧发酵产沼气过程中难降解问题,选用尿素对玉米秸秆进行预处理,并进行批次厌氧发酵产沼气试验研究.结果表明:经过45 d厌氧发酵,累积产气量最高为757.83 mL/g VS,最低为588.64 mL/g VS,厌氧发酵进行到25 d时达到45 d累积产气量的85％.分析联合预处理对累积沼气产气量影响得出,尿...     

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。     

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.     

完全混合厌氧反应器(CSRT)在农村沼气发电工程中的应用

完全混合料厌氧反应器(CSRT)具有全季节、全天候连续进行沼气生产、反应双膜恒压结构抗紫外线、各种微生物能力强、保温性能好等特性,输出的沼气压力可始终控制在恒定的设计压力范围之内。其独有的内循环搅拌系统可最大化的进行产气,可有效地避免液面浮渣的结壳。文中结合江西进贤养猪场沼气发电建设项目介绍了采用CSRT的沼气发电项目的生产工艺和设备,并初步测算了该项目的经济效益和节能减排效果,为CSRT农村沼气发电项目建设提供参考。     

滇池蓝藻发酵产沼气的研究

进行了滇池新鲜蓝藻批量发酵产沼气的研究。研究结果表明,将直接从滇池打捞的蓝藻液静置分层除去60％（V／V）清水后,蓝藻TS为3．39％,VS为93．72％;在平均温度为20．2℃的发酵环境中,发酵66d,蓝藻TS产气潜力为487．3ml/g,VS产气潜力为491．0ml/g,甲烷的平均含量可达64．91％,蓝藻TS利用率为54．02％．VS利用率为57．33％。     

柠檬酸对牛粪厌氧发酵产沼气的影响研究

文章研究了柠檬酸添加量对牛粪中温(35±1℃)厌氧发酵产沼气的日产气量、累积产气量、p H值以及COD降解率等的影响。结果表明:添加适量的柠檬酸对牛粪厌氧发酵产沼气具有显著的促进作用,0.6%的柠檬酸添加量取得了最高日产气量38.46 m L/g(VS);0.7%的柠檬酸添加量取得了最高累积产气量545.48 m L/g(VS);0.3%的柠檬酸添加量可以大幅提高COD去除率,达到了34.5%;随着柠檬酸添加量的增加,第二次产气高峰依次推迟,p H值从6.76逐渐降低到5.41,当柠檬酸添加量为0.9%时,p H值达到5.57。该研究结果为牛粪厌氧发酵规模化沼气工程的高效运行提供了技术参考。     

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%。     

中国农业沼气工程生命周期评价

文章系统回顾了中国农业沼气工程的生命周期评估（LCA）研究,以生产利用1 MJ沼气为统一功能单位,对其环境影响进行了定量的对比分析。研究结果表明：受系统边界和参考系统选择等因素的影响,中国农业沼气工程LCA研究的结果差别很大,但大都能显著减少化石能源消耗和温室气体（GHG）排放;中国农业沼气工程生命周期能耗为0.01～0.76 MJ/MJ,节能收益最高可达2.27 MJ/MJ,利用煤炭加热保温是高能耗的最主要因素;中国农业沼气工程生命周期的GHG排放为9～219 g/MJ,GHG减排收益为33～787 g/MJ,其在环境酸化、富营养化和光化学氧化等环境影响方面的效益有待更多的研究确认。     

小桐子油枯厌氧消化产气潜力研究

在23±1℃条件下,采取批量发酵工艺,研究了小桐子油枯发酵产沼气的潜力.试验结果表明:小桐子油枯TS,VS产沼气的潜力分别为404.23,435.12 ml/g,原料的TS,VS利用率分别为19.90%,34.30%;通过稀碱溶液调节发酵料液的pH值,有利于厌氧发酵产气的进行,TS,VS产沼气潜力分别升至478.79,515.38 ml/g,原料的TS,VS利用率分别升至25.89%,48.02%.     

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。     

不同接种物厌氧发酵产沼气效果的比较

以水稻秸秆为原料,严格控制发酵温度(37±1 ℃)的条件下,比较了以猪粪、鱼塘污泥,猪粪和鱼塘污泥(按质量1∶1)的混合物为接种物的产沼气效果.结果表明,猪粪与鱼塘污泥混合物为接种物的平均日产气量、累积产气量和甲烷含量最高(分别为100 mL、3309 mL和54.7%),鱼塘污泥的各项指标次之(分别为99 mL、2974 mL和53.2%),猪粪的各项指标最低(91 mL、2456 mL和52.5%).以猪粪与污泥混合物为接种物的发酵料液TS、VS降低的程度最大(28.2%、21.7%),鱼塘污泥次之(19.2%、15.4%),猪粪最小(17.2%、13.9%).添加氨水的各实验组指标大于不添加氨水的各对照组.     

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。     

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。     

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。     

基于沼气能源为核心的循环经济模式研究与应用

沼气能源的产业化是未来沼气应用与推广的发展趋势,然而由于地域差异、缺乏沼气发酵的核心技术及高效的配套装备,致使沼气产业化的循环经济发展模式难以实现。文章针对目前我国沼气产业化发展过程的技术现状、应用模式与制约瓶颈进行了详细阐述与分析,提出了关于实现区域沼气能源产业化模式建设与发展的新思路,尤其构建了以遵循循环经济理论、可持续发展理论及产业经济学理论为指导的新型沼气能源为核心的循环经济模式,并对今后的研究应用与发展前景进行了探讨与分析。