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试验以餐厨垃圾为原料,在55℃±0.5℃条件下模拟高温厌氧反应器实际工程运行条件,研究分析高温厌氧消化失衡、平衡以及高负荷阶段的产气、碱度、挥发性脂肪酸、氨氮浓度等参数的变化。结果表明,在碱度为7000 mg·L-1以下时,主要表现为挥发性脂肪酸的积累造成的失衡;在碱度达到10500 mg·L-1以后,主要表现为铵盐积累造成的失衡。另外,通过统计分析得到,当总碱度在7000～10500 mg·L-1,酸碱比控制在0～0.3,总氨氮(TAN)浓度在3500 mg·L-1以下时,消化系统最稳定,系统容积产气率最高可以达到5.63 m^3·m-3d-1。 相似文献
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为探究有机负荷对餐厨垃圾厌氧消化系统的影响，在50 L全混合式厌氧消化反应器(CSTR)进行进料负荷从0.72增至3.86 kgVS·m-3d-1的梯度实验。同时采用Modified Gompertz模型研究不同进料负荷(1、2、3、4、5 kgVS·m-3d-1)产甲烷动力学特性，开展生化产甲烷潜力(BMP)试验。结果表明，日产气量和挥发性脂肪酸(VFA)随着负荷的增加而波动上升，而吨VS产气量和碱度则随之下降；在负荷3.15 kgVS·m-3d-1阶段，VFA为2000 mg·L-1左右，酸碱比在0.13左右，容积产气率在2.25 L·L-1左右，系统稳定性强且厌氧消化效率高，此负荷为最佳负荷。BMP试验显示Modified Gompertz模型适合描述餐厨垃圾厌氧消化过程，最大产甲烷量和最高产甲烷率均随着负荷的增加而提高。 相似文献
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试验采用有效容积为4 m^3的全混式反应器,在中温(35℃)的条件下,分别进行了单一餐厨垃圾固相物料(S1)、餐厨垃圾固相物料(S1)与厨余垃圾(S2)的混合物料(S3)(混合比为2∶1)厌氧消化工程中试。结果表明,单一餐厨垃圾固相物料(S1)厌氧消化最佳运行工况为进料有机负荷(OLR)为80 kg·d-1,停留时间(HRT)为50 d;当OLR增至115 kg·d-1时,其平均容积产气率由2.04 m^3·m-3d-1降至2.02 m^3·m-3d-1,气体甲烷含量由61.1%降至38.4%。混合物料(S3)日进料量由80 kg提升至120 kg时,平均容积产气率由2.11 m^3·m-3d-1升高至2.30 m^3·m-3d-1,甲烷含量亦由61.9%升高至63.8%。因此,将餐厨垃圾固相物料与厨余垃圾进行混合可以有效改善物料厌氧性能,其有机负荷以及甲烷产率均表现出明显优势。 相似文献
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为探究全混合式(CSTR)反应器处理豆腐废水的启动实验,在常温条件下对自行设计的CSTR反应器进行了相关实验。结果表明：在启动后的运行时间30 d后,进水COD为3500 mg·L-1,水力滞留时间为10 d, COD去除率达到了99.51%,池容产气率达到了0.46 L·L-1d-1,甲烷的质量分数达到60.69%。所以,对CSTR高效厌氧反应器的低浓度废水启动方式是可行的,对原豆腐废料的降解方式也是可行的,为今后对CSTR高效厌氧反应器的设计应用提供了一种新型启动方式。 相似文献
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文章以奶酪乳清、牛粪和菌糠为底物,对3种原料进行不同混合配比,研究不同混合比例下厌氧共消化产甲烷性能。试验结果表明:奶酪乳清与牛粪混合比为85∶15时得到最大甲烷产率为313±11 mL·g^(-1 )VS,奶酪乳清的添加会促进牛粪的产甲烷性能,而牛粪的少量添加亦能提高奶酪乳清的产甲烷性能;奶酪乳清与菌糠混合比为15∶85时得到最大甲烷产率为722±16 mL·g-1VS,菌糠的添加能够提高奶酪乳清的产甲烷性能,而奶酪乳清的添加对菌糠厌氧消化有一定的抑制作用;牛粪的少量添加能够促进菌糠的厌氧消化性能,并在混合比15∶85时实现最大甲烷产率为773±16 mL·g-1VS;当3种原料混合共消化时,在奶酪乳清、牛粪和菌糠混合比为10∶10∶80下,实现最大甲烷产率为763±12 mL·g-1VS。 相似文献
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为降低鸡粪沼液对环境污染的同时寻求资源的再生利用，以鸡粪沼液膜过滤出水作为小球藻培养基，研究了二氧化碳(CO2)体积浓度(0.03%～10%)及氮磷比(N/P=10～260)对小球藻生物量与色素累积，以及对氨氮、磷酸盐去除的影响。试验结果表明：在CO2体积浓度为7.5%、N/P=80的条件下，小球藻干重最高可达3.38 g·L-1,叶绿素(Chlorophyl, Chl a+b)浓度为30.78 mg·L-1,氨氮去除率为68.6%。CO2浓度对小球藻累积生物量的影响更大，培养20 d后，额外补偿CO2的各处理组中磷酸盐去除率均>98%。研究为鸡粪沼液膜过滤出水培养微藻的工业化应用奠定了基础。 相似文献
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为探究典型有机废弃物中NH3、CS2的释放特征,将鸡粪、果蔬废弃物、餐厨垃圾进行序批式厌氧消化。结果显示NH3在沼气中的平均浓度：餐厨垃圾(9.4±6.6 mg·m-3)>鸡粪(7.2±3.7 mg·m-3)>果蔬废弃物(4.9±3.9 mg·m-3);原料NH3生产潜力：餐厨垃圾(6.5 g·t-1)>鸡粪(3.8 g·t-1)>果蔬废弃物(2.0 g·t-1)。CS2在沼气中的平均浓度：餐厨垃圾(0.05±0.03 mg·m-3)>果蔬废弃物(0.04±0.03 mg·m-3)>鸡粪(0.02±0.01 mg·m-3);原料CS2生产潜力：餐厨垃圾(0.04 g·t-1)>果蔬废弃物(0.02 ... 相似文献
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厌氧共消化是市政有机固废减量化资源化的主流工艺之一，然而湖北省武汉市仍缺乏具有本地代表性的厨余垃圾与剩余污泥厌氧共消化效能及潜在影响的相关研究。通过生化产甲烷潜力批式实验、动力学分析和共消化性能评估考察了武汉本地典型厨余垃圾和剩余污泥的比例对厌氧共消化效能和潜在应用的影响。研究结果表明：厨余垃圾与剩余污泥共消化的产甲烷速率比厨余垃圾单独消化提高了40%～96%;厨余垃圾与剩余污泥的最佳比例为2∶1(基于VS),此时实际产甲烷潜力为408 mLCH4·g-1VSadded,比理论叠加值提高了11.2%;厌氧消化的渗透率达到60%时，武汉本地的厨余垃圾和剩余污泥通过厌氧消化回收的能量高达6100万m3CH4·a-1或2亿kWh·a-1,可以供应约7.6%的居民生活天然气需求量或1.7%的电力需求量，可为武汉本地乃至全国的厨余垃圾和剩余污泥共消化提供参考和指导意义。 相似文献
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氢能是对环境无害且可以替代化石燃料的可持续性能源。利用嗜热厌氧菌暗发酵木质纤维素生产氢气是一种极具潜力的生物制氢技术,具有清洁、高效和可再生的优势。构建解糖热解纤维素菌和热解糖厌氧杆菌共培养体系,考察两株菌株接种比例、总接种量和底物浓度对玉米秸秆发酵产氢的影响。实验结果表明,在发酵体系初始pH值7.0,培养温度60℃条件下,当解糖热解纤维素菌和热解糖厌氧杆菌接种比例为3∶2,菌种总接种量为6%,秸秆浓度为15 g·L-1时,体系产氢能力最强。此时,发酵体系产氢量累积达到65.6 mL·g-1-秸秆,氢气含量为46.9%,最大产氢速率为1.47 mL·g-1h-1。 相似文献
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基于磷酸铵镁(MAP)法回收厌氧消化液中氮磷的反应构建MAP-MINTEQ模型并优化。利用化学平衡模型Visual MINTEQ 3.1结合实验进行建模，取得拟合度较高的模型参数。首先，研究了碳酸盐对磷酸铵镁反应的影响，对比了两种活度系数方程中活度系数γ的影响因素和校正因子，扩展的德拜-休克尔方程更适用于本模型。其次，研究厌氧消化液中复杂缓冲体系对副产物MgCO3沉淀溶解平衡的影响，利用其ksp校正MAP-MINTEQ模型，优化其拟合结果。基于优化的模型，调整厌氧消化液氮磷回收的MAP实验配比，反应后残留的氨氮浓度最低降至41.2 mg·L-1,氮回收率达到98.0%;总磷最低降至5.5 mg·L-1,磷回收率达到99.2%,实现了氮磷的高效回收。 相似文献
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基于卧式厌氧装置的稻秸高固态消化与甲烷菌变化研究 总被引：1，自引：0，他引：1
针对单一稻秸高固态厌氧消化长期运行不稳的问题,接种瘤胃内含物和厌氧污泥,在卧式反应装置中研究3个有机负荷(OLR)下消化特性。结果表明,体系最高容积产气率达到了1.04 L/(L·d)。当OLR为2.26 g/(L·d)时,甲烷体积分数均值为54.39%,甲烷产率为280.90 m L/g,达到了稻秸理论产值的80.29%。卧式装置中半纤维素和纤维素最高降解率分别达到了49.71%和31.25%;纤维素酶活性显著提高,有利于纤维素的降解。当OLR升高到2.47 g/(L·d)时,氨氮质量浓度均值达到了1 082.63 mg/L。固体样品中嗜氢型Methanobacteriales数量从1.70×10~9拷贝数/g下降至1.04×10~6拷贝数/g;而嗜乙酸型Methanosarcinales数量从7.89×10~6拷贝数/g增加至9.44×10~6拷贝数/g,甲烷产率下降为256.54 m L/g。此时厌氧装置中丙酸质量浓度均值达到了253.32 mg/L。从而明确了稻秸高固态体系中产甲烷菌结构的变化。 相似文献
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为了研究超声预处理对畜禽粪污厌氧消化的影响、优化超声预处理工艺，以牛粪为研究对象，结合修正的Gompertz方程分析厌氧消化的产气潜力和动力学过程，并采用宏基因组测序分析微生物群落的结构与组成。结果显示，适宜强度的超声预处理可有效破坏大分子有机质底物结构，对牛粪厌氧消化有一定促进作用。在200 W、400 W超声20 min时，两组VS沼气产率最高，提升效果分别为7.88%、8.04%;两组反应器中甲烷含量可提高至60%及以上。修正的Gompertz模型可以很好预测不同超声预处理下牛粪的产甲烷潜力(相关性系数R2>0.99)。在200 W超声20 min, TS、VS去除率分别可达41.56%、52.78%,比对照组提高了6.59%、7.08%;超声预处理厌氧消化后样品中优势微生物菌群丰度均高于未预处理组，其优势菌群主要为厌氧消化过程中产甲烷相关的微生物。研究表明选取超声预处理对提高牛粪厌氧消化效率有积极影响，同时还能减少病原微生物在环境中的传播风险。 相似文献
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为了更高效、环境友好化地利用甘肃省玉米秸秆和甘蓝尾菜等生物质资源,文章研究接种量对混合原料干发酵过程产气性能与启动速度的影响。试验在中温(37℃±1℃)TS为20%条件下,不同数量接种污泥与牛粪玉米秸秆或牛粪甘蓝菜叶混合后的干发酵过程,监测了接种量分别为20%,30%,40%时pH值、氨氮含量、日产气量、甲烷含量、累计产气量和累计产甲烷量等参数变化。结果表明:当接种污泥与牛粪玉米秸秆混合时,接种量40%的混合原料干发酵累计产气量最高,为207.46 L,平均甲烷含量52.2%,日最高产气量为11.76 L,日平均容积产气率为1.09 L·L-1;当接种污泥与牛粪甘蓝叶混合时,接种量为30%的混合原料干发酵累计产气量最高,为159.96 L,平均甲烷含量47.8%,日最高产气量为8.90 L,日平均容积产气率为0.84 L·L-1;除20%接种量与牛粪玉米秸秆混合试验组第3天才开始产气外,其余干发酵均在第1天就开始产气;由于接种污泥的缓冲作用,所有厌氧干发酵过程中氨氮含量一直低于1500 mg·L-1,没有发生厌氧反应被抑制的现象。混合原料恒温干发酵可以实现生物质资源更合理的应用。 相似文献
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《中国沼气》2016,(6)
文章以餐厨垃圾和牛粪为原料,在餐厨垃圾16 g VS·L~(-1)的条件下,添加牛粪调节原料中餐厨垃圾与牛粪VS质量比为3∶1,2∶1,1∶1,1∶2和1∶3进行混合发酵,研究牛粪添加量对餐厨垃圾厌氧消化过程和产气效果的影响。结果表明,单独厌氧消化时,餐厨垃圾沼气产率和甲烷产率均显著高于牛粪。混合发酵时,消化过程中pH值先下降后上升,随着牛粪添加比例的提高,pH值下降程度变小,恢复上升速度加快;甲烷产量显著上升,但甲烷产率显著下降。餐厨垃圾和牛粪混合消化的甲烷产量均高于对应质量餐厨垃圾和牛粪单独厌氧消化产量之和,当牛粪的添加比例为2∶1时,甲烷产量提高效果最显著,提高率达到52.4%。可见,添加牛粪与餐厨垃圾进行混合厌氧消化可以增强消化体系的稳定性,提高厌氧消化效率。 相似文献
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在中温(35℃)条件下对苎麻废弃物进行厌氧消化试验,比较污泥驯化与否对厌氧消化体系的产气量和甲烷含量的影响。结果表明,未经污泥驯化,苎麻废弃物展现出厌氧消化可行性,经过污泥驯化后,厌氧消化产气速率提升,产气缓滞期得到明显缩减或消除,原料产甲烷潜力达到44 mL·g-1鲜料,即194 mL·g-1TS。其中,日产沼气和日产甲烷高峰期从2天延长至6天。此外,采用驯化后的污泥,CH_4百分比在5天内迅速上升至55%,并在后期一直稳定于60%左右,表明污泥驯化使苎麻废弃物厌氧消化过程得到了较大促进。 相似文献
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针对市政脱水污泥直接厌氧消化产气率低等问题,文章探究了脱水污泥在不同温度(150℃,180℃,210℃)水热预处理下COD溶解度、氨氮、VFAs浓度等的变化规律,结果表明水热预处理可破坏污泥絮体结构和污泥细胞,溶解胞内物质,水解大分子有机物。150℃,180℃,210℃处理后的SCOD由2522 mg·L-1分别升至14902,23245,23895 mg·L-1,COD溶解度分别达到20.34%,34.05%,35.12%,氨氮和挥发性有机酸浓度均显著增加。180℃与210℃处理效果差异较小,建议采用180℃,此时VFA浓度和理论产甲烷量最大。 相似文献
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为实现干清粪便的无害化处理，提高干清粪便的厌氧发酵效率，设计了一款300 m3适合干清粪便的半干式连续厌氧发酵反应器。介绍了半干式连续厌氧反应器的基本构造与工作原理，通过对发酵罐体的结构参数，主要装置部件等设计计算，利用有限元分析进行强度的校核，并利用Fluent流场模拟软件对物料运动状态进行仿真，确定了厌氧发酵反应器结构参数，并进行中试试验。试验结果表明：半干式连续厌氧反应器可在工作过程中维持稳定的工作环境，并且能够迅速将发酵原料进行厌氧消化反应，能够维持平均日产气量在410.6 m3,容积产气率达1.37 m3·m-3d-1。针对畜禽干清粪便厌氧发酵来说，半干式连续厌氧发酵更为适合，并且能够维持较高的产气效率，沼气工程整体运行稳定，工作性能可靠。 相似文献
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为探寻不同水氮管理模式对黑土稻田碳固定与碳减排效应的影响,进行了田间试验研究。设置常规淹灌(F)与控制灌溉(C)两种灌溉模式,选用110 kg/hm2(N)、99 kg/hm2(N1,减氮10%)、88 kg/hm2(N2,减氮20%)3种施氮量,测定了6种水氮管理模式下的水稻土壤呼吸CO2排放强度和CH4排放强度,水稻收获后各器官干物质量、碳含量及固碳量,并计算了净土壤碳收支情况。结果表明,不同水氮管理模式下,各处理土壤呼吸CO2排放量呈现单峰值变化,并在分蘖期达到峰值;各处理甲烷排放量呈现双峰值变化且在分蘖期与穗肥施入后达到峰值。相同灌溉方式下,随着施氮量的减少,土壤呼吸CO2排放强度与甲烷排放强度也显著减少(P<0.05)。相同施氮量下,控制灌溉相比常规淹灌有效地降低了甲烷排放强度,但提高了土壤呼吸CO2排放强度。不同水氮管理模式下,水稻收获后总固碳量为319.37～489.00 g/m2<... 相似文献