苹果渣与剩余污泥混合消化产氢性能研究

以苹果渣和剩余污泥为消化底物,在温度为37℃,初始pH值为8.0的条件下进行批式厌氧消化产氢试验,比较单独消化和混合消化的产气性能.结果表明,苹果渣组和剩余污泥组单独厌氧消化时,H_2产量分别是11.5 mL/gVS和8.6 mL/gVS,混合厌氧消化时,混合组的H_2产量达到16.9 mL/gVS,比计算值提高了68.16%。剩余污泥组的pH值最高,苹果渣组中SCOD浓度最高,混合组的pH值和SCOD浓度均介于两个单独消化组之间,这是由于混合组能均衡两种有机底物的营养成分,提高系统的缓冲能力。这说明混合消化不单单是两种有机物的简单叠加,两者之间相互促进,存在一定的协同作用,混合消化能够提高产氢效率。另外在整个反应过程中,苹果渣组脱氢酶的活性很低,混合组高于苹果渣组,混合组脱氢酶活性最大为384 TFμg/(mL·h),且基本维持在340 TFμg/(mL·h)左右。

接种量对青贮玉米秸秆与牛粪混合消化产气性能影响

为进一步优化青贮秸秆的厌氧发酵条件,在37℃中温、总固体浓度为10%条件下,研究不同沼液接种量(20%、25%和30%)对青贮玉米秸秆与牛粪混合厌氧消化产沼气性能的影响,详细考察产气特性参数、发酵液中挥发性脂肪酸(VFAs)、化学需氧量(COD)和氨态氮(NH^+4-N)等含量以及秸秆消化前后的化学组成和结构变化。厌氧消化结果表明,接种量为30%时的产气效果优于其余接种量(20%和25%),该组秸秆的纤维素和半纤维素降解率最高,分别为27.31%和49.77%,但木质素几乎未被分解。扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)结构特性表明,消化前后秸秆的木质纤维结构变化明显,纤维素结晶度减小,且接种量为.30%时秸秆的木质纤维结构破坏最严重,结晶指数最小,故确定接种量为30%时青贮秸秆产气效果最佳。

稻草与猪粪混合厌氧消化特性研究

在中温条件下(35℃),研究了稻草中添加猪粪对厌氧消化过程的影响,分析了消化过程中日产气量、累积产气量、甲烷含量、pH、挥发性脂肪酸以及硝态氮和氨态氮的变化。结果表明,将猪粪与稻草混合厌氧消化产沼气可以顺利进行,混合物的VS产气量为330.14L·kg-1VS,沼气中甲烷含量为62.88%,添加猪粪对稻草产气量和有机酸的影响不明显,但对发酵过程中可能出现的酸积累有一定的缓冲作用。添加猪粪可以大幅提高发酵液中NO3-N含量,较稻草的处理提高34.53%,对提高消化液的肥料价值有重要意义。因此,将稻草与猪粪混合厌氧消化产沼气是完全可行的。

剩余活性污泥和厨余垃圾的混合中温厌氧消化

研究了混合比例和水力停留时间对剩余活性污泥和厨余垃圾混合中温厌氧消化过程的影响，混合进料按照TS之比分别采用75％：25％、50％：50％和25％：75％，HRT为10d、15d和20d．结果表明，在整个运行期间，进料VS有机负荷为1．53～5．63g／（L·d），没有出现pH降低、碱度不足、氨抑制和VFA积累等抑制现象．进料TS之比为50％：50％时，具有最大的缓冲能力，稳定性和处理效果都比较理想，相应的挥发性固体去除率为51．1％～56．4％，单位VS的甲烷产率为0．353～0．373L／g，甲烷含量为61．8％～67．4％．

餐厨垃圾与剩余污泥混合消化产沼气协同效应

在(35±0.2)℃温度下,以餐厨垃圾和剩余污泥为原料,设置餐厨垃圾和剩余污泥混合比例(VS)分别为1∶0、2∶1、1∶1、1∶2和0∶1,研究其单独消化与混合消化的系统性能、产甲烷潜力及脱氢酶活性和F420浓度变化。结果表明,混合消化提高了系统稳定性,与餐厨垃圾单独消化相比,添加剩余污泥能调节pH、氨氮浓度和VFA浓度,缩短产气周期;与剩余污泥单独消化相比,添加餐厨垃圾能显著提高沼气产量。混合比例为1∶1组混合消化产甲烷潜力最佳,消化作用的协同效应最为明显,沼气和甲烷产量分别达358.2 mL/g VS和224.1 mL/g VS,较餐厨垃圾和污泥单独消化估计值分别提高了23.09%和36.80%。1∶1混合消化组脱氢酶活性最高达437.33 TFμg/(mL·h),比餐厨垃圾和剩余污泥单独消化分别提高93.60%和40.69%,辅酶F420浓度最高为1.718μmol/L,分别提高17.3%和100.7%。

污水厂污泥和厨余垃圾的混合中温厌氧消化

对污水厂污泥和厨余垃圾混合厌氧消化的可行性进行了研究.采用两种混合物料,其污泥和垃圾按VS之比分别为75%∶25%和50%∶50%,HRT分别采用9、12、16、20 d.实验结果表明,在所有的反应器运行过程中,进料有机负荷为1.4-4.1 g/(L.d-1)VS,没有出现如pH值降低、碱度不足和VFA积累等抑制现象.在进料VS之比为50%∶50%时,稳定性和处理效果都优于进料VS之比为75%∶25%时,当HRT为12 d时,此时VS去除率为58.6%-62.6%,甲烷产率为0.413-0.456L/gVS.

剩余活性污泥和厨余垃圾续批式混合中温消化试验研究

将加碱水解和未水解剩余活性污泥与厨余垃圾混合后进行序批式中温厌氧消化,对生化产甲烷势(BMP)进行了测定。剩余活性污泥的水解通过添加NaOH进行,合理的NaOH投量为40mmol/L,在25℃和35℃下经过6h的水解后SCOD水解率分别提高27.4%和31.1%。厨余垃圾、25℃和35℃下水解污泥的最终甲烷产量分别为607、284、312mL/g(VS),两种水解污泥比未水解污泥分别高出43%、57.6%,水解污泥和厨余垃圾混合消化的可降解能力要优于未水解污泥和厨余垃圾的混合进料。

牛粪和厨余废物不同混合比例下厌氧消化的试验研究

对不同比例的牛粪和厨余废物混合厌氧消化进行了试验研究。试验结果表明,牛粪和厨余废物的混合比例对于消化效果有显著影响。根据系统的稳定性、COD去除率和甲烷产率等进行综合考虑,确定牛粪和厨余废物中VS最佳比例为1∶1。在此比例下,其甲烷产率和COD去除率比牛粪单独消化时分别提高了76%和26.4%,去除COD的产气率为0.19L.g-1,VFA/TA比值为0.35,系统稳定性很好。当牛粪和厨余废物VS比例为1∶3和1∶6时,酸化相和甲烷相反应器中有丙酸抑制现象。本试验没有发现氨氮抑制,但是随着厨余废物比例增加,系统的稳定性变差。

稻草与牛粪混合连续厌氧消化制备生物燃气研究

以挥发性固体比1∶1的稻草与牛粪为混合原料,采用40 L有机玻璃反应器进行连续厌氧消化,考察不同有机负荷率(OLR)3～12 kg/(m3·d)及温度对厌氧消化性能及稳定性的影响。结果表明,高温消化在整个OLR范围内,池容产气率逐渐增加,最高达到5.26 m3/(m3·d),平均挥发性固体产气率在OLR为3.6 kg/(m3·d)时达到最大值489.6 L/kg;中温消化在OLR为12 kg/(m3·d)时出现严重的VFAs抑制,在无挥发性脂肪酸抑制的OLR范围(3～8 kg/(m3·d))内,池容产气率逐渐增加,最高达到2.57 m3/(m3·d),平均挥发性固体产气率在OLR为3.6 kg/(m3·d)时达到最大值440.0 L/kg;当OLR升高到8 kg/(m3·d)时,中温和高温发酵系统均出现了严重的污泥膨胀。

完全混合厌氧消化处理城市垃圾的特性研究

采用完全混合厌氧消化工艺处理城市垃圾,分析在不同条件下pH值和VFA(挥发性脂肪酸)的变化过程.结果表明在不同C:N比下,TS(进料固体含量)由10%增加到20%没有给消化系统pH和VFA带来显著变化,当TS增加到30%时,厌氧消化系统pH值明显下降,VFA浓度较高.VFA浓度在C:N比为15:1时低于C:N比为25:1.针对完全混合厌氧消化过程复杂、影响因素多的特点采用正交实验的方法,研究在三因素条件下的厌氧消化过程,实验结果表明,温度对厌氧消化体系的影响程度最大,TS次之,C/N比的影响最小.

餐厨、果蔬与鸡粪多元混合物料厌氧消化实验研究

文章研究了多元混合物料在不同混合比例条件下厌氧消化性能。以餐厨与鸡粪混合、果蔬与鸡粪混合、餐厨果蔬(TS计,8∶5)与鸡粪混合为原料,三种混合处理的混合比例均分别为4∶1,3∶1,2∶1,1∶1,1∶2,1∶3,1∶4,同时设单一餐厨、果蔬、鸡粪消化试验,进料负荷为2%(TS)。结果表明:在三种不同混合原料中,相同比例条件下产气具有一致性,鸡粪含量较少的4∶1和3∶1条件下出现严重酸化现象,产气周期45天。比例为2∶1和1∶1条件下,出现酸化后恢复期短,自身调节能力较好。鸡粪含量较多的1∶2,1∶3和1∶4条件下并未出现酸化现象,产气周期20天。不同混合原料出现了协同或抑制作用,以餐厨与鸡粪、餐厨果蔬与鸡粪为原料的两个系统中,协同作用较明显,与理论产CH4量相比分别提高1.2%～45.5%和8.1%～27.0%,但以果蔬与鸡粪为原料的系统中协同作用不明显,甚至出现了一定程度的抑制。多元物料混合厌氧发酵实验中,餐厨垃圾与鸡粪在1∶2条件下混合时系统缓冲性能好,单位TS产气量573 mL.g-1,T90为16天,协同产气量提高45.5%,是最佳的混合比例。

不同比例牛粪与玉米秸秆混合厌氧消化产气特性研究

文章研究了不同TS混合比(TMR)的牛粪与玉米秸秆在37℃中温条件下混合厌氧消化产沼气性能,动态考察了发酵过程中p H值、日产气量、累计产气量、累计甲烷产量以及TS/VS产气量等指标。结果表明,当牛粪与玉米秸秆TMR值为7∶3时,累积产气量,TS/VS产气量和TS/VS产甲烷量均高于其它4种比例,产气量和产气品质均为最佳,TS产气量和VS产气量分别为359.61±6.97 m L·g-1和399.15±0.94 m L·g-1。。

造纸生化污泥和餐厨垃圾混合厌氧消化实验

采用中温单相间歇式厌氧消化工艺,对造纸生化污泥和餐厨垃圾进行混合厌氧消化制取甲烷,通过设计两种物料的不同配比(以挥发性固体VS计),研究了不同配比混合物料的产甲烷性能。实验结果表明,在中温(37±2)℃条件下,各发酵瓶(3个发酵瓶编号A1、A2和A3,分别为造纸生化污泥:餐厨垃圾=1:3,2:2和3:1)的甲烷累积产量和甲烷日产量均为A2>A1>A3,其中甲烷累积产量最高值为9743 mL,甲烷日产量最高值为650 mL;各发酵瓶VS的去除率也遵循A2>A1>A3,其中最高去除率达41%;各发酵瓶中挥发性脂肪酸(VFA)浓度和碱度大小顺序符合A1>A2>A3,其中A1出现了碱度和VFA浓度过高的现象,而A2和A3的碱度和VFA浓度均处于较适范畴。可见造纸生化污泥和餐厨垃圾混合消化产甲烷是可行的,两种物料的较佳配比是1:1。

青贮玉米秸秆与牛粪混合厌氧消化产气性能的试验研究

青贮作为一种传统的饲草储存方式,也被用于沼气工程原料的跨季节储存。文章考查了青贮秸秆与牛粪在不同TS混合比(TMR)条件下的产气性能。结果表明,当牛粪与青贮秸秆TMR值为7∶3时,累积产气量,TS,VS产气量和产甲烷量均高于其它4种比例,该比例条件下累积甲烷产量最高(1816 m L)。秸秆青贮的储存方式有利于提高沼气产量和品质,适用于秸秆跨季节储存和预处理。

半连续式厨余和牛粪混合厌氧消化

在中温35℃下,通过半连续运行方式,对牛粪、厨余的单独消化以及厨余和牛粪的混合消化进行了对比研究。试验结果表明,由于混合消化提供了较佳的水解酸化pH值范围,提高了缓冲能力,改善了碳氮比,因此其产气性能明显好于单独消化。其中,厨余和牛粪中的挥发性固体(VS)质量比为3∶1时混合消化效果最佳,甲烷产率为0.23 L/(gVS),分别是牛粪和厨余单独消化时的3.8和1.6倍,VS去除率高达71.9%。这说明,混合消化是提高厌氧消化性能的有效途径之一。

改良型混合酶消化法培养小鼠乳腺上皮细胞

背景:目前采用的A型胶原酶和胰蛋白酶混合酶分离乳腺细胞团的方法操作复杂,实验条件要求高。目的:观察改良型混合酶消化法能否成功进行乳腺上皮细胞的体外培养。方法:采用Ⅰ型、Ⅱ型胶原酶和胰蛋白酶(1:1:1)混合消化直接用眼科剪剪碎的小鼠乳腺组织,37℃振荡消化获取乳腺细胞团,并采用差速贴壁法去除成纤维细胞,将细胞团接种于细胞培养瓶进行培养。结果与结论:倒置显微镜下观察显示,改良型混合酶消化法能获得较多的细胞团,且培养12h后细胞团绝大多数贴在细胞瓶壁,培养72h后细胞团完全铺开融合成片,细胞呈典型的铺路石样。免疫荧光细胞化学染色结果显示,培养细胞角蛋白18呈阳性反应。说明应用改良型混合酶消化法能在短时间内获得大量较纯的乳腺上皮细胞。

半连续餐厨垃圾与猪粪混合厌氧消化动力学研究

采用逐渐提高有机负荷的半连续进料方式,研究中温(35℃)条件下餐厨垃圾与猪粪混合厌氧消化规律和性能,并利用一级和准二级动力学模型对其试验结果进行动力学分析。研究表明,在0.5和0.75 gVS/(L.d)有机负荷条件下,厌氧消化系统产酸到产甲烷阶段微生物的消长与生化反应均能达到动态平衡。当有机负荷为0.75 gVS/(L.d)时,厌氧消化性能达到最佳,系统出现最大单位原料产气率和最大平均甲烷含量,分别为0.78 L/gVS和51%。对试验进行动力学分析,发现一级动力学模型标准偏差值r2=0.970 0,大于准二级动力学模型的标准偏差值0.935 5。这说明一级反应动力学模型能较好地反映0.75 gVS/(L.d)负荷下的产气动力学过程。

半连续泔脚垃圾与猪粪混合厌氧消化研究

在中温(35℃)条件下,采用逐渐提高有机负荷的半连续进料方式,研究泔脚垃圾厌氧消化规律。在1gVS/(L.d)、1.25 gVS/(L.d)和1.5 gVS/(L.d)的有机负荷下,厌氧消化系统能够稳定运行,实现水解酸化阶段和产甲烷阶段的动态平衡,甲烷产率与日产气量的变化规律一致,pH、VFA、氨氮浓度分别保持在7.2和360mg/L1、500 mg/L左右。当有机负荷为1.5 gVS/(L.d),每克VS的甲烷产率和甲烷百分数出现最大值,分别为1.40 L/g7、1.37%,此时厌氧消化系统处于最佳运行状态。

多元混合物料协同厌氧消化产甲烷性能研究

为研究农牧废弃物多元混合物料协同厌氧消化对产甲烷性能的影响,文章以牛粪、蔬菜废弃物和玉米秸秆为发酵原料,分别设定了单一原料、两种及3种混合原料发酵组,在中温(37℃±1℃)和固体质量分数为12%条件下进行厌氧消化实验。结果表明:混合厌氧消化的协同作用贡献率为25.84%~39.83%,显著提高了产甲烷能力。三物料混合厌氧消化产甲烷性能明显优于两种混合物料,当牛粪、蔬菜废弃物和玉米秸秆VS混合比例为1∶0.4∶0.6时,累计甲烷产量达到最大值20713 m L,比其他单一物料和混合物料厌氧消化甲烷产量提高了11.86%~23.65%。修正的Gompertz方程能较好反映物料厌氧消化产甲烷过程,拟合结果的R2在0.9872~0.9986之间。该研究结果可为农牧废弃物多元混合物料厌氧消化产沼气工程提供参考。

稻草与猪粪连续混合厌氧消化制备生物燃气研究

以挥发性固体（vs）比1：1的稻草与猪粪为混合原料，采用40L有机玻璃反应器进行连续厌氧消化，考察不同有机负荷率（OLR）（3-12kgVS／（m3·d））及温度（55℃、35qC）对厌氧消化性能及稳定性的影响。结果表明：高温消化在整个OLR范围内，池容产气逐渐增大，最大达到4．98m3／（m3·d），平均原料产气率为439L／（kgVS）；中温消化在OLR为12kgVS／（m3·d）时出现严重的挥发性脂肪酸（VFAs）抑制，在稳定运行的OLR范围（3—8kgVS／（m3·d））内，池容产气率逐渐增大，最大达到3．45m3，（m3·d），平均原料产气率为413L／（kgVS）；用pH值判断厌氧消化系统的稳定性可能不够灵敏或具有滞后性，VFAs、碱度以及pH连续变化的监测对于诊断消化系统可能存在的不稳定因素较为有效；在高有机负荷条件下易出现污泥膨胀，中温消化系统更易形成。