干式厌氧发酵反应器设计研究

从干式厌氧发酵的温度和搅拌方式、筒体加热方式和强度校核、搅拌轴的机械强度校核等方面全面阐述了反应器的设计过程。中温机械搅拌是干式厌氧发酵的优选方式,短管支撑式蜂窝夹套不仅可以保持温度相对恒定,而且还可以增加筒体强度,很好地满足工艺和设计要求。同时,夹套设计中拉撑的设计需要从拉撑间距和单根拉撑所需截面面积两方面进行强度校核。搅拌轴的设计应首先考虑搅拌功率,然后从搅拌轴的屈服强度、挠度、疲劳强度和刚度几个方面来对搅拌轴机械强度进行校核。该反应器的设计,为干式厌氧发酵技术应用提供支持。

餐厨垃圾高温厌氧消化连续运行性能:有机物转化效率、发酵稳定性与代谢活性

在高温(50±1)℃条件下处理实际工程的餐厨垃圾,采用全混式厌氧反应器(CSTR)进行了80 d的连续试验。试验以水力停留时间(HRT)20 d启动,HRT 15 d连续运行,研究了反应器启动和运行期间的发酵特性,解析了餐厨垃圾厌氧消化运行稳定性和代谢活性。试验结果表明,在HRT 15 d、有机负荷(OLR)为7.3 kgCOD/(m^(3)·d)的条件下,容积产甲烷率为2.2 L/(L·d),挥发性固体(VS)的甲烷产率达到480 L/kgVS左右,有机物转化率约为95%。批次试验表明,高温产甲烷菌代谢乙酸能力较强,在适宜pH下可承受10000 mg/L的乙酸浓度。餐厨垃圾的高温降解速率快,10 d达到90%的产气,有承受更高负荷的可能。系统pH稳定在7.6~7.7,总氨氮和自由氨浓度低于抑制水平。研究结果表明,餐厨垃圾的高温厌氧消化可实现较高的产气潜力和有机物去除率,系统稳定性好且有机物转化效率高,具有应用于工程高温餐厨垃圾厌氧处理的潜力。

餐厨垃圾高温厌氧消化启动和调试探究

以某餐厨垃圾处理项目中温发酵沼液作为接种物,餐厨垃圾经预处理后的浆液作为底物,采用CSTR反应器,控制发酵温度为(54±1)℃,通过监测系统沼液指标、沼气成分及沼气产量,进行餐厨垃圾高温厌氧消化启动和调试,并探究添加渗滤液脱水污泥对餐厨垃圾高温厌氧消化调试的影响。研究结果显示:仅采用餐厨中温沼液作为接种物直接升温至(54±1)℃进行高温驯化培养,运行过程中系统抗负荷冲击能力较差。加入渗滤液脱水污泥可有效降低体系挥发性脂肪酸含量,增强体系的稳定性和抗负荷冲击能力。在该条件下,反应器有机负荷(以VS计)最高可达(4.43±0.14)g/(L·d),对应水力停留时间(HRT)为15 d,最佳操作负荷(以VS计)为(3.38±0.05)g/(L·d),对应HRT为20 d,有机质去除率为80.6%,容积产气率为(2.73±0.16)L/(L·d),甲烷产量(以VS计)为(572.68±46.89)mL/g。

通过外源氢气固定二氧化碳提纯沼气技术的研究进展

指出了厌氧发酵甲烷化过程中存在两条甲烷生成路径:以乙酸为底物的食酸产甲烷路径及以二氧化碳和氢气为底物的食氢产甲烷路径。有研究表明,沼气中仅30%的甲烷通过食氢路径生成,通常厌氧发酵过程中氢气不易检测到,因此氢不足很可能是造成该路径贡献小的重要原因,引入外源氢气可以在一定程度上解决这个问题。综述了通过外源氢气提纯沼气的技术原理、国内外研究进展以及氢气的引入对于整个厌氧发酵过程的影响,以期为沼气提纯技术的发展及拓展研究思路提供参考。

江苏某市生猪养殖情况调研分析

本文通过对江苏省某市生猪养殖及病死猪情况的调研分析,了解该市生猪及病死猪的产生数量、分布等信息,为后续病死猪的收集运输及最终无害化处理处理中心的选址提供数据支撑。

餐厨全混厌氧消化工程的启动调试

以餐厨厌氧消化工程为依托,研究了以脱水污泥作菌种,经历菌种培养期、低有机负荷驯化期和提量运行期3个阶段成功启动的过程。在启动过程中没有出现抑制现象,挥发性脂肪酸(VFAs)和总氨氮(TAN)都远低于抑制值,稳定性高;经过98 d的培养驯化后启动成功,系统具有较高的碱度,有机负荷在2. 41 kgVS/(m^3·d)时,总碱度(TA)达12 000 mg/L,系统缓冲能力强,VFAs和氨氮的波动不影响系统稳定性。数据分析显示,单位进料沼气产率(SBP)主要与进料性质有关,餐厨厌氧消化的有机质降解率与进料VS呈正相关关系,在有机质降解较为彻底的条件下(≥80%),以单位有机质投加量计的沼气产率(ABP)达808～821 m^3/t VS。