大蒜加工废水处理研究进展

我国是世界上最大的大蒜生产国和出口国,蒜片是主要的出口品种之一。每生产1 t蒜片会产生20 t以上的大蒜加工废水。大蒜加工废水具有强烈的杀菌作用,给其生物法处理带来了困难。文章围绕大蒜加工废水的特点和组成、大蒜素抑菌机理、大蒜加工废水的生物法处理、膜分离、高级氧化等工艺展开综述,以期为改进现有大蒜加工废水处理工艺提供借鉴。

挥发性有机酸对产沼气效果的模拟试验

两相厌氧生物处理工艺在废弃物资源化利用中得到广泛应用。为了摸清产酸相的主要产物在产气过程中的效应,该文利用甲酸、乙酸、丙酸和丁酸等4种有机酸模拟产酸过程中的主要酸化产物,以活性污泥为接种物,设计单因素试验和正交试验,研究了在中温条件下,4种有机酸单一作用条件下和混合作用条件下,甲烷日产气量和累积产气量的变化。结果表明:单一有机酸作底物时,存在一个浓度阈值,高于此值会抑制甲烷产生,低于此值,产气效果随着酸浓度增大而提高;有机酸共同存在时,可以产生协同优势,其中乙酸的产气优势高于丁酸,丙酸具有抑制作用;4种单一酸中,单位浓度下乙酸产气效果最好,甲酸产气量最大,甲酸积累不易对发酵过程产生抑制作用,而丙酸累积最易造成抑制。因此,建议在沼气工程中适当调整产甲酸、乙酸和丁酸较多的发酵物料浓度,从而提高产气效率。

猪粪对秸秆一体化两相厌氧产气的影响

为了研究秸秆与猪粪混合物在一体化两相厌氧消化工艺中的可行性,该文研究了中温条件下,在玉米秸秆原料中添加不同比例的猪粪,对秸秆一体化两相(combined two phase)厌氧消化工艺的影响,同时研究CTP反应器中上、中、下部发酵后物料的产气潜力,以解析CTP中不同部位物料的发酵情况。试验结果表明:添加猪粪可将以纯秸秆为原料的产气量从314L显著提高至500L左右,但会影响反应过程中的pH值、产气和产酸的稳定性,添加体积比为20%的猪粪更能促进发酵性能;CTP反应器不同部位产气潜力试验表明,中部产气量最低,以水解酸化过程为主,下部的产气量最高,以产甲烷过程,20%的猪粪体积添加量在满足CTP工艺要求的同时,更好地促进了两相分区,强化了CTP的优势。

固态厌氧消化过程中有机质、有机酸和产气量空间异质性

研究反应器内发酵物料中有机质、有机酸和产气量在反应器中的空间差异对于有效提高混合物料的厌氧产气效率具有关键作用。该文以猪粪和秸秆混合物料为发酵原料,接种活性污泥,采用中温(35℃)筒式两相厌氧发酵工艺,对混合固态物料厌氧消化过程中不同区域料液的有机质、有机酸和产气速率进行监测,并主要分析其纵向的空间异质性变化。结果表明:固态厌氧发酵过程中,TS、VS、乙酸、丙酸、丁酸和戊酸的质量分数随着物料距反应器底面高度的增加而增大,越接近料液顶端,纵向差异越强,反之浓度降低越快,这5种关键物质在料液底部浓度较为均一,异质性明显降低;产气速率和单位VS累计产气量随着物料距反应器底面高度的增大而增加,皆为底层最低而顶层最高;反应过程中存在核心厌氧区,厌氧系统累计产气量和料液高度具有明显的幂增函数(R^2=0.9754)关系,该研究为固态厌氧高效发酵提供了数据参考。

东北地区沼气分户供暖的可行性初探

本文通过分析我国东北地区典型农宅供暖需求和沼气分户供暖试验情况,探讨了我国东北地区沼气分户供暖的可行性。入冬时将60 m3鲜牛粪一次性投入100 m3高浓度采暖型沼气池,在加热的条件下,此沼气池的产气量约为15 m3/d。而100 m2东北农宅供暖需12 m3/d沼气,沼气池加热需2 m3/d沼气。这说明采用高浓度、一次进料的采暖型沼气池可满足冬季沼气池自身加温和农宅供暖的需求,东北地区沼气分户供暖具有可行性。

基于转盘式厌氧消化气体测试装置的有机酸产气试验分析

在开发的转盘式厌氧消化气体测试装置的基础上,设计了单因素方差试验。在中温条件下,以活性污泥为接种物,分别以乙酸、丙酸和丁酸为发酵原料,利用该装置对3种有机酸的产气能力进行了测试,并对测试效果进行了初步分析。结果表明,该装置对厌氧发酵产气能力的监测效果明显优于其它常用装置,主要表现在:平行测量数据的标准偏差小,监测数据重复性好;一次试验能处理100组厌氧反应,批量处理能力强。另外得出,有机酸作底物时,乙酸和丁酸的累积产气能力要远大于丙酸,其浓度为2 g/L和4 g/L时,日产气量和累积产气量要明显高于其它浓度处理。

鼻用糖皮质激素加外科干预治疗鼻塞型血管运动性鼻炎

血管运动性鼻炎（vasomotor rhinitis，VMR）是一组有持续性或间歇性鼻部症状的异质性疾病，特征是每年症状存在9个月以上^[1,2]，是非变应性鼻炎（Non-allergic rhinitis NAR）中最多见的一类。病因不明，纷繁复杂的多个命名更突出了其发病原因不明的特点^[3]。由于VMR的病因及发病机制尚不明确，临床上主要给予对症处理，包括药物治疗和手术治疗，以前者为主^[4]。

不同猪粪管理技术对环境影响的生命周期评价

畜禽粪污管理是实现农业农村减排固碳的有效途径,好氧堆肥和厌氧发酵是目前广泛应用的畜禽粪污处理技术。该研究以猪粪管理为例,采用生命周期评价方法,构建环境负荷综合指数,量化评估了好氧堆肥和厌氧发酵过程中造成的全球变暖、环境酸化、富营养化、光化学臭氧合成等环境影响。研究发现:1)好氧堆肥和厌氧发酵的影响潜值相似,大小顺序为全球变暖、环境酸化、富营养化和光化学臭氧合成;2)厌氧发酵对全球变暖的贡献较大,而好氧堆肥对环境酸化、富营养化以及光化学臭氧合成的贡献较大;3)好氧堆肥的环境负荷指数显著高于厌氧发酵,环境负荷指数存在一定的地区和省份差异,厌氧发酵的环境影响效应较低更具环境友好性。该研究为中国不同区域、省份畜禽粪污管理提供了技术依据,有助于推进畜牧业减排固碳。

我国秸秆沼气工程发展现状与趋势

秸秆沼气的发展不仅可实现农业废弃物资源循环利用、改善农村环境和温室气体减排,而且还能解决畜禽粪便沼气工程面临的地域与原料限制问题,受到全国范围的广泛重视。文章简述了我国现有的秸秆沼气工程的工艺技术种类和特点,介绍了秸秆沼气发展中存在的问题,并展望了秸秆沼气的发展趋势。

畜禽粪便与玉米秸秆厌氧消化的产气特性试验

为设计厌氧消化器的有效容积提供参考,该文研究了不同混合比例下的粪便与秸秆在厌氧消化过程中的膨胀特性,同时在35℃条件下,采用批次模拟厌氧消化,对3种典型畜禽粪便和3种不同贮存方式的玉米秸秆进行中温厌氧产气特性试验,分析了6种典型物料的产气规律。试验结果表明:猪粪在厌氧消化过程中会发生膨胀,且干物质含量越高,膨胀系数越大;3种典型畜禽粪便以猪粪的产气效果最好,干物质产气量达到375.5mL/g;不同贮存条件下农作物秸秆的理化特性对产气特性有很大的影响,3种贮存条件的玉米秸秆以黄贮秸秆的产气效果最好,干物质产气量达到445.8mL/g。该文为物料贮存条件选择和优化厌氧消化工艺提供了依据和参考。

复合菌剂和NaOH预处理提高秸秆厌氧消化性能

为提高纤维素类原料厌氧消化性能,降低处理成本,该研究采用复合菌剂和2%、4%、6%、8%NaOH(以玉米秸秆干物质质量计)对以玉米秸秆为代表的纤维素类发酵原料进行预处理,研究不同预处理方式对纤维素等成分的含量、厌氧消化性能和生产成本的影响。试验结果表明,经复合菌剂和NaOH处理后,秸秆的木质素、纤维素和半纤维素总含量显著降低,产气量和产气效率提高,其中,添加6%NaOH的预处理方式效果最佳,复合菌剂次之,与未处理相比,单位干物质质量产气量从120.70mL/g分别提高到374.30和334.76mL/g,厌氧消化时间从大于30d缩短到18和19d。采用复合菌剂和2%、4%、6%、8%NaOH预处理生产沼气所需的可变成本分别为0.72、0.80、0.98、1.09和1.57元/m3。综合考虑产气效率和生产成本,复合菌剂预处理由于具有较低的处理成本、较高的产气效率和较短的消化时间更利于推广应用。

基于微藻养殖的沼液资源化利用与高价值生物质生产耦合技术研究

综述了微藻培养技术研究进展,并分析了沼液作为资源制备微藻生物质可行性,提出了沼液资源化利用与高价值生物质生产耦合工艺技术系统。结果表明,沼液预处理技术、目标藻种筛选技术、微藻规模化培养技术和藻渣高值利用技术是耦合系统的四大关键技术。基于微藻培养技术,该耦合系统促使沼液处理系统从"处理工艺"向"生产工艺"转化,实现了多元功能耦合,即沼液除磷脱氮耦合氮磷回收,沼液净化处理耦合生物能源生产以及CO2的固定耦合沼气净化。

分离式两相厌氧发酵渗滤液回流对发酵过程影响

为研究分离式两相厌氧发酵工艺中渗滤液回流对其发酵过程的影响,在试验室对分离式两相工艺流程进行模拟,实现两相间渗滤液相互回流。比较分析渗滤液在喷淋和浸泡两种回流方式下的产气性能,重点分析两种回流方式下渗滤液pH值、挥发性脂肪酸总量及成分的变化以及其与产气量之间的关系,并计算出两种回流方式下的单位物料TS产气量,试验结果表明:分离式两相厌氧发酵工艺中,系统在渗滤液浸泡回流方式下稳定性更好,产气性能更佳,累计产气量是喷淋回流方式的2倍,其物料单位质量TS产气量可达217.88mL/g。

小麦干湿交替条件下的水分利用效率与生物学性状

在防雨棚盆栽试验条件下,以“A115”、“4185”为材料,用干湿交替方法研究了3种水分组合下小麦的水分利用效率与生物学性状的相关关系。结果表明产量水平的水分利用效率与株高、穗数、单株生物量、光合速率、蒸腾速率和产量成显著正相关;与除此而外的其他被测生物学性状不相关或相关不显著。叶片水平的水分利用效率与气孔导度和蒸腾速率成极显著负相关关系,与穗粒数和分蘖数成显著负相关关系;与其他被测性状不相关或相关不显著。

接种物与猪粪秸秆比对初次启动固体酸化过程的影响

为优化猪粪和秸秆混合物固体酸化的启动条件,该研究分别以碳氮比为11.9、16.0、17.8和22.2的猪粪、秸秆混合物为原料,消化污泥和活性污泥为接种菌,研究厌氧消化反应启动时污泥种类和碳氮比对固体酸化过程的影响,以探索适于初次启动的产酸相的接种菌和混合比例。结果表明:与消化污泥相比,活性污泥具有较高的降解性能和产酸能力;活性污泥接种条件下,在试验碳氮比范围内,以碳氮比为17.8混合物为原料时,有机酸质量浓度可达14g/L,乙酸、丙酸的质量分数分别在50%和20%左右,挥发性固体降解率达23%,表现出较佳的水解和酸化性能,可以满足初次启动的产酸相的要求。

不同预处理剩余污泥的中温厌氧消化试验研究

设计单因素试验,考察了热处理时间和碱投加量对剩余污泥有机质溶出和厌氧消化产沼气的影响。结果表明:加热和碱预处理均可明显地促进有机质溶解和提高厌氧产气效率;与原污泥相比,高温处理20 min后,剩余污泥可溶性有机质和累积厌氧产气量达到最高,分别为2 550 mg/kg和3 275.33 mL,较对照污泥分别增加了7.4倍和34.15%;高浓度CaO(6%和10%)处理后,剩余污泥中STOC浓度分别达到3 280 mg/kg和3 340mg/kg,较对照污泥STOC浓度(305 mg/kg)提高了9.75和9.95倍;CaO预处理对污泥厌氧消化影响较复杂,表现为低浓度促进产气和高浓度抑制产气;2%CaO处理下,累积产气量比对照提高了39.87%;6%和10%CaO处理下,累积产气量低于对照污泥。

不同处理秸秆中温厌氧发酵的产气效果

采用三组试验来比较相同干物质量的鲜秸秆、干秸秆、青贮秸秆中温(35℃)厌氧发酵的消化率和产气性能。结果表明:青贮秸秆、鲜秸秆、干秸秆三种物料经35℃中温发酵后,产气量分别为4121 mL,2953 mL,1573mL,说明经青贮预处理过的秸秆产气性能明显提高,产气量较其他两个试验组高,产气启动时间也略为缩短,表明青贮法预处理可以有效提高厌氧消化效率和产气量。

固态物料两相厌氧消化工艺的研究进展

随着全球气候变暖及化石能源的日益紧缺,厌氧消化制沼气技术在世界范围内日益受到重视。固态物料两相厌氧消化工艺由于整个反应系统没有外排废液,克服了单相发酵工艺及传统两相厌氧消化工艺的缺点,适宜我国资源丰富的畜禽粪污、农作物秸秆及农村生活垃圾等废弃资源高效处理及能源化利用。本文综述了国内外两相厌氧消化工艺及固态物料两相厌氧消化工艺的研究进展,尤其是固态物料两相厌氧消化工艺在发酵原料、产酸规律及匹配协调等方面的研究进展。

不同部位鼻中隔偏曲矫正术后鼻腔通气功能研究

目的分析不同部位鼻中隔偏曲患者矫正手术前后鼻阻力的变化与主观评分的相关性,为鼻中隔偏曲矫正手术提供评价指标。方法将63例鼻中隔偏曲患者分为前部偏曲与后部偏曲两组,对两组患者矫正术前、术后1个月进行视觉模拟量表(VAS)主观评分,用前鼻孔测压法测得鼻腔阻力(单侧吸气阻力、单侧呼气阻力、吸气总阻力、呼气总阻力),进行配对资料的t检验和Spearman相关性分析。结果①两组患者狭窄侧鼻腔术后主观评分和鼻阻力均较术前下降。其中主观评分、单侧呼气阻力、双侧鼻腔呼气总阻力较术前明显下降,差异具有统计学意义,但手术前后的单侧吸气阻力和双侧吸气总阻力仅鼻中隔前部偏曲组患者具有统计学差异。②两组患者宽敞侧鼻腔术后主观评分和鼻腔阻力参数较术前皆无明显差异。③鼻中隔前部偏曲组患者狭窄侧主观评分与同侧鼻阻力具有显著直线相关性(P<0.05),而后部偏曲组患者狭窄侧主观评分与同侧吸气阻力无显著相关性(P>0.05)。结论主观评分和鼻腔阻力测定对于评价不同部位的鼻中隔偏曲手术效果具有一定的价值,对于鼻中隔前部偏曲手术效果具有较准确的评价意义。

超声波对固体废弃物酸化过程的调节作用

为缓解固体有机物酸化过程中产生的酸抑制,该文基于有机酸的产生和扩散方式,提出有机酸产物薄膜的假设,并利用超声波直接辐射和改进处理的方法处理酸化基质,比较处理前后酸化基质的物性变化及进一步的发酵性能。试验结果表明,超声波直接辐射可脱附积累在基质颗粒表面的有机酸,使基质发酵10 d的挥发性固体日降解速率从未处理的0.8%提高到1.3%。为强化超声波空化效应和去除有机酸,将基质稀释后超声辐射20 min并增加过滤的改进超声波处理过程可使基质发酵10 d的有机酸增长率、挥发性固体降解率分别从未经超声波处理的166.7%、17.0%提高到732.0%、26.7%。改进超声波处理过程可有效缓解产物抑制,促进固体有机物的厌氧酸化性能,提高酸化速率。