蓝藻泥浓度对其厌氧发酵产挥发性脂肪酸的影响

采用不同浓度蓝藻泥进行厌氧发酵产挥发性脂肪酸(VFAs)试验,发现加入蓝藻泥后乙酸占比增多,但丙酸占比下降,对其他酸影响不大;蓝藻泥浓度为20%(w/v)时产VFAs最多,达4.10 g/L;蓝藻泥浓度越高,产酸越多,pH下降越明显,蓝藻泥浓度为20%(w/v)时,pH下降2.12;发酵前后总固体(TS)、挥发性总固体(VS)和溶解性蛋白质显著下降,但溶解性碳水化合物、SCOD和氨氮浓度上升,表明产酸细菌更倾向于利用蛋白质生成VFAs.

蓝藻泥干发酵潜力研究

探讨藻泥干式发酵资源化利用的潜力。以太湖脱水藻泥为原料,进行干式厌氧发酵产沼气试验,分析蓝藻干式发酵的可行性。结果表明,接种物与蓝藻体积比为3∶7时,在恒定温度为35℃的发酵环境中发酵42d,蓝藻TS产气潜力为352.31mL/g,VS产气潜力为381.59mL/g,产气高峰时沼气中甲烷的含量为67.25%,蓝藻TS利用率为50.15%,VS利用率为52.39%,TOC利用率为53.86%。蓝藻泥可以作为发酵原料直接进行干式发酵。

蓝藻泥释放藻蛋白及藻渣应用于培养芽孢杆菌

本研究旨在将蓝藻泥中的蛋白释放,然后对藻渣进行资源化利用。采用高压均质机对不同的总固体含量(TS)的蓝藻泥溶液进行反复破碎处理,离心后获得富含蛋白的上清液与不溶于水的蓝藻渣。结果发现:不同TS蓝藻泥的蛋白质释放率为19.5%~23.5%,藻胆体浓度随着TS增加而增加。将分离得到的蓝藻渣与麸皮按照质量比55.5∶44.5混合后培养枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌,发酵72 h后培养物无腥臭味,粗蛋白含量提高,枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的活菌数可分别达到3.12×10^(10)和3.69×10^(10) CFU/g。本研究提供了一种综合利用蓝藻泥的方法,制成的菌制剂又可以回用于环境治理中。

蓝藻泥流变学性质与压滤脱水性能的关系

蓝藻泥由于富含荚膜多糖类有机质而导致其压滤脱水性能较差且后续处理成本居高不下.采用滤饼比阻(SRF)作为压滤脱水性能的评估指标,分析了不同絮凝剂种类、絮凝剂投加量、温度、pH下蓝藻泥的压滤脱水性能与流变学参数的关系,以期利用流变学性质指导蓝藻泥的压滤脱水过程.结果表明:蓝藻泥温度升至80℃且在不加絮凝剂的情况,可以使蓝藻的压滤脱水性能接近于常温絮凝(藻泥干物质质量分数3%的聚合氯化铝)后的压滤脱水性能.从流变学角度分析,蓝藻泥是一种拟塑性流体,降低含固率、降低pH、升高温度、加入絮凝剂都可以使蓝藻泥的弹性模量和黏性模量降低,从而改善其压滤脱水性能.蓝藻泥的滤饼比阻与其流变学参数〔稠度系数(K)和复数模量(|G^(*)|)〕具有显著线性相关关系,利用方程SRF=9.18×10^(11)×K+6.70×10^(12)和SRF=8.43×10^(10)×(|GG^(*)|)+4.99×10^(12)可描述蓝藻泥流变学性质与压滤脱水性能的关系.研究显示,利用流变学性质与滤饼比阻的关系方程指导实际压滤生产具有可行性,可为利用流变学性质指导实际压滤生产提供依据.

蓝藻泥热压滤滤液与市政污泥协同处理工艺研究

为解决蓝藻泥处理成本高、资源化途径少的难题,在蓝藻泥热压滤深度脱水工艺的基础上,探索了热压滤滤液与市政污泥协同处理工艺。将蓝藻泥热压滤滤液协同回用于市政污泥深度脱水,考察了不同pH条件下热压滤滤液对市政污泥的脱水效果以及对市政污泥脱水后滤液中污染物含量的影响。结果表明:在蓝藻泥热压滤滤液中投加铁离子有利于市政污泥深度脱水;热压滤滤液回用于市政污泥脱水的最佳条件是在热压滤滤液中添加CaO调节pH至7.0,协同处理工艺添加的化学药剂量比常规深度脱水工艺减少68.1%,产生的滤液量比常规深度脱水工艺减少45%,并且总单位成本比常规深度脱水工艺减少16.6%,将促进蓝藻泥的经济处理,拓展其资源化途径。

蓝藻泥热处置技术分析

对蓝藻泥热处置的主要方法干燥、干燥—焚烧、直接焚烧等技术进行了理论分析及工艺计算,将热处置技术成功应用于工程实践。结果表明,采用干燥或干燥—焚烧技术对蓝藻泥进行热处置,具有显著的节能和环保效益。

蓝藻泥热压滤深度脱水耦合制备磁性生物炭的中试工艺

为了解决高有机质含量的蓝藻泥深度脱水难、资源化出路不畅的问题,建立了蓝藻泥热压滤深度脱水耦合制备磁性生物炭的中试工艺。通过对含水率和体积减容率的测定,考察了热压滤脱水的效果;通过对碘吸附值、比表面积和饱和磁化强度的测定以及SEM观察,对磁性生物炭进行了表征。结果表明:经过热压滤脱水后可得含水率为65.3%的蓝藻饼,体积减容率为71.3%,约有70%的铁元素保留于蓝藻饼中;磁性生物炭表面可观察到致密排列的微孔(φ=1.5μm)和铁磁性物质,碘吸附值为391 mg·g-1、比表面积为165 m2·g-1、饱和磁化强度为32 emu·g-1。铁盐作为该工艺桥联物质,在热压滤深度脱水中起到热絮凝作用,在磁性生物炭制备中起到催化和赋磁作用。蓝藻泥热压滤深度脱水处理耦合制备磁性生物炭,有助于实现蓝藻泥的深度脱水和资源化利用。

亮斑扁角水虻幼虫转化蓝藻藻泥和降解藻毒素的研究

通过亮斑扁角水虻武汉品系(武汉亮斑水虻)幼虫转化蓝藻藻泥与麸皮或玉米皮复配的饲料获得昆虫蛋白,优化了饲料配方,同时考察了水虻幼虫对蓝藻藻泥中藻毒素的降解作用。结果表明,最佳饲料配方为蓝藻藻泥∶玉米皮∶菌渣=4∶2∶1(鲜重比)时,其物料减少率为(63.90±0.46)%、水虻转化率为(11.46±0.56)%、幼虫死亡率为(2.92±0.46)%、50%预蛹时间(转化时间)为13.0 d。水虻幼虫对藻粉中藻毒素有一定的降解作用,降解率为40.98%,水虻幼虫转化藻粉后,只有0.81%的藻毒素转移到水虻幼虫体内,转移量小。该研究为大规模利用水虻幼虫转化蓝藻藻泥提供了基础数据。