初始pH值对泔脚发酵产氢余物甲烷化的强化研究

以城市生活垃圾厌氧消化污泥为接种物,考察了初始pH值为5、6、7和8时对泔脚发酵产氢余物中温（36℃）批式厌氧消化的影响。结果表明,当初始pH值低于7时,随着初始pH值的增大,产氢余物的产甲烷能力也随之增大;而当初始pH值高于7时,体系的产沼能力却受到了极大的抑制。结合Gompertz模型拟合结果,初始pH值为7为泔脚发酵产氢余物沼气化的最佳初始pH值,其沼气化的延迟时间λ、产甲烷率、生物气中甲烷的最高体积含量分别为：4.02 d,379.28 mL/g VS,82.2%。厌氧消化结束后,除初始pH值为5的以外,厌氧消化余物的pH值在6.8~6.9之间,这为沼气中甲烷的高体积含量（高于常规厌氧消化的最高甲烷体积含量75%）提供了证据。

不同pH值对玉米废醪厌氧消化系统酸化恢复的影响

在接种量为30%,TS浓度为6%,中温(32±1)℃条件下,探究了不同pH值对玉米废醪厌氧消化系统酸化恢复的影响.结果表明系统发生酸化的挥发性脂肪酸(VFAs)阈值为6000 mg/L,且主要积累成分为丁酸;pH5.5组丁酸降解不充分,pH8.5组丙酸占比偏高,发酵周期较短,均不利于酸化恢复.

温度和pH值对厨余垃圾厌氧发酵产挥发性脂肪酸的影响

针对利用厨余垃圾厌氧消化合成VFAs产量低及VFAs类型不确定的问题,探究了不同的温度和pH值对于厨余垃圾合成VFAs产量以及组成的影响。在三个温度梯度(25℃,35℃,45℃)和三个pH值梯度(pH=6,7,8)条件下检测厌氧系统中的SCOD、NH_(4)^(+)-N、VFAs的产量及组分。结果表明,调整适当温度和pH可以提升厨余垃圾厌氧发酵产VFAs的总量并定向改变有机酸的组成。其中反应温度控制在35℃时,VFAs的产量优于温度条件控制在25℃和45℃时,可以提升18.90%~37.20%,且乙酸和丙酸增产效果明显。反应pH值控制在中性条件(pH=7)时,VFAs产量优于pH值为弱酸性和弱碱性条件(pH=6和8)的情况,产量可提升3.02%~54.80%,其中中性条件对丙酸含量提升较为明显。

餐厨垃圾发酵产氢中比产氢率与pH值的关系

采用经热(80℃,15 min)预处理的城市生活垃圾厌氧消化污泥为接种物,考察了在600 W、4 min微波预处理条件下,餐厨垃圾中温批式发酵产氢中比产氢率与pH值的关系。结果表明:餐厨垃圾发酵产氢的延迟时间λ、最大比产氢率、产氢率、生物气中氢气的最高体积分数分别为4.03 h、18.58 mL/(gVS.h)、254.89 mL/gVS、54.6%,具有较高的产氢能力;在餐厨垃圾的发酵产氢体系中,pH值与比产氢率之间存在着非常密切的关系。随着餐厨垃圾发酵酸化的进行(pH值降低),同一时刻与之相对应的比产氢率先增大,而后逐渐变小。根据发酵过程中比产氢率与pH值的变化及pH模型,求得动力学常数Rmax、KH、KOH的值分别为21.9 mL/(gVS.h)、1.63×10-5mo1/L和1.45×10-6mol/L(回归系数为0.773 0),并求得餐厨垃圾连续发酵产氢的最佳pH值为5.31。

厌氧消化体系的真实pH值

本文从厌氧消化体系是对大气封闭的体系观点出发，指出在大气中测定的pH值不是体系的真实pH值，并在建立消化液电荷平衡方程的基础上，阐述了气相CO2分压对pH值的影响。

厌氧消化体系的酸碱性及其缓冲能力

厌氧消化体系的酸碱性及其缓冲能力是影响系统运行状况的重要因素。为研究体系的ｐＨ值和缓冲能力的大小及其变化规律，依据溶液电中性理论，在充分分析厌氧消化体系内影响酸碱性的诸多因素和过程的基础上，建立了消化液的电荷平衡方程，以此表明体系内的多相化学平衡。通过对方程确定的ｐＨ值随有机酸浓度变化曲线的讨论，指出有机酸浓度对消化液ｐＨ值的影响受体系中氨、磷酸、钙、其它离子含量及气相二氧化碳分压的制约，曲线拐点处的有机酸含量反映体系的最大缓冲能力，该值可由近似公式求得，并提出对消化液的ｐＨ值及体系的缓冲能力实施控制的途径。

微量金属元素及其配合物对厨余垃圾甲烷发酵的影响

生物可利用的微量金属元素不仅能够保证污染物以最大的速率转化,而且还可以使某些特殊的转化得以发生,并提高微生物对有毒污染物质的耐受能力。在研究厨余垃圾总固体浓度(total solid,TS)、接种量和C/N比对厨余垃圾厌氧发酵影响的基础上,重点探讨微量金属元素钴及其配合物丝氨酸对厨余垃圾厌氧发酵甲烷产量及关键酶含量的影响。结果表明,当TS为0.5%、接种污泥量为100 mL/L和C/N比为20∶1时,厨余垃圾厌氧发酵的甲烷产率较高,为367 mL/gCOD;添加2μmol/L的微量金属元素钴-配合物丝氨酸时,甲烷产率则提高到432 mL/g COD,相应地,辅酶M的含量由空白实验的41.21μmol/g VSS提高到54.64μmol/g VSS,辅酶F420的含量由0.31μmol/g VSS提高到0.48μmol/g VSS。

Effects of treatment time and temperature on the DC corona pretreatment performance of waste activated sludge

In order to improve the anaerobic digestion efficiency of waste activated sludge（WAS）,a pretreatment procedure should be carried out so as to disrupt the microbial cell structure,thus releasing intracellular organic matters.In this paper,a corona discharge triggered by a DC voltage was employed to pre-treat WAS for various time periods under different temperatures.The magnitude of the DC voltage was 4 k V at both negative and positive polarities.The changes in the soluble chemical oxygen demand,phosphorus and nitrogen content,and p H value within the WAS were utilized to estimate the pretreatment performance of the DC corona.It was found that with increasing treatment time,the pretreatment efficiency tends to be reduced.With increased temperature,the pretreatment efficiency appears to be better.It is suggested that the oxidative species and the active particles generated in the corona discharge play an important role in disrupting the microbial cell structure,which is dependent upon the treatment time and the temperature.

pH值对HBH-Ⅱ强化粪便污泥厌氧消化减量的影响

以化粪池粪便污泥为研究对象,在中温(35℃)条件下,研究不同pH值下复合微生物制剂HBH-Ⅱ强化粪便污泥厌氧消化的减量效果及污泥体系的pH值变化。结果表明:调节初始pH值为6～10后再投加0.05%的HBH-Ⅱ,能极显著(p<0.01)提高粪便污泥厌氧消化对TS、VS的减量和COD的去除;且加碱调解初始pH值为8～10时对TS和VS的去除率均高于加酸调解初始pH值为6～7时的。在20 d的厌氧消化过程中,当调节初始pH值为10时对TS、VS和COD的减量效果最佳,比不调节时分别高了6.58%、7.20%和9.14%。调节初始pH值后再投加0.05%HBH-Ⅱ的体系对酸碱具有很好的缓冲能力,厌氧消化20 d后pH值均趋于稳定并接近中性。

pH值对玉米秸秆厌氧消化产气的影响

采用批式实验,研究了(35±0.5)℃、搅拌速度65 r/min的厌氧消化体系中,p H值对玉米秸秆厌氧消化产甲烷的影响,分析了消化液相及固相特性的变化。结果表明,厌氧消化第7~9天时各系统VFA浓度均达到最大值,p H值为7和9时,挥发性脂肪酸(VFA)浓度显著高于其他系统,SCOD向VFA的转化效率较高。p H值为9时累积产气量增加速度最快,最大累计产气量达到134.33 m L/g VS。p H值为7时累计产气量最大,高达149.2 m L/g VS,是p H值为5和11系统的3.23和6.71倍。p H值为7和9时,沼气中甲烷的平均含量分别为64.1%和62.5%,比p H值为5和11的系统提高了约10%。p H值为7和9时VS去除率达到67.68%和58.87%,显著高于其他系统。控制厌氧消化p H值在7~9范围内可以有效提高木质纤维素生物质的产气效率。

pH值对污泥热水解/厌氧消化过程抗性基因的影响

通过改变污泥热水解的初始pH值(3、7、11)考察四环素抗性基因(TC-ARGs,包括tetA、tetC、tetM、tetO和tetX)及16S rRNA基因的变化,包括在泥相和液相中各基因丰度总和的变化及占比情况。同时,探讨了将不同pH值下的热水解污泥加入到厌氧消化系统后,TC-ARGs和16S rRNA基因在泥相和液相的丰度变化。结果表明,在pH值=3下进行污泥热水解时,泥相中TC-ARGs和16S rRNA基因有最好的削减效果,且液相中基因丰度较低,而在pH值=11时去除效果最差,且大量的TC-ARGs被释放到液相中;同样地,在pH值=3时,热水解/厌氧消化系统中泥相和液相的TC-ARGs和16S rRNA基因有最好的削减效果,而在单独厌氧消化过程和pH值=11时的热水解/厌氧消化过程削减效果较差。可见,初始pH值是影响污泥热水解及后续厌氧消化过程中TC-ARGs和16S rRNA基因变化的重要因素。