温度对高浓度恒温厌氧发酵产沼气成分的影响

为了研究温度对高浓度恒温厌氧发酵产沼气成分的影响,在4个11.5L的发酵罐中并行批次实验研究19、30、37、52℃下总固体量(TS)为15%时鲜牛粪的恒温厌氧发酵过程,用沼气分析仪实时测量沼气成分.实验结果表明:37℃时厌氧发酵的产气量和产甲烷量最大,累积产气量为232L,累计甲烷产量为116.1L;比30、52℃下分别多产18.2、15.6L甲烷;52、37、30℃下厌氧发酵甲烷的平均体积分数分别为46.6%、46.5%和43.6%.     

预处理对稻秸厌氧发酵产沼气的影响

以稻秸为研究对象,将多种预处理方法结合在一起,选取其中影响稻秸发酵的关键因素———碱剂量(熟石灰的用量)、含水率和接种时间,进行3因素3水平正交试验,对试验结果进行极差分析和方差分析,确定了稻秸厌氧发酵预处理的优化工艺条件:碱剂量为6%,含水率为80%,接种时间为4 d.其中含水率对稻秸厌氧发酵产沼气的影响最显著,其次是碱剂量,再次是接种时间.并对正交试验中最优预处理条件下试验的日产气量进行分析,表明在优化的预处理工艺条件下,稻秸厌氧发酵启动较快,系统稳定,周期较短.     

鸡粪废水生物厌氧发酵产沼气的试验研究

本文采用UBF,AF和CSTR等三种不同的生物厌氧发酵装置对集约化养殖场的鸡粪废水进行了厌氧发酵产沼气的试验研究。研究表明,UBF和CSTR在稳定运行期的产气情况较好。沼气中甲烷含量随发酵进程而增长,各装置的气体甲烷含量均可超过65%,说明各试验装置运行良好,产气正常。三种厌氧发酵装置对鸡粪废水中CODcr的去除率较高,均可达到85%以上。     

丙酸预处理提高小麦秸秆厌氧发酵产沼气性能

为了探究丙酸预处理对麦秆厌氧发酵产沼气性能的影响,采用不同浓度的丙酸溶液对麦秆进行系列预处理,在中温(35±1)℃、小麦秸秆和牛粪按1:1配比的条件下进行了厌氧发酵试验.结果显示,经过不同质量百分数的丙酸预处理过后,小麦秸秆的木质纤维结构被明显破坏,显著缩短了发酵的启动时间,并不同程度上提升麦秆厌氧发酵产沼气的性能.其中以7%丙酸预处理试验组的效果最好,利用其对小麦秸秆进行7 d预处理,然后经过30 d的厌氧发酵.总产气量最多,为15 147 m L,日均产气量为432.77 m L/d,在此情况下,p H初期波动之后,基本保持在7.0左右,日产气量和甲烷含量波动最大.综合以上各种因素可以得出7%丙酸预处理是较优的工艺条件.     

有机垃圾厌氧发酵沼气概述

本文综述了国内外垃圾处理现状,介绍了发酵沼气的技术,阐述了沼气的原料来源、生产方法、原理机理、发酵菌种的筛选及影响发酵的因素等内容。     

餐厨垃圾厌氧发酵产沼气的初步探究

餐厨垃圾在城市生活垃圾中占很大比重,利用微生物技术对餐厨垃圾进行处理并产生能源物质是当前处理餐厨垃圾的主要趋势。研究利用微生物厌氧发酵处理餐厨垃圾产生沼气。实验确定了利用新鲜牛粪和活性污泥做种源处理餐厨垃圾;初步确定了发酵过程中的主要参数：严格厌氧,发酵温度37℃,餐厨垃圾固形物含量不高于25%,接种量占发酵原料的25%~33%均可,发酵pH维持在7左右,发酵周期为15天,存在两个产气高峰,分别存在于接种后的第4~6天,9~11天。     

黄贮玉米秸秆厌氧发酵产沼气试验研究

为探索生物预处理对秸秆发酵产沼气的影响,以玉米秸秆为原料,分别添加0. 5‰微生物菌剂、1‰微生物菌剂、5%木薯酒糟和10%木薯酒糟进行黄贮;研究在高温(50℃)半连续发酵条件下,黄贮秸秆厌氧发酵产沼气特征。结果表明在发酵系统总固体(TS) 8%条件下,黄贮过程中添加微生物菌剂或木薯酒糟均能显著地提高产气率;添加10%木薯酒糟的产气率高于添加1%的微生物菌剂,且甲烷含量达到最高。在秸秆沼气生产中,可通过微生物菌剂或木薯酒糟的添加改善秸秆预处理效果,提高生产效益。     

基于混合建模的城市垃圾厌氧发酵车用沼气生命周期评价

利用ISO“生命周期评价原则与框架”,提出了混合建模(PELCA)的生命周期分析方法,对城市垃圾厌氧发酵车用沼气燃料进行了生命周期能耗和环境排放分析,并对安阳市垃圾厌氧发酵车用沼气燃料进行了生命周期评价.结果表明:城市垃圾厌氧发酵的沼气完全满足国标对车用压缩天然气(CNG)燃料的要求.在城市垃圾厌氧发酵车用沼气燃料生命周期中,全球变暖对环境影响负荷贡献最大,气溶胶最小.车用沼气燃料生命周期环境影响负荷中,车辆运行阶段产生的环境影响最大,燃料阶段最小.城市垃圾厌氧发酵可以作为城市决策者处理垃圾方式的参考依据.     

甘蔗渣沼气发酵过程中酶活力与产气量的动态关系研究

在恒温25℃下,以甘蔗渣为原料,采用批量发酵工艺,进行沼气发酵。在沼气发酵过程中,通过对料液中的淀粉酶、纤维素酶、木聚糖、脱氢酶的酶活力大小与产气量大小随时间的动态变化关系的研究,得出如下结论：这些酶的酶活力与产气量之间存在一定的相关性：这4种酶的酶活力均与产气量随时间呈现出峰值交替变化的规律,在时间上,前3种酶的酶活力的峰值稍提前于产气量的峰值变化,脱氢酶的酶活力峰值变化与产气量的峰值变化在时间上基本是同步的。     

西番莲果皮发酵产沼气潜力的实验研究

以西番莲果皮为原料,在中温(30±1℃)条件下进行批量式沼气发酵实验,发酵时间为28d,结果表明,西番莲果皮产气潜力分别为867mL/g.TS和936mL/g.VS,是一种较好的沼气发酵原料。     

蔗渣(髓)水解制备生物乙醇的研究进展

蔗渣(髓)是丰富而廉价的可再生生物质资源,利用蔗渣(髓)代替传统的玉米等粮食作物为原料生产生物乙醇已成为研究热点。蔗渣(髓)转化为生物乙醇主要包括3个步骤:预处理脱去木质素、蔗渣(髓)中纤维素水解成还原糖、糖发酵成乙醇。本文阐述蔗渣(髓)经水解转化为生物乙醇处理技术的新进展,并展望其发展前景。     

蔗渣乙醇预处理及其对酶解的影响

采用自催化乙醇法对蔗渣原料进行预处理,并通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线衍射仪对预处理样品进行分析,然后进行酶解.结果表明:蔗渣原料经乙醇预处理后,有大量木质素溶出和半纤维素水解;预处理样品的相对结晶度提高了32.97%;蔗渣纤维表面碎化,细小纤维暴露出来,极大地提高了酶解效率;当温度为195℃、乙醇体积分数为40%、保温时间为30min时,蔗渣原料木素去除率为57.97%,此时100g蔗渣原料经此预处理所得预处理液中的木糖量为8.59g,占原料中总木糖的35.16%,预处理样经酶解,所得酶解液中葡萄糖含量为40.29g,占原料中总葡萄糖的92.15%;初步实现了蔗渣原料中半纤维素和纤维素的逐步分离,同时得到大量乙醇木素;最优酶用量为10FPU/g(以每克固体浆料计),固液比为1∶40(g/mL).     

热处理对餐厨垃圾厌氧发酵产氢的影响

餐厨垃圾中有机物含量高,以沼渣为产氢菌种来源,利用餐厨垃圾为原料研究厌氧发酵制备氢气,研究通过热处理沼渣对餐厨垃圾厌氧发酵产氢的影响。结果表明,餐厨垃圾是理想的厌氧发酵产氢底物,热处理能够有效的抑制耗氢微生物的活性,提高产氢气浓度。未加热处理发酵产气量大,氢气最大浓度为29%;100℃加热处理15 min发酵产氢气最大浓度为38%,产气量大;100℃加热处理30 min发酵产氢气最大浓度为35%,产气量下降。以餐厨垃圾为发酵底物微生物产氢发酵的最佳p H值为5.0~6.0。     

阳离子蔗渣半纤维素的合成及表征

以从蔗渣中提取的半纤维素为原料、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为阳离子试剂、乙醇/水为反应介质,通过季铵化反应制备了阳离子蔗渣半纤维素聚合物.通过改变反应条件合成了一系列水溶性好、取代度在0.002~0.02之间的阳离子半纤维素.采用傅立叶红外光谱和13C核磁共振表征了改性半纤维素的结构,并利用凝胶渗透色谱检测了改性前后半纤维素的相对分子质量,发现改性后半纤维素的相对分子质量有所降低.最后利用同步热分析仪测定了改性前后半纤维素的热稳定性,发现改性后半纤维素的热稳定性下降.     

甘蔗渣处理中成药制药废水的研究

采用铁活化甘蔗渣对中成药制药废水进行吸附研究,以脱色率和CODcr去除率为评价指标,考察了pH值、投加量、温度、H2O2加入量和反应时间等因素对废水吸附效果的影响.结果表明,随着pH值的升高,脱色率和CODcr去除率均先增高后降低;增加甘蔗渣投入量,CODcr去除率上升,而脱色率下降;高温不利于废水的处理;H2O2加入量对脱色率有显著的影响;反应时间对脱色率和CODcr去除率也有一定的影响.实验最佳处理条件为:处理液pH值为初始液pH值,在50mL废水中投加量为3.0g,温度为35℃,H2O2加入量为4.0mL,反应时间为2h.在最佳条件下,制药废水的脱色率和CODcr去除率分别为87.59%和51.88%.同时用红外吸收光谱对甘蔗渣结构进行了表征.     

温度、TS对奶牛废物厌氧发酵产气性能影响

为寻找奶牛废物厌氧发酵产气的最佳温度和TS(总固体),本文分别研究了奶牛废物TS为6%、8%和10%的浓度下,温度为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃条件下厌氧发酵过程中的pH变化及产气量。结果表明,随着发酵时间的增长,不同TS值下,温度为30℃、35℃、50℃时,pH值由高变低再升高,当温度为40℃、45℃时,pH值则由高稍有降低,后趋于稳定;在温度一定条件下,不同TS值的奶牛废物随时间的产气趋势基本一致,且随着温度的增高,其达到最佳产气的时间越短。综合考虑产气率和能耗,温度为35℃、TS 8%为牛粪厌氧发酵产气的最佳条件。     

稻秸与蓝藻混合厌氧发酵产沼气试验研究

分别以单一稻秸和稻秸中添加蓝藻为底料,控制发酵温度35±1℃进行厌氧发酵产沼气的对比试验.结果表明:稻秸和蓝藻相混合是良好的沼气发酵原料,其产气速度、产量明显高于单一稻秸为底料的处理.实验B组稻秸和蓝藻1:1混合厌氧发酵的两次产气高峰期都集中在发酵的前16d,而实验A组单一稻秸处理只有发酵第7d的一次产气高峰;前者的TS单日最高产气量、平均日产气量、累积产气量、TS产气潜力和甲烷含量分别为20.21ml.g-1、541.97ml、38480ml、456.09ml.g-1和76.88%,都明显高于后者的4.57ml.g-1、347ml、6940ml、42.03ml.g-1和42.33%的各项指标;并且实验B组的料液TS降解率52.54%远高于实验A组的5.52%;在整个发酵过程中,各组pH保持在6.5-7.2的范围内.     

甘蔗渣制备低聚木糖的工艺优化

甘蔗渣是一种常见的农业废弃物,对甘蔗渣制备低聚木糖的工艺进行优化,可为其高值化利用提供理论依据。本研究以甘蔗渣为原料,采用低浓度碱脱木质素-低强度酸水解-木聚糖酶酶解的工艺来制备低聚木糖,分别研究了碱处理浓度、碱处理温度和碱处理时间对木质素脱除率、木聚糖保留率的影响以及酸处理浓度、酸处理温度、酸处理时间对低聚木糖和木糖产率的影响,最后通过单因素试验结合响应面法对木聚糖酶酶解工艺进行优化。结果表明,低浓度碱脱木质素的处理参数为KOH溶液浓度0.3 mol/L、碱处理温度110℃和碱处理时间1.5 h,在此条件下木质素脱除率和木聚糖保留率分别达到57.8%和87.4%;低强度酸水解的处理参数为H₂SO₄溶液浓度0.1 mol/L、酸处理温度80℃和酸处理时间1 h,在此条件下的最优酶解工艺为酶用量22 U/g碱处理甘蔗渣(Alkali treated Sugarcane Bagasse, ASB)、酶解温度40.5℃、酶解时间4.3 h,得到的低聚木糖产量为12.66 g/L。本研究为甘蔗渣的高值化利用以及更好地制备低聚木糖提供了新思路和理论依据...