稀土化合物对褐煤产甲烷接种物驯化的影响

为了提高褐煤转化为生物燃气得率、扩大煤制天然气煤种资源,从活性污泥出发,利用褐煤作为碳源,驯化能分解褐煤的接种物,通过添加不同浓度的稀土化合物对接种物进行选择性培养,分析接种物驯化过程中碱度、COD浓度、辅酶F420质量摩尔浓度和产气量的变化。研究结果表明:在50℃培养温度下,每天进料量为250目褐煤1 g,接种物驯化30 d,添加0.25 g·L^-1 CeCl3,在第21 d辅酶F420质量摩尔浓度达到最高1.400×10^-3 mmol·g^-1,累积产气量250.33 mL,COD去除率达81.56%,碱度增加了49.72%;添加0.25 g·L^-1 LaCl3,在第27 d辅酶F420质量摩尔浓度的最高值1.479×10^-3 mmol·g^-1,累积产气量248.53 mL,碱度增加了52.68%,均高于不添加稀土化合物的空白对照组,揭示添加稀土化合物驯化接种物有助于富集厌氧微生物,尤其是产甲烷菌,接种物活性污泥的TS,VS值在驯化后均增加,说明接种物活性污泥经过驯化后有助于降解褐煤产甲烷。     

褐煤添加对羊粪有机肥发酵过程中水溶性有机物光谱学变化特征的影响

研究添加褐煤对羊粪有机肥中水溶性有机物(DOM)光谱学特性的影响,为高腐殖酸有机肥的腐熟度评价提供依据。以内蒙古褐煤、羊粪为原料,添加10%褐煤进行羊粪有机肥发酵,对不同阶段有机肥样品的DOM进行紫外可见光谱、荧光光谱、FTIR的表征。紫外-可见吸收光谱分析显示,有机肥样品的E₄/E₆值随着有机肥发酵的进行呈现出先下降后上升的趋势,由有机肥开始时的9.110 4降至最低为4.647 7,再升为有机肥结束时的5.390 1;A₁呈现先减小后增大趋势,A₂和A₃均呈现先增大后减少的趋势,峰值出现在12 d。同步荧光光谱显示,荧光峰光强的比值(I₄₇₀/I₄₃₅) 由有机肥起始的0.452 8上升至有机肥结束的0.655 2;A_HLR/A_FLR呈现上升趋势,从有机肥开始的0.673 9上升至有机肥结束的1.040 8。经过18 d的有机肥发酵后,有机肥发酵结束后样品荧光强度小于有机肥起始时的荧光强度,而且10%褐煤添加的羊粪有机肥的相对荧光强度明显高于未添加褐煤的荧光强度。FTIR显示,18 d的有机肥发酵过程中DOM中的碳水化合物、蛋白质被逐渐分解,而羧基、含苯环的物质含量明显增加。随着发酵的进行,DOM中的非腐殖质物质转化为类腐殖质,不饱和结构的多聚化或联合程度变大,稳定度增加;添加褐煤可以有效促进羊粪中木质素类物质的分解,提高羊粪有机肥DOM的芳构化程度,促进羊粪有机肥腐熟。