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餐厨垃圾协同剩余污泥发酵产酸的生物过程与影响因素研究进展 认领 被引量:1
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作者 桂许维 罗艺芳 +4 位作者 李振轮 聂铭 杨裕然 张灿 刘璟 《生物工程学报》 CAS 北大核心 2021年第2期448-460,共13页
资源化利用是应对餐厨垃圾(Kitchen waste,KW)和剩余污泥(Excess sludge,ES)快速增加的有效方法,而厌氧发酵获得挥发性脂肪酸(Volatile fatty acids,VFAs)是其中的重要方式之一,但单一底物限制了VFAs的高效生产。近年来,不同底物厌氧共... 资源化利用是应对餐厨垃圾(Kitchen waste,KW)和剩余污泥(Excess sludge,ES)快速增加的有效方法,而厌氧发酵获得挥发性脂肪酸(Volatile fatty acids,VFAs)是其中的重要方式之一,但单一底物限制了VFAs的高效生产。近年来,不同底物厌氧共发酵产生VFAs被广泛研究与应用,文中分析了KW和ES单独和协同发酵产酸过程的特点,总结了厌氧发酵产酸过程及其生物代谢机制,阐述了环境因子及微生物群落结构对厌氧发酵产物类型及系统产物回收效率的影响。并进一步提出了针对区域饮食习惯、接种外源微生物构建稳定高效的定向产酸发酵体系以及KW和ES与原位污水间的耦联作用的研究方向。以期减少垃圾回收站及污水处理厂的运行成本,为实现城市有机固体垃圾处理与污水处理共赢提供参考。 展开更多
关键词 发酵 挥发性脂肪酸 生物代谢机制 产酸类型 发酵体系
有机废弃物厌氧共发酵制氢研究进展 认领
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作者 陈宏 吴军 +5 位作者 陈晨 涂智 禹丽娥 杨恩喆 杨敏 肖本益 《化工进展》 EI CAS 北大核心 2021年第1期440-450,共11页
化石燃料的消耗和有机废弃物的大量排放带来了严重的环境问题,而利用有机废弃物进行厌氧发酵制氢是可持续且环境友好的。为了克服单一底物厌氧发酵制氢存在的因营养元素不均衡、毒性抑制和微生物种类较少等导致氢气产率较低的局限性,不... 化石燃料的消耗和有机废弃物的大量排放带来了严重的环境问题,而利用有机废弃物进行厌氧发酵制氢是可持续且环境友好的。为了克服单一底物厌氧发酵制氢存在的因营养元素不均衡、毒性抑制和微生物种类较少等导致氢气产率较低的局限性,不同类型的底物厌氧共发酵制氢技术得以开发,然而现阶段仍然存在过程机理不清楚和关键工艺参数不明确等问题。本文综述了有机废弃物厌氧共发酵制氢的必要性、优点及主要影响因素,归纳了不同有机废弃物混合比、有机负荷、发酵温度、水力停留时间、初始pH以及固液比、搅拌方式和反应器类型等关键工艺参数特征及其范围,分析比较了不同有机废弃物厌氧共发酵体系的氢气浓度及产率、发酵液pH、氨氮和挥发性脂肪酸及其组成等工艺特性,总结了产氢功能菌群及其产氢特性及不稳定系统特征微生物。随后指出了目前研究存在的一些不足,并对其在底物利用范围及其预处理、过程机理、技术完善及其综合评估等方面的研究与应用前景进行了展望,为有机废弃物厌氧共发酵制氢技术的研发与应用提供依据。 展开更多
关键词 清洁能源 产氢菌 有机废弃物 发酵 混合比 工艺参数 资源化利用
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玉米秸秆与白菜厌氧共发酵产甲烷潜力研究 认领
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作者 臧玉魏 张国英 +4 位作者 谢连科 马新刚 刘辉 祝凡平 袁宪正 《可再生能源》 CAS 北大核心 2020年第8期1001-1005,共5页
文章对比研究了玉米秸秆单独发酵以及玉米秸秆和白菜混合发酵的产甲烷潜力。研究结果表明:在反应器连续运行的78 d内,与玉米秸秆单独发酵相比,玉米秸秆和白菜混合发酵的平均日产气量提高了28.6%以上,平均甲烷含量提高了24.5%以上,发酵... 文章对比研究了玉米秸秆单独发酵以及玉米秸秆和白菜混合发酵的产甲烷潜力。研究结果表明:在反应器连续运行的78 d内,与玉米秸秆单独发酵相比,玉米秸秆和白菜混合发酵的平均日产气量提高了28.6%以上,平均甲烷含量提高了24.5%以上,发酵体系的pH值维持在6.91~7.43,处于产甲烷的最优pH值范围内,发酵体系的氨氮浓度有较大幅度的升高,但未抑制发酵体系的甲烷生成;通过水力停留时间验证了该研究所设定参数的合理性。 展开更多
关键词 秸秆 白菜 发酵 产甲烷
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牛粪水稻秸秆厌氧共发酵产沼气操作参数优化 认领 被引量:1
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作者 张钧 王月 +4 位作者 黄培操 管贤贤 卢赫宇 孙洋洋 石利军 《天津农学院学报》 CAS 2017年第1期58-61,共4页
在牛粪中添加水稻秸秆进行厌氧共发酵产沼气,考察接种量、发酵温度、原料固体含量对发酵产沼气效果的影响。结果表明:厌氧发酵接种是必需的,随着接种量增多产气量增大,适宜的接种比例为10%(质量比);常温、中温(36℃)和高温(55℃)... 在牛粪中添加水稻秸秆进行厌氧共发酵产沼气,考察接种量、发酵温度、原料固体含量对发酵产沼气效果的影响。结果表明:厌氧发酵接种是必需的,随着接种量增多产气量增大,适宜的接种比例为10%(质量比);常温、中温(36℃)和高温(55℃)3种温度条件下,中高温发酵产气效果较好,中温更适合发酵;在20%、10%、5%(质量比)3种固体含量条件下,固体含量越大产气量波动越大,10%固体含量产气效果最好,发酵前30天累积产气量可达4 710 mL,容积产气率为0.313 m^3/(m^3·d)。本试验所得的结果可为牛粪水稻秸秆厌氧共发酵的实际应用提供参考。 展开更多
关键词 牛粪 水稻秸秆 发酵 接种量 温度 固体含量
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糖浆废水与牛粪厌氧共发酵产甲烷特性研究 认领 被引量:2
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作者 赵光 郑盼 +2 位作者 郭海娟 贾兰 马放 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第9期1403-1410,共8页
以糖浆废水和牛粪为底物,采取半连续发酵工艺运行CSTR厌氧发酵系统,考察混合底物中温(35℃)厌氧共发酵产甲烷特性。结果表明:厌氧发酵系统启动后产沼气速率较快,第8 d的沼气产量为350 mL/(L·d),进入稳定期后达到620 mL/(L... 以糖浆废水和牛粪为底物,采取半连续发酵工艺运行CSTR厌氧发酵系统,考察混合底物中温(35℃)厌氧共发酵产甲烷特性。结果表明:厌氧发酵系统启动后产沼气速率较快,第8 d的沼气产量为350 mL/(L·d),进入稳定期后达到620 mL/(L·d);液相发酵短链挥发性脂肪酸(VFAs)的乙酸含量高于68%。调节进料有机负荷和水力停留时间分别为3.5 g/(L·d)和40 d时,系统运行稳定性与效能最佳,沼气产量为1180 mL/(L·d),甲烷含量高于57%。运用454焦磷酸高通量测序技术分析厌氧发酵系统启动稳定期(40 d)的细菌群落结构和多样性,在细菌属分类水平存在846个OTU,ACE和Chao1分别为2 224.8和1 498.8;Firmicutes门、Proteobacteria门和Bacteroidetes门属优势细菌类群,分别占细菌总数的64.9%,18.2%和9.1%;在属分类水平上,Syntrophomonas sp.为最优势细菌类群,占总丰度的14.5%,其次是Clostridium XI sp.,占总丰度的6.9%。 展开更多
关键词 发酵 糖浆废水 牛粪 生物甲烷 细菌群落结构
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电刺激对餐厨垃圾-污泥共厌氧发酵产挥发性脂肪酸的影响 认领 被引量:4
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作者 周涛 李阳 +6 位作者 宋楠 李杭芬 牛冬杰 袁文祥 张瑞娜 柴晓利 赵由才 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期7195-7201,共7页
以小型生物电化学反应器为发酵装置,考察外加电刺激对餐厨垃圾-污泥共厌氧发酵过程中挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFA)产量的影响。实验结果表明,餐厨垃圾协同污泥厌氧发酵,有利于体系中蛋白质和糖类的溶解消耗,提高VFA的产量... 以小型生物电化学反应器为发酵装置,考察外加电刺激对餐厨垃圾-污泥共厌氧发酵过程中挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFA)产量的影响。实验结果表明,餐厨垃圾协同污泥厌氧发酵,有利于体系中蛋白质和糖类的溶解消耗,提高VFA的产量。0.5 V微电刺激可增强厌氧体系中微生物的活性,有利于VFA的产出。第144和192小时,外加0.5V的实验组VFA浓度分别为24 342 mg·L^-1和21 291 mg·L^-1,高于其他实验组,较空白分别提高了30.8%和4.1%;其组成主要是乙酸、丙酸和戊酸。发酵进行第24 h和96 h时,0.5 V微电刺激厌氧发酵体系中溶解性糖类和溶解性蛋白质分别为722.4 mg·L^-1和1.49 g·L^-1,且有机物水解酸化过程中,厌氧体系内糖类先于蛋白质被消耗。 展开更多
关键词 餐厨垃圾 活性污泥 发酵 电刺激 挥发性脂肪酸(VFA)
城市有机质废弃物的生物质能源回收技术与工程案例 认领 被引量:3
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作者 周玲玲 戴晓虎 +1 位作者 陈功 董滨 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期 21-24,共4页
我国未经有效处理的城市污水厂剩余污泥和有机质废弃物产生量巨大,对环境造成了巨大威胁,因此提出污泥和城市有机质废物厌氧共发酵工艺。该工艺尽可能回收生物质能源并对生物质进行资源化利用,不仅能解决城市污泥和有机质废弃物的出... 我国未经有效处理的城市污水厂剩余污泥和有机质废弃物产生量巨大,对环境造成了巨大威胁,因此提出污泥和城市有机质废物厌氧共发酵工艺。该工艺尽可能回收生物质能源并对生物质进行资源化利用,不仅能解决城市污泥和有机质废弃物的出路问题,而且对于缓解当前我国能源短缺和土壤矿化问题起到重要作用。简要介绍了厌氧消化的典型工艺流程、优势、工程应用的影响因素及国内外的进展与案例分析。综合以上分析可知,该工艺是获得生物质能源的有效方式,技术上具有可行性,是实现环境效益、社会效益和经济效益统一的有效途径。 展开更多
关键词 剩余污泥 有机质废物 生物质能源 发酵
进料频率对餐厨垃圾与剩余污泥中温共发酵系统稳定性的影响 认领 被引量:8
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作者 张念瑞 李倩 +1 位作者 许曼娟 王晓昌 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期638-644,共7页
考察系统负荷(以COD计)为11.36 g·(L·d)^-1时,6种不同进料频率下,餐厨垃圾和剩余污泥中温厌氧共发酵过程中产气量、气体组分、SCOD、pH和挥发性脂肪酸(VFAs)的变化,旨在明确进料频率对系统稳定性的影响,同时结合单一VF... 考察系统负荷(以COD计)为11.36 g·(L·d)^-1时,6种不同进料频率下,餐厨垃圾和剩余污泥中温厌氧共发酵过程中产气量、气体组分、SCOD、pH和挥发性脂肪酸(VFAs)的变化,旨在明确进料频率对系统稳定性的影响,同时结合单一VFA的产甲烷动力学特性,探明系统不稳定的原因。结果表明,进料频率较高时,进料周期内系统的气体组分、SCOD和pH无明显变化,产气量呈线性增长,且基本无VFA积累。随着进料频率降低,进料初期过快的水解酸化导致SCOD和VFAs浓度呈现明显的先升高后逐渐降低的趋势,从而导致pH和甲烷含量波动明显。当进料频率为1次·d^-1时,系统中pH降至7.5,甲烷含量降至45.4%,丙酸占总有机酸的比例最高可达87.9%。相比乙酸而言,丙酸在甲烷化过程中存在的延滞期(1.21 h)及较低的甲烷化速率(5.01 mL·h^-1)可能是导致存在丙酸积累的低频进料系统中稳定性较差的原因之一。 展开更多
关键词 餐厨垃圾 剩余污泥 中温发酵 负荷冲击 挥发性脂肪酸
猪粪与奶牛粪混合半连续厌氧共发酵产沼气研究 认领 被引量:1
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作者 邱艳君 张欣 梁贤军 《当代化工研究》 2016年第5期59-60,共2页
畜禽粪便的厌氧发酵在养殖场污染治理方面有重要作用。通过猪粪与奶牛粪不同TS比例(1:9、3:7、5:5、7:3、9:1)的混合半连续厌氧共发酵,研究混合原料的产沼气特性。首先,两种粪便的混合发酵过程形成了三个阶段:启动期,稳定期和抑... 畜禽粪便的厌氧发酵在养殖场污染治理方面有重要作用。通过猪粪与奶牛粪不同TS比例(1:9、3:7、5:5、7:3、9:1)的混合半连续厌氧共发酵,研究混合原料的产沼气特性。首先,两种粪便的混合发酵过程形成了三个阶段:启动期,稳定期和抑制期。其次,三阶段日产气量变化从100ml/d至1500ml/d。最后,五组TS配比中,猪粪/奶牛粪5:5组维持着稳定的较高甲烷含量,7:3组和9:1组分别取得29766ml和27875ml的较高累计产气量,而1:9组和3:7组表现的最差。总的说来,猪粪与奶牛粪的混合发酵可以在不同的原料TS比中有效运行。 展开更多
关键词 半连续发酵 猪粪 奶牛粪 TS比 沼气
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