生活垃圾协同水葫芦干式厌氧发酵制沼气的研究

探讨了水葫芦和生活垃圾在中温条件下联合发酵的可行性,研究了系统总固体含量(TS)、发酵母液添加比例(IR)以及水葫芦添加比例(WR)对厌氧发酵过程的影响。试验结果表明,添加5%的水葫芦能够有效防止因TS和IR的变化对系统pH值所带来的影响,缩短发酵启动时间,使产气高峰集中出现,并提高产气量。但是当水葫芦添加比例增加到10%时,沼气产量反而下降。发酵70 d后,挥发性固体(VS)降解率为38.18%～58.10%。通过对正交试验结果进行分析,得到水葫芦与生活垃圾联合发酵制沼气的较优工艺条件为:系统总固体含量23%,发酵母液添加比例100%,水葫芦添加比例5%。     

利用蚯蚓堆制技术直接处理水葫芦

为解决水葫芦资源化利用问题,采用蚯蚓堆制技术将水葫芦转化为蚯蚓.以水葫芦为主饲料,研究水葫芦稻草质量比,切碎程度,饲料厚度,水葫芦发酵程度对蚯蚓质量增加的影响.研究结果表明,未发酵的新鲜水葫芦可直接作为蚯蚓的饲料.优化后的饲养条件为直接用未发酵新鲜水葫芦为饲料,切碎0.5～1 cm,添加厚度15 cm时,养殖效果较好.饲养30 d后,蚯蚓质量增加达296％.总之,蚯蚓堆制技术处理水葫芦,工艺简单可行,为水葫芦资源化利用提供了新的途径.     

水葫芦加动物排泄物两相厌氧生物处置工艺

水葫芦加动物排泄物两相厌氧生物处置,每1 kg鲜水葫芦乎均产气量为330 L,为水葫芦直接两相厌氧处理的3.4倍左右。气体中甲烷含量为74%左右,系统出水COD在150～235mg/L之间,SS在40mg/L左右。在系统稳定运行过程中,产酸相处于乙酸化状态。该工艺启动期短,有效地克服了现有沼气发酵池运行过程中所存的浮泥、污泥结块等现象,提高了有机物的厌氧产气率和工艺运行的稳定性,具有较大的实用价值。      

病死猪厌氧发酵特性研究

为提高病死猪厌氧发酵甲烷转化率和挥发性固体降解率,实现病死猪的无害化处理向资源化利用方向转变,选择温度和接种比例2个关键因素进行厌氧发酵试验。温度选择35℃和55℃,接种比例按照接种物与底物的挥发性固体质量比分别确定为0∶10、1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1、10∶0,采用序批式发酵。研究发现,发酵试验至不同水平,试验都进入停止产气期,此时测定发酵液相代谢产物成分,以优化工艺参数。试验结果表明,病死猪厌氧发酵最佳工艺条件为接种物与底物的挥发性固体质量比为5∶5,温度为35℃,该最佳工艺条件下挥发性固体甲烷产率为271 m L/g,挥发性固体降解率为63.4%。     

养猪发酵床中净水芽孢杆菌的分离及其固体发酵研究

为解决养猪场污染物问题,从猪场生物发酵床中分离10株芽孢杆菌,用养猪污水进行培养,筛选出净化污水能力最强的一株,通过鉴定其为蜡状芽孢杆菌,并优化了该菌固体发酵培养基及固体发酵工艺条件。结果表明:此蜡状芽孢杆菌能使养猪污水中COD和氨氮分别降低47.1%和54.4%。优化后的培养基组分和条件为m(豆粕)∶m(稻壳)∶m(麸皮)=2∶9∶9(样品干重比),含水率为50%,KH2PO4含量为1.5%,MgSO4·7H2O含量为0.1%,初始pH为6.5。3%的菌株接种量在发酵温度为30℃的培养基中生长状况最佳,24 h后菌落数达到3.8×108CFU/g。     

香蕉茎叶生物活性鱼用饲料的发酵工艺优化

以新鲜香蕉茎叶为原料,植物乳杆菌及光合细菌为发酵剂,研制了一种具有生物活性的鱼用青贮饲料,并对发酵工艺条件进行了优化。以饲料蛋白质含量及感官综合评分为依据,采用单因素试验考查了蔗糖添加量、混合菌种比例、接种质量分数、发酵时间和温度5个单因素对饲料品质的影响;采用正交试验优化最佳发酵工艺条件。结果表明,最佳发酵条件为蔗糖添加质量分数2.5%、光合菌种与植物乳杆菌质量比为1∶3、接种质量分数为3%,在33℃下密封发酵7 d。此条件下制得的饲料蛋白质质量分数为9.66%,具有独特的芳香气味,茎叶结构保持良好,无霉腐,烘干后为褐色。     

双菌发酵水葫芦压滤液生产单细胞蛋白的研究

水葫芦在我国多个地区泛滥,含水率超过90%,需要就地压滤处理。而由此产生的大量水葫芦压滤液富含纤维素和各种有机物,属于高浓度有机废水,容易造成二次污染,且在目前污水处理技术条件下处理成本较高。通过微生物发酵处理水葫芦压滤液生产单细胞蛋白,可以减少环境污染的同时提高资源的利用率。该试验利用糖化霉菌与酵母混合发酵以提高粗蛋白产量。35℃恒温条件下,当原始COD值为15333.33mg/L时,添加(NH)42SO425.0g/L,先以黑曲霉(Aspergillusniger)发酵40h,然后接种产朊假丝酵母(Candidautilis)酵母发酵32h,菌体回收率可达19.8g/L,COD去除率达到43.65%;当原始COD值为7280mg/L时,添加(NH)42SO46.0g/L,先以黑曲霉(Aspergillusniger)发酵48h,然后接种产朊假丝酵母(Candidautilis)酵母发酵24h,COD的去除率可达81.24%,菌体回收率达1.97g/L,粗蛋白含量达39.76%。     

鸡粪与互花米草沼渣混合发酵产甲烷的研究

在中温(35℃±1℃)条件下,采用批式发酵方式,进行了鸡粪与互花米草沼渣不同混合比例的厌氧发酵实验.实验设置鸡粪∶互花米草沼渣干物质(TS)比分别为5∶0(T1)、4∶1(T2)、3∶2(T3)、2∶3(T4)、1∶4(T5)和0∶5(T6)共6个处理.结果表明,经中温干发酵后的互花米草沼渣仍具有一定的厌氧产沼气能力,TS产气量为107.25 mL.g-1,甲烷含量为76.92%,厌氧微生物对互花米草沼渣纤维素的结晶区有一定的破坏作用,厌氧发酵后纤维素的相对结晶度指数CrI下降了5.55%;将鸡粪与互花米草沼渣混合发酵,明显提高了原料的厌氧产气性能,T2的产气效果最好,T1、T3～T6的累积产气量分别为T2的61.31%、62.09%、52.15%、39.74%和31.67%;鸡粪与互花米草沼渣混合发酵的产酸类型为混合型发酵,发酵过程中未出现酸化现象;混合发酵对破坏互花米草沼渣纤维素的结晶区有利,促进效果在1.13%～21.61%.     

低温沼气发酵影响因子初探

在8℃低温条件下,研究了青海高寒地区的沼气发酵的最适底物配比,pH、TS浓度、盐度等发酵因子。结果如下:猪粪∶牛粪∶羊粪∶油菜秸秆配比为1∶1∶2∶1时,沼气产量最高;低温沼气发酵试验最显著影响因子为pH,其次是TS浓度和盐度,沼气发酵最佳条件为pH 7.2,TS浓度为8%,盐度为4%,产沼气量最高可达80.1%,因此优化甲烷菌低温发酵条件能够促进产气量的增加。     

水葫芦在水生态修复中的研究进展

水葫芦是水生态修复中研究最早和最深入的水生植物之一.在此,归纳了国内外近年来水葫芦在水生态修复中的3个主要研究方向:净化水体能力与净化机理、控制水葫芦疯长和资源化利用本葫芦.探讨了水葫芦净化系统在水体修复中的合理位置:天然水体的生态修复、水葫芦与污水处理工艺的组合、低浓度生活污水和雨水处理等.最后展望了水葫芦在水体生态修复中未来的研究方向.     

水葫芦强化预处理－两相厌氧生物处置工艺研究

水葫芦强比预处理后再进行两相厌氧生物处理，其平均产气量可达１３４Ｌ／ｋｇ鲜水葫芦，较之单纯两相厌氧处理，产气量提高４０％；气体中甲烷含量为７５．１％左右；系统出水ＣＯＤＣｒ３２０ｍｇ／Ｌ左右，ＳＳ在４０ｍｇ／Ｌ左右．在系统稳定运行过程中，产酸相处于酸化状态．     

凤眼莲对铅、镉废水净化能力的研究

本文通过室内静态、动态实验和现场试验研究了凤眼莲对废水中铅、镉的积累能力和净化作用,实验结果表明,凤眼莲对废水中铅、镉有较强的净化作用、与处理浓度、放养时间和放养量有关,大约84—93％的铅、镉被积累在根中;不同浓度铅、镉废水养殖凤眼莲7—10天后,其去除率可达62—89％。凤眼莲对铅的吸收净化能力大于镉。     

水葫芦强化预处理-两相厌氧生物处置工艺研究

水葫芦强化预处理后再进行两相厌氧生物处理,其平均产量气量可达１３４Ｌ／ｋｇ鲜水葫芦,较之单纯两相厌氧处理,产气量提高４０％;气体中甲烷含量为７５．１％左右,系统出水ＣＯＤｃｒ３２０ｍｇ／Ｌ左右,ＳＳ在４０ｍｇ／Ｌ左右,在系统稳定运行过程中,产酸相处于酸化状态。     

水葫芦渣有机肥在白菜上的肥效试验研究

以白菜为试材,研究了水葫芦渣有机肥在高量、中量、低量3个施用水平下的施用效果。结果表明,水葫芦渣有机肥对白菜的生长发育具有明显的促进作用,从株高的指标看,以施有机肥高量效果为佳;从最大功能叶面积指标看,以施有机肥高量效果为佳;从开展度指标看,以施有机肥中量效果为佳。从白菜产量上看,有机肥化肥配施低用量、有机肥高用量、中用量差异不显著,均比空白增产370%、364%、297%。从白菜对养分吸收的含量上看,全氮以施有机肥高用量最好;全钾以施有机肥低用量最好。将水葫芦渣有机肥与其它常见的有机肥比较,其肥效与其它有机肥相当。     

凤眼莲在城市重污染河道修复中的应用

外港河是秦淮河重要支流，长期以来遭受严重污染。2006年4月份起对外港河进行了综合生态治理。在前期清淤和截污的基础上，7月份开始引种凤眼莲。在上游排污口附近和外港河河口段分别设置的4个生态区以及河面上布设的水面载体内全面放养以凤眼莲为主的浮水植物。经过5个多月的初步治理，外港河水体透明度从40cm以下提高到120cm左右，COD下降了70．4％，TSS、TN和NH3-N分别下降了39．6％、49．7％和21．8％。结果证明，凤眼莲在净化严重污染的河道方面起到了良好的效果，引种凤眼莲治理城市重污染河道是切实可行的；此外，用PVC管设计制作的水面载体来放养浮水植物可以点缀水面环境，美化城市河道景观。     

凤眼莲加速水溶液中马拉硫磷降解

研究了凤眼莲对水溶液中马拉硫磷降解作用的效果及凤眼莲修复马拉硫磷污染水体的主要机理.结果表明,10～11g凤眼莲可将250mL的10mg/L马拉硫磷的降解速度提高160%.其修复机理主要是凤眼莲吸收马拉硫磷后在体内进一步降解,贡献率可达56%,微生物降解的贡献率占9%.     

水葫芦/污泥共热解法制备生物炭粒及其对Cr3+的吸附特性

为了促进水葫芦和污泥的资源化利用,探究水葫芦/污泥生物炭粒的基本理化性质及其对水中Cr3+的吸附机制,以水葫芦、污泥为原料,在300~500℃热解温度下制得生物炭粒,通过产率分析、灰分分析、比表面积和孔径分析及SEM（扫描电镜）分析,同时利用吸附动力学模型和等温吸附模型对生物炭粒吸附水中Cr3+的内在机制进行研究,最后采用TCLP（毒性浸出法）测定了不同生物炭粒中重金属的浸出毒性.结果表明:随着热解温度从300℃升至500℃,生物炭粒的产率从14.93%降至11.75%,生物炭粒的灰分含量逐渐升高,比表面积增大.SEM结果显示,水葫芦与污泥质量比为1:10时,生物炭粒比表面积较大,孔隙结构明显.当水葫芦与污泥质量比为1:10、热解温度为500℃时生物炭粒对Cr3+的吸附量最大,为44.96 mg/g.热力学分析显示,生物炭粒对溶液中Cr3+的吸附以化学吸附为主,且为单层吸附.TCLP试验表明,水葫芦/污泥生物炭粒中各重金属（Cd、Zn、Cu、Pb、Ni、Cr）的浸出浓度均低于GB 5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的限值.研究显示,添加水葫芦能改善生物炭粒的理化性质,使得生物炭粒对Cr3+的吸附量增大,以化学吸附为主,且为单层吸附,水葫芦/污泥生物炭粒浸出毒性较低,可为生物炭类环境功能材料的研制提供选材依据.      

大水面放养水葫芦对太湖竺山湖水环境净化效果的影响

利用水葫芦等生长快、生物量高的漂浮植物来净化污染水体,已成为目前水体生态修复的一种快捷有效的方法.在太湖竺山湖放养水葫芦后对水体营养盐吸收和水质净化效果的影响进行了研究.结果表明,受风浪扰动等影响,水体交换强烈,水葫芦放养区内溶解氧含量变化幅度在3.50～11.20 mg/L之间,未出现厌氧现象.水葫芦须根具有较强的吸...     

水葫芦气囊预处理黄姜皂素废水的实验研究

研究了利用水葫芦(Eichhornia crassipe)的气囊对皂素生产废水进行预处理的效果.对比实验结果表明:干燥的水葫芦气囊在吸附处理综合皂素废水8h后氯离子浓度降低10%,色度降低97.2%,pH值从1.09升高到1.26左右,COD降低率为20%.经水葫芦预处理吸附后皂素废水可生化性提高,厌氧反应产气速率提高1.5倍左右,有利于皂素废水的后续生化处理.经过吸附处理后的水葫芦气囊自身的产气效率也有所提高,为提高水葫芦堆肥的效果提供了一定实验依据.