有机固体废物干法厌氧发酵技术研究综述

干法厌氧发酵技术作为有机固体废物能源化与处置的有效途径,近年来已逐渐成为世界各国农业固体废物资源化技术研究的热点.综述了国内外有关有机固体废物干法厌氧发酵处理技术研究现状,并展望了农业固体废物干法厌氧发酵技术的发展趋势.     

添加腐殖酸对猪粪/玉米秸秆厌氧发酵中铜、锌钝化效果的影响

针对畜禽饲料添加蓝矾或称胆矾(CuSO₄·5H₂O)、皓矾(ZnSO₄·7H₂O)等重金属化合物，引起畜禽粪便重金属污染风险，本研究通过构建以猪粪/玉米秸秆为发酵原料、腐殖酸为钝化剂的发酵系统，考察添加腐殖酸对猪粪/玉米秸秆厌氧发酵过程中产气量、重金属(Cu、Zn)形态变化及沼渣光谱特性的影响.结果表明，添加的腐殖酸对猪粪/玉米秸秆厌氧发酵产气具有显著促进作用，添加腐殖酸样本组(编号：F1、 F2、 F3)较未添加组(编号：CK)的累积产气量分别提高了19.81%、 28.44%、50.25%；通过BCR提取法分析沼渣中的Cu、Zn形态动态变化，显示添加腐殖酸有利于Cu、Zn的有效态向稳定态转化，F3中Cu、Zn有效态转化为稳定态的效果最佳；显著性分析表明F3中Cu、Zn的钝化效果最佳，Cu、Zn的钝化效果分别为58.72%、17.95%，显著优于其他处理组；腐殖酸对Cu的钝化效果整体优于Zn;FTIR结果显示，厌氧发酵后各处理组沼渣中碳水化合物、脂肪族化合物等有机物分解、减少，芳香族化合物等腐殖质...     

海南省畜禽养殖污染及其治理分析

畜禽粪便中含有大量畜禽食粮后没有被完全转化的有机质和氮、磷、钾等营养元素,也含有可作为饲料营养物质,流失进入水体环境后会造成水质富营养化,降低河流水质功能。通过实测和估算,研究海南省畜禽养殖粪便产生的主要污染物及其对河流水体的影响情况,同时研究海南省处置畜禽粪便污染的效果。2002年海南省畜禽养殖粪便主要污染物产生量分别为:COD量50.35万t、无机氮8.87万t、磷酸盐2.26万t;主要污染物入河量分别为:COD量19861t、无机氮1953t、磷酸盐365t。目前采用的好氧与厌氧沼气化处理处置畜禽粪便与污水效果较好,COD平均去除率为89%,氨氮平均去除率为88%,总磷平均去除率为75%。国内对畜禽养殖粪便的处理处置和污染问题也有不少研究,但像此文较系统性地研究畜禽养殖粪便污染及其治理问题却为鲜见,计算与估算的方法也与其它研究有所不同。     

畜禽养殖业主要废弃物处理工艺消除抗生素研究进展

随着集约化畜牧养殖业的不断发展,抗生素被广泛用作饲料添加剂以控制畜禽疾病和促进畜禽生长.用于畜禽养殖业中的抗生素绝大部分都不能被动物体所完全吸收,而是以原形或代谢物的形式随动物的粪便排出体外,然后通过各种途径进入到土壤和水体中,给人类健康带来巨大威胁.本文综述了好氧堆肥、厌氧发酵、高级氧化和人工湿地对畜禽粪便和养殖废水中抗生素的去除效果,重点讨论了不同运行参数对处理工艺去除抗生素的影响,最后根据现行研究仍存在的问题提出今后的工作建议,为畜禽养殖业抗生素污染的控制提供参考.     

甲醛对厌氧降解糖蜜酒精废水的抑制及消除

在10 L的厌氧折流板(ABR)反应器中,研究甲醛浓度对糖蜜酒精废水的厌氧降解处理的影响,研究结果表明,甲醛浓度在0~200 mg/L内时,厌氧发酵降解相对稳定,产生抑制作用较小,当甲醛浓度大于200mg/L时,厌氧发酵降解抑制作用明显,当达到250 mg/L左右时,厌氧反应几乎停止进行,在糖蜜酒精废水溶液中添加0.75倍甲醛浓度的NS能过消除甲醛的抑制作用,维持厌氧反应的正常进行.     

蛋白核小球藻对厌氧发酵沼液净化及资源化利用

以养猪厂厌氧发酵沼液为研究对象,研究蛋白核小球藻对实际厌氧发酵沼液水质净化效果及资源化利用的可行性.结果表明,蛋白核小球藻在初始COD浓度为350 mg·L~(-1)的厌氧发酵沼液中生长最好,培养一个周期(18 d)后获得生物量达到2.75 g·L~(-1),在COD浓度为450 mg·L~(-1)的厌氧发酵沼液中,藻细胞生长受到一定抑制.在最佳初始COD浓度为350 mg·L~(-1)厌氧发酵沼液条件下培养蛋白核小球藻,厌氧发酵沼液中COD、氨氮、硝态氮、亚硝态氮、总磷、磷酸盐的去除率分别为:83%、75%、95%、78%、71%、100%,且获得藻细胞的油脂含量最高,达到藻细胞干重的29%,藻细胞中除了细胞组分脂肪酸外,还积累了其他储备脂肪酸.藻细胞中总饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸所占比例分别为42.6%、57.4%,油脂所含脂肪酸组分碳链长度主要集中在C16—C18.结果表明,利用畜禽养殖厌氧发酵沼液在适当的条件下培养蛋白核小球藻,能够降低沼液中的氮磷,积累碳生成油脂,是一种潜在的养殖厌氧发酵沼液深度处理和资源再利用的途径.     

城市有机生活垃圾溶胞处理对其厌氧消化的影响机理

由于城市有机生活垃圾成分的复杂性和厌氧消化的限速步骤的影响,导致厌氧发酵的速度比较缓慢、产气量较少和工艺不稳定等问题。文章综述了国内外有机生活垃圾的各种溶胞处理技术,如物理法、化学法、生物法及其联合处理等方法,以便改善发酵物料的性质,消除厌氧发酵的限速步骤。研究认为,通过溶胞处理能够改善有机垃圾的物理化学性质如发酵物料的溶解度、酸碱度等,提高微生物对难降解有机物的分解,增加可溶性COD和挥发性酸的浓度,优化发酵细菌的代谢途径以及产物的组成等,从而增加生物气产量,缩短水力停留时间,强化厌氧发酵过程,减轻了后续处理的负担。     

畜禽粪便中抗生素污染特征及堆肥化去除研究进展

养殖业抗生素的大量使用导致了畜禽粪便中多种抗生素残留,畜禽粪便成为了环境中抗生素污染的重要来源.本文总结了畜禽粪便中多种抗生素复合污染现状及其在土壤中的生态毒理效应,综述了堆肥化技术去除畜禽粪便中抗生素的影响因素和研究进展.堆肥化技术研究显示:针对不同种类抗生素的特性差异,控制堆肥过程的相关参数,提高堆肥化处理技术去除效果,是解决畜禽粪便多种抗生素污染问题的关键.     

麦秸与奶牛场废水高固体混合厌氧发酵产甲烷研究

在实验室条件下,以麦秸和奶牛场废水为原料,设计麦秸与奶牛场废水质量比1∶4(T1)、1∶3(T2)和1∶2(T3)以及对照(麦秸与水质量比1∶4(T4))4个处理,研究发酵过程中日产气量、甲烷含量、发酵前后麦秸理化特性和结构的变化.结果表明,奶牛场废水与麦秸在中温、高固体条件下,厌氧发酵可以正常进行,且产气期延长2周以上,对甲烷含量的影响不大;厌氧发酵初始TS浓度对系统产气的影响较大,麦秸产气量随TS浓度的增加而降低,以T1的产气效果最好,麦秸TS产气量为0.41 L.g-1,较T4提高了17.14%,平均甲烷含量为48.78%;厌氧发酵后,麦秸半纤维素含量大幅降低,纤维素含量少许降低,降低幅度均为T1>T2>T4>T3,木质素含量稍有增加,各处理间无显著差异(P>0.05);FTIR和XRD的结果表明,厌氧发酵后,麦秸纤维素结晶区的相对含量增加,混合发酵可以促进厌氧微生物对麦秸纤维素结晶区的破坏.将麦秸与奶牛场废水(质量比)1∶4混合发酵产沼气是可行的,且促进了厌氧微生物对麦秸有机物的分解破坏,提高了麦秸产气量.     

氨化预处理对生物质秸秆厌氧发酵的影响

为探明氨化预处理对小麦秸秆干式厌氧发酵产气量影响的内在原因,采用傅立叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、视频光学接触角测定仪（GBX）、热重分析（TGA）等方法,对氨化处理前后小麦秸秆中纤维结构的变化进行了多方面研究。结果表明,氨化预处理使小麦秸秆纤维部分官能团发生断裂,表层的亲水性增加,秸秆的热稳定性提高,并且氨化作用对纤维结构的破坏,有利于厌氧微生物接触到更多的可发酵物质,提高了秸秆的利用率,也表明小麦秸秆纤维结构的变化是厌氧发酵产气量提高的主要原因。     

外源葡萄糖对麦秸厌氧发酵产沼气的影响

为进一步阐释混合厌氧发酵的内在机制,在中温(35±1)℃条件下,以麦秸为原料,以葡萄糖为外源易分解有机碳,采用批式发酵方式,进行了葡萄糖不同添加量和不同添加方式对秸秆厌氧发酵产沼气影响试验。结果表明,在试验初始添加葡萄糖可提高日产气量,但葡萄糖添加量太少对提高秸秆总固体(TS)产气量无促进作用,当葡萄糖添加量为秸秆TS质量的6%时获得最大秸秆TS产气量,为303.13 m L·g-1,继续增加葡萄糖添加量,秸秆TS产气量反而降低;在秸秆厌氧发酵日产气量下降阶段一次性或者分次添加葡萄糖对促进秸秆厌氧发酵产沼气均无效果,仅在试验初始一次性添加秸秆TS质量6%的葡萄糖时对秸秆厌氧发酵产沼气有促进作用,秸秆TS产气量较对照提高9.24%;添加葡萄糖对秸秆厌氧发酵过程产气中甲烷含量无明显影响,但提高累积产气中甲烷平均含量,且在日产气量下降后添加葡萄糖的效果更好,但这种促进效果与对照间差异并不显著。综合以上结果,在试验初始一次性添加秸秆TS质量6%的葡萄糖可以获得最佳的产气效果。     

厌氧发酵技术在有机垃圾处理方面的应用

根据有机垃圾（可生物降解）的特点及厌氧发酵工艺过程，论述了厌氧发酵技术在有机垃圾处理方面的实际应用价值，说明运用厌氧发酵技术处理有机垃圾是实现固体废弃物资源化、减量化、无害化的新趋势。     

pH对餐厨垃圾厌氧发酵产氢过程的影响

餐厨垃圾具有含水率高、有机物含量高、易腐败等特点,若处理不当,必然造成资源浪费和环境污染。餐厨垃圾减量化、无害化、资源化处理是环境科学领域近年来关注的热点与难点。为解决餐厨垃圾的减量化问题,同时产生清洁能源——氢气,利用自制小型序批式厌氧发酵产氢反应装置,以蒸煮餐厨垃圾为发酵底物,接种污水处理厂剩余污泥进行厌氧发酵产氢,在底物与接种物质量比为4:1,温度为37℃的条件下,研究p H对蒸煮餐厨垃圾厌氧发酵产氢的影响。结果表明,厌氧发酵底物中乙酸和丁酸是挥发性酸(VFA)中主要的组成部分,占总挥发性酸的80%以上,同时含有少量的丙酸,属于典型的丁酸型发酵。初始p H为9.0时,厌氧发酵效果最佳,累积产气量和产氢量最大,分别为748 m L和371 m L;在整个厌氧发酵过程中氢气的体积分数最高可达80.5%,平均产氢速率为10.31 m L·h~(-1),单位产氢量(以VS计)为72.9 m L·g~(-1),总固体(TS)和挥发性固体(VS)的去除率分别高达26.6%和34.4%;脱氢酶的活性呈现出先增强后减弱的趋势,产氢速率与脱氢酶的活性呈正相关;发酵反应进行到16 h时,脱氢酶的活性最好,此时产氢速率最大,为19.2 m L·h~(-1)。因此,调节初始p H为9.0,可以提高餐厨垃圾产氢效率,实现餐厨垃圾减量化和产生清洁能源的双重目标。     

基于高通量定量PCR研究城市化小流域微生物污染特征

水体微生物污染(包括致病菌、病毒、寄生虫)会引起多种传染病和寄生虫病,对生产生活用水安全和人体健康造成重要威胁。本研究应用基于Taq Man探针的高通量荧光定量PCR技术对厦门市后溪流域冬季微生物污染进行检测,包含了5种粪便污染源(人源、反刍动物源、猪源、家禽源、狗源)微生物源示踪分子标记物与12种病原微生物。结果表明,该流域在上游及水库5个位点没有粪便污染,仅在其中一个水库位点检测出棘阿米巴,微生物污染极小;中下游检测出人类、反刍动物、猪、家禽、狗粪便污染,并且检测出产气荚膜梭菌、肠聚集性大肠杆菌、肠毒素型大肠杆菌、幽门螺杆菌、霍乱弧菌、副溶血弧菌、棘阿米巴、克雷伯氏肺炎杆菌等病原菌,其中流经旧城区居民生活生产区水样微生物污染严重,下游新城区微生物污染较小。这些结果暗示着城市人类活动是流域微生物污染主要来源,应从污染源头加强微生物污染控制。     

粪便中病原微生物快速检测方法研究进展

近年来国内乡村生态环境的保护和改善受到高度关注,其中厕所粪便的无害化处理和资源化利用是乡村居住环境改造的重点之一.粪便中的病原微生物可通过污染食物或水源感染人类,对公共健康和生态环境产生很大危害,因此针对粪便中病原微生物的快速检测方法的研究至关重要.该文综述了目前粪便中病原微生物快速检测方法的研究进展,特别是核酸检测法...     

南京古泉农村生态工程设计和建设的研究 Ⅲ.纯施肥塘的水质与鱼产品产量和质量关系的比较研究

本文对纯施沼肥养鱼与纯施鸡粪养鱼池塘的水质、肥料品质及鱼产品质量等进行了全面的分析测定。结果表明,有机粪肥经沼池厌氧发酵后施入鱼塘比直接施入鱼塘的效果好得多,不仅水质好,鱼产量高(亩产808kg),鱼肉质好,而且肥料系数低,有明显的经济效益和生态效益,表明农业有机废弃物经厌氧发酵是实现饵料化的一条好途径。     

规模奶牛场2种粪便处理模式的生命周期评价

以规模奶牛养殖场为研究对象,采用生命周期评价方法比较奶牛粪便多级处理后全量还田(模式Ⅰ)和粪水达标处理(模式Ⅱ)2种粪便处理模式的环境影响潜值.结果表明:以处理1 t奶牛粪便计,与模式Ⅱ相比,模式Ⅰ的CO2、SO2、NOx、CO、CH4、VOC和烟尘可分别减排17.28、0.14、0.09、0.04、0.02、0.00...     

温度对奶牛粪便温室气体排放的影响

采用封闭罐-气相色谱法对4种不同温度处理下奶牛粪便温室气体排放速率进行测定.结果表明,温度是影响奶牛粪便温室气体排放的主要因子,温度较低时奶牛粪便温室气体排放速率低,而且随着奶牛粪便处理温度升高而增大.在5、15、25和35℃4个处理中,奶牛粪便CO2排放速率两两之间差异显著;CH4排放速率除了5和15℃处理差异不显著之外,其他两两处理之间差异显著;35℃处理时N2O排放速率与其他温度的排放速率差异均显著,其他两两处理之间差异不显著.     

南京古泉农村生态工程设计和建设的研究—Ⅲ.纯施肥塘的水质与鱼产品产量和质量关系的比较研究

本文对纯施沼肥养鱼与纯施鸡粪养鱼池塘的水质，肥料品质及鱼产品质量等进行了全面的分析测定。结果表明，有机粪肥经沼池厌氧发酵报到施入鱼塘比直接施入鱼塘的效果好得多，不仅水质好，鱼产量高（亩产808kg），鱼肉质好，而且肥料系数低，有明显的经济效益和生态效益，表明农业有机废弃物经厌氧发酵是实现铒料百分比的一条好途径。     

畜禽养殖场排放物病原微生物危险性调查

以粪大肠菌群和沙门菌为指标,采集江苏省内10家不同养殖类型畜禽养殖场的排放物及其周边水、土样共37个进行观察与计数,同时分析排放污水中大肠杆菌的耐药性以及禽畜排泄物对土壤和水体耐药细菌数的影响.结果表明:调查的10家养殖场中有9家粪便未经无害化处理直接排放到水体或施于农田,且排放物的粪大肠菌群数全部严重超标,沙门菌检出率达19%,施新鲜粪肥的土壤中粪大肠菌群数(MPN,最大可能数)在105 g-1以上,水体中分离出的大肠杆菌表现出多重耐药性,抗生素抗性细菌总数也远高于未施新鲜粪肥的土壤及水体.