互花米草不同部位厌氧发酵特性

在中温条件下(35±1)℃,对互花米草茎、叶和整株分别进行批式中温厌氧消化实验,分析发酵过程中日产气量、累积产气量、甲烷含量、pH值、VFA、TS、VS及固形物的元素变化.结果表明:在TS负荷为6%的条件下,互花米草茎、叶、整株厌氧发酵均具有很好的产气特性.产气率为:叶(399ml.g-1TS)整珠(374m.lg-1TS)茎(366ml.g-1TS),甲烷含量为:茎(69.11%)整珠(68.87%)叶(66.21%).pH值、VFA、TS、VS及固形物的元素的变化特征差异不大.叶中可能含有更多被微生物利用的物质,成分的差异是造成这种结果的重要原因.     

中温干式发酵对互花米草产气和结构特性的影响

利用渗滤床中温、干式发酵互花米草,考察其技术可行性和产气特性;通过元素分析、XRD和FT-IR分析,考察干式发酵及石灰堆沤预处理后互花米草物化性质的变化.研究结果表明,中温、干式发酵互花米草在技术上是可行的,60d单位累积产气最为178.4 mL·g-1VS(0℃,1.01×105Pa),总TS与VS去除率分别为59....     

互花米草防治研究进展

互花米草因其在全球范围内日渐增长的负面影响而受到了极大的关注。对互花米草的入侵性以及防治与控制方面的研究已经成为近年来的一大热点,但始终没有找到彻底有效地控制互花米草扩散的途径。文章对互花米草自身的生物学特性所引起的入侵性以及其目前在世界范围内所带来的危害性进行了概述,从物理法、化学法、生物防治法等方面总结了国内外已有的关于互花米草防治技术的研究,对近期防治研究新成果——特别是利用无瓣海桑对互花米草进行植物替代的方法进行了介绍。进一步提出了现有技术的不足之处,并对如何加强防治互花米草的研究提出了一些建议。     

互花米草活性炭对镉的吸附

进行了磷酸活化法不同浸渍比（0.5—3.0）及活化温度（400℃—700℃）条件下制备的互花米草活性炭对镉的吸附性能研究,采用静态吸附法,考察不同初始浓度条件下活性炭对镉的平衡吸附量,旨在探索吸附机理、影响因素、除镉吸附剂的最佳制备条件以及活性炭物化性质对镉吸附性能的影响.实验表明,浸渍比和活化温度是影响成品活性炭镉吸...     

光照对互花米草厌氧消化过程的影响

在中温(35℃)条件下,应用批式单相厌氧消化技术,考察了光照对互花米草厌氧消化过程的影响.结果表明,光照对互花米草厌氧发酵有一定的促进作用,产气量提高了10.87%.这种促进作用主要发生在发酵前期,对pH值、丙酸的影响不大,可延长有机酸高峰持续时间,提高系统中某些喜光微生物的活性,促进微生物对纤维素结晶区的破坏以及互花米草中木质素碎片的溶出.     

互花米草入侵盐沼湿地CH4和N2O排放日变化特征研究

甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）是导致全球气候变暖的2种重要温室气体,探索其源汇及地域排放特征一直是全球变化研究领域的核心内容。CH4和N2O通量的日变化研究是正确估算大时间尺度下CH4和N2O排放量的基础。利用静态箱法原位观测了江苏沿海芦苇（Phragmites australis）、盐蒿（Suada salsa）、光滩、水面以及互花米草（Spartina alterniflora）入侵湿地CH4和N2O排放的日变化特征。结果表明,1）互花米草湿地地上部生物量为1.70 kg·m^-2,土壤有机碳质量分数为13.55 g·kg^-1;分别是芦苇和盐蒿湿地的2.50-3.43和2.15-4.15倍。2）互花米草和芦苇湿地土壤10 cm处氧化还原电位（Eh）有明显日变化,最低值出现在3：00,最高值出现在12：00;光滩和盐蒿湿地没有明显的日变化。3）互花米草湿地 CH4日平均排放通量为0.52 mg·m^-2·h^-1,是其他湿地的2.12-6.40倍;N2O日平均通量为-3.24μg·m^-2·h^-1,显著低于盐蒿湿地、光滩和水面（P＜0.05）。互花米草和芦苇湿地CH4排放通量最高值（0.73 mg·m^-2·h^-1和0.30 mg·m^-2·h^-1）出现在15：00,最低值（0.37 mg·m^-2·h^-1和0.17 mg·m^-2·h^-1）出现在3：00,均与土壤孔隙水中CH4浓度呈显著负相关（P＜0.05）。互花米草湿地CH4排放通量与10 cm土温、Eh和生态系统CO2净交换量（NEE）显著正相关（P＜0.05）。互花米草和芦苇湿地N2O通量9：00-18：00为负值,21：00—6：00为正值,均与NEE呈显著负相关（P＜0.05）。盐蒿湿地、光滩和水面CH4和N2O排放通量没有明显日变化特征。互花米草入侵提高了沿海湿地CH4排放,但降低了N2O排放,植物对CH4传输作用以及向根际传输O2和易分解有机物是导致互花米草和芦苇湿地CH4和N2O排放表现出日变化特征的原因。     

高程对盐沼湿地互花米草生长与扩散的影响

外来物种互花米草(Spartina alterniflora)入侵中国后,对潮间带滨海湿地的生态环境危害巨大,对河口湿地生态、景观、经济等方面均有不同程度影响,研究其入侵机制对有效防治互花米草是不可或缺的.黄河三角洲是中国北方受互花米草侵害最严重的地区之一.该研究在黄河三角洲潮间带开展互花米草移栽试验,2019年6月,...     

H3PO4活化法制备互花米草活性炭

利用互花米草茎秆为原料,以H3PO4为活化剂,在不同的活化温度(400℃-700℃)和不同的浸渍比(0.5-3.0)条件下制备活性炭.以高纯氮(N2/77.4K)吸附测定活性炭的比表面积和孔容、孔径分布,以VTIR、零点电荷pHPZC测定活性炭表面官能团的变化,并考察了活化温度及浸渍比对活性炭成品性能的影响.结果表明,...     

海洋保护地内施用除草剂防治互花米草的监管研究

近年来,我国多处海洋保护地存在使用除草剂防治互花米草的情况,且施用除草剂对海洋保护地生态环境造成了一定威胁.为了加强对海洋保护地内施用除草剂防治互花米草的监管,从目前存在的除草剂对海洋生态环境造成的影响不清、海洋保护地施用除草剂监管制度匮乏、防治互花米草修复工程缺乏监管3个主要问题出发,有针对性地提出了要加强科学研究、...     

城市有机生活垃圾厌氧发酵处理研究

在适当的PH值和搅拌条件下，研究了反应温度、总固体含量、pH值、碳氮比、碳磷比以及接种物量对有机牛活垃圾厌氧发酵产沼气的影响。实验结果表明：有机生活垃圾厌氧消化产沼气的适宜条件是：反应温度50～55℃，总固体含量23％～28％，pH=6．8～7．4，w(C)／w（N)=(20～30)，w(C)／w(P)=50，60％～75％的生物气，可实现能量回收；发酵剩余物可制有机肥，时间为15～20d。接种物量为25％～30％。在厌氧的条件下，可以制取含甲烷实现物质再利用。有机生活垃圾在厌氧消化反应器的停留时间为15～20d。     

微波碱解处理剩余污泥的厌氧消化性能

为了研究微波碱解预处理（microwave/NaOH pretreatment,MNP）剩余污泥在高温和中温条件下厌氧消化的性能,采用半连续完全混合式反应器分别研究了MNP处理后的剩余污泥在高温厌氧消化工艺（thermophilic anaerobic di-gestion process,TADP）和中温厌氧消化工艺...     

Increasing the performance of anaerobic digestion: Pilot scale experimental study for thermal hydrolysis of mixed sludge

The performance of a pilot plant operation combining thermal hydrolysis (170°C, 30 min) and anaerobic digestion (AD) was studied, determining the main properties for samples of fresh mixed sludge, hydrolyzed sludge, and digested sludge, in order to quantify the thermal pretreatment performance (disintegration, solubilisation, and dewaterability) and its impact on the anaerobic digestion performance (biodegradability, volatile solids reduction, and digester rheology) and end product characteristics (dewaterability, sanitation, organic and nitrogen content). The disintegration achieved during the thermal treatment enhances the sludge centrifugation, allowing a 70% higher total solids concentration in the feed to anaerobic digestion. The digestion of this sludge generates 40% more biogas in half the time, due to the higher solids removal compared to a conventional digester. The waste generated can be dewatered by centrifugation to 7% dry solids without polymer addition, and is pathogen free.     

低浓度溶解氧下猪粪固体有机物水解产酸研究

本文以猪粪为发酵原料,通过批式实验研究不同溶解氧(DO)浓度(0—0.26 mg.L-1)、发酵时间(3—12 d)和挥发性固体(VS)浓度(11.14—111.35 g.L-1)对猪粪固体水解酸化过程的影响,确定了低DO浓度下固体有机物优化水解产酸工艺条件:中温35℃,初始VS浓度37.11 g.L-1,初期的DO浓度0.1—0.26 mg.L-1.在此条件下,发酵时间3 d,DO浓度下降到0.10 mg.L-1以下.猪粪发酵液pH值由7.45±0.10降低到5.86±0.17,VS降解率(25.67±1.20)%,挥发性脂肪酸(VFA)中乙酸(3895±91)mg.L-1、丙酸(2313±82)mg.L-1、正丁酸(1361±17)mg.L-1、正戊酸(540±11)mg.L-1.优化条件下的猪粪水解酸化液进行厌氧产甲烷发酵,发酵10 d内产气停止,低溶解氧水解酸化和厌氧产甲烷发酵累计时间仅为13 d,甲烷体积分数(69.5±0.2)%,VS产气率为(0.282±0.011)L CH.4g-1VS.研究结果表明,适当延长发酵时间能够增加VFA中乙酸的含量,初始VS浓度差异对发酵液VFA浓度和VS降解率的影响较显著,低溶解氧能够促进猪粪固体有机物水解过程.     

Degradation of polyacrylamide (PAM) and methane production by mesophilic and thermophilic anaerobic digestion: Effect of temperature and concentration

• PAM degradation in thermophilic AD in comparison with mesophilic AD. • PAM degradation and its impact on thermophilic and mesophilic AD. • Enhanced methane yield in presence of PAM during thermophilic and mesophilic AD. • PAM degradation and microbial community analysis in thermophilic and mesophilic AD. Polyacrylamide (PAM) is generally employed in wastewater treatment processes such as sludge dewatering and therefore exists in the sludge. Furthermore, it degrades slowly and can deteriorate methane yield during anaerobic digestion (AD). The impact or fate of PAM in AD under thermophilic conditions is still unclear. This study mainly focuses on PAM degradation and enhanced methane production from PAM-added sludge during 15 days of thermophilic (55°C) AD compared to mesophilic (35°C) AD. Sludge and PAM dose from 10 to 50 g/kg TSS were used. The results showed that PAM degraded by 76% to 78% with acrylamide (AM) content of 0.2 to 3.3 mg/L in thermophilic AD. However, it degraded only 27% to 30% with AM content of 0.5 to 7.2 mg/L in mesophilic AD. The methane yield was almost 230 to 238.4 mL/g VSS on the 8th day in thermophilic AD but was 115.2 to 128.6 mL/g VSS in mesophilic AD. Mechanism investigation revealed that thermophilic AD with continuous stirring not only enhanced PAM degradation but also boosted the organics release from the sludge with added PAM and gave higher methane yield than mesophilic AD.