微波联合酸预处理对厨余垃圾酶水解糖化的影响

酶水解糖化是厨余垃圾制造燃料乙醇的关键步骤,对厨余垃圾进行预处理以促进糖化过程,具有重要意义.以学生食堂厨余垃圾为原料,以常规、微波为加热手段,比较不同预处理方式对厨余垃圾酶水解的影响.结果表明,微波加热结合酸性溶剂的预处理方式最有利于厨余垃圾酶水解糖化.考察微波联合酸预处理的影响因素,得到最佳的预处理条件为:溶剂为H2SO4、溶剂浓度3%、微波功率80 W,预处理时间40 min,固液比1:8,该条件预处理后,与未经预处理的厨余垃圾酶水解糖产量相比,提高46.1%.     

混合水解对打捆麦秸水解产酸的影响

为研究混合水解对麦秸水解产酸的影响,以猪粪、厨余和蔬菜废物为原料,研究其分别与麦秸混合水解产酸的特性,分析了水解过程中pH值、COD、SCOD和VFAs的变化。结果表明,除麦秸＋蔬菜废物最佳出料时间为3～9d外,麦秸、麦秸＋厨余垃圾、麦秸＋猪粪水解液最佳出料时间均为3～7d,7d后水解液COD浓度下降;将蔬菜废物与麦秸混合水解,水解液pH值降低幅度最大,水解液中总有机酸浓度最高,pH值最低为5．31,有机酸浓度最高达6．46g／L,且水解液中SCOD浓度、SCOD／COD比值最大;添加猪粪明显促进了麦秸有机物的水解溶出,麦秸单位干物质水解率和产酸率较对照分别提高了43％～134％和50．53％,但对提高水解液SCOD浓度、SCOD／COD比、TVFA浓度、降低水解液pH值的效果不如蔬菜废物;添加厨余垃圾的效果介于猪粪和蔬菜废物之间。从促进麦秸水解产酸的角度,以添加猪粪的效果最好。     

酸-碱处理对剩余污泥水解酸化的影响

剩余污泥中富含有机质和营养元素可回收利用物质,污泥水解酸化液中的有机酸在去除或回收利用氨和磷后可作为进水化学需氧量(COD)不足的污水处理厂的补充碳源。通过控制pH,对比分析了不同处理方式(单独碱处理、酸-碱处理和碱-酸处理)对污泥水解酸化的影响。结果表明,单独碱处理的溶解性化学需氧量(SCOD)溶出量比酸碱联合处理要大16%左右,预处理第8天,达到5 406.1 mg/L。采用先酸(pH 4.0,4 d)后碱(pH 10.0,4 d)预处理,乙酸产量达到74.4 mg COD/g VSS,占总SCFAs的60.5%,产量及其占总短链脂肪酸(SCFAs)百分比含量均高于其他预处理方式。且酸-碱处理方式下NO4+-N和PO34--P溶出要优于其他处理方式。而单独碱处理方式下污泥减量效果最好,VSS去除率为36.6%。     

不同类型污泥中非溶解性有机物水解产酸特性研究

分别以化学生物絮凝污泥(以下简称絮凝污泥)、初沉污泥和剩余污泥3种污泥为基质,对比研究了不同类型污泥中的非溶解性有机物的水解产酸特性,并进一步考察了水解酸化产物挥发性脂肪酸(VFAs)的产量和组成。结果表明,与初沉污泥和剩余污泥相比,絮凝污泥的水解酸化性能最优,稳定运行期间,絮凝污泥单位质量挥发性悬浮固体(VSS)的VFAs产量为(410.3±26.8)mg/g,分别为初沉污泥和剩余污泥的1.2、1.9倍。此外,絮凝污泥水解酸化产生的VFAs结构最优,乙酸占VFAs的比例高达64.3%(质量分数),絮凝污泥水解产酸发酵液中C/N、C/P均远高于典型城镇污水处理厂生化处理系统进水需求,可以作为后续生物脱氮除磷过程的优质补充碳源。     

温度和紧实度对秸秆水解产酸的影响

为了解紧实度和温度对秸秆水解产酸过程的影响,以麦秸为原料,在不密封条件下,设置秸秆容重分别为0.03、0.05和0.08 t·m-3,水解温度为10、20和30℃,分析了实验过程中水解酸化液COD、SCOD、pH值、挥发性脂肪酸组成和含量的变化。结果表明：秸秆紧实度对秸秆有机物水解溶出速率影响明显,秸秆紧实度与秸秆有机物水解溶出速率成反比,与水解酸化液COD、SCOD和挥发性脂肪酸含量达到峰值的时间成正比,但在同等体积反应器内紧实度越大秸秆TS负荷越高,有利于提高水解酸化液COD、SCOD和VFAs浓度;秸秆紧实度对秸秆水解产酸产物的组成和含量影响明显,秸秆容重为0.03和0.05 t·m-3的处理水解产酸产物中乙酸占比达75%以上,丙酸、丁酸等含量较低,而秸秆容重为0.08 t·m-3的处理水解产酸产物中以丁酸和乙酸为主,为典型的丁酸型发酵,11 d后转变为丙酸型发酵;实验12 d后,不同紧实度处理水解酸化液中丙酸含量均逐渐增加;温度对秸秆有机物水解溶出的影响明显,水解酸化液COD、SCOD和pH值与温度成正比,温度高对秸秆有机物水解溶出有利,但同时也提高了可分解利用秸秆水解产酸产物的微生物活性,造成实验后期水解产酸产物大量损失。当温度为30℃时,水解产酸时间控制在5 d左右较合适,当温度为20℃时,水解产酸时间控制在2周左右较合适。     

pH对生物质同步水解产酸的影响

采用香蒲枯叶作为发酵基质,考察了水生生物质在培养温度为(25.0±0.5)℃、pH为6～12下的水解产酸情况.结果表明:(1)实验末期(30 d),不同pH下香蒲枯叶中半纤维素降解率为28％～60％,比纤维素(19％～42％)和木质素(1％～46％)高.(2)在同一发酵时间内,发酵液总有机碳(TOC)、还原糖浓度总体随...     

胡敏酸对TNT的吸附/解吸行为及机制研究

正研究了胡敏酸吸附TNT的动力学、TNT在胡敏酸上的吸附-解吸等温线,以及胡敏酸在吸附TNT前后的红外光谱。结果表明,当TNT溶液体积与胡敏酸质量的比例为400mL∶1g时,胡敏酸吸附TNT的动力学曲线以Elovich方程拟合效果最佳,TNT在胡敏酸上的吸附是先快速后慢速的非均相扩散过程;胡敏酸对TNT的吸附率与TNT溶液的初始浓度负相关,而TNT解吸率与TNT溶液的初始     

pH对混合污泥水解酸化的影响

pH对剩余污泥和初沉污泥水解酸化的影响已有报道,但pH对混合污泥水解酸化的影响尚鲜见报道。为此对厌氧环境,(20±1)℃,pH=4～11以及不控制pH条件下混合污泥的水解酸化特征进行了研究。研究发现:对pH调控有利于污泥SCOD的溶出,在较强的碱性条件下污泥溶出的SCOD要大于其他条件下的,特别是pH=10和11条件下污泥溶出的SCOD要远高于其他条件下。碱性环境和酸性环境以及中性环境相比更有利于混合污泥产酸,最佳产酸pH条件为pH=10。在酸性和极端碱性条件下均有利于混合污泥中氨氮和磷的释放。碱性环境利于挥发性悬浮固体(VSS)的去除,但不利于总悬浮固体(TSS)的去除。在不同pH条件下将混合污泥的发酵特征和剩余污泥和初沉污泥发酵特征比较,发现3种污泥水解和产酸均在碱性条件下最好,且在20～22℃的条件下,产酸量均在pH=10的条件下达到最大。     

木薯生物质酸解制取还原糖并用于软锰矿的还原浸出工艺

对木薯生物质酸解制备还原糖进行了详细研究,考察了硫酸浓度、温度及木薯生物质添加量的影响。结果表明:木薯淀粉、木薯干片和木薯渣经过硫酸处理,可以产生大量的还原糖。在适宜条件下,木薯淀粉的还原糖得率可以达到95%以上,木薯干片的还原糖得率在85%以上,木薯渣的还原糖得率在60%左右。成本分析表明木薯渣制备吨还原糖的原料成本最低。进行了木薯渣湿法还原浸出软锰矿实验,锰浸出率可达到90%以上。     

电镀污泥的还原焙烧-酸浸

将电镀污泥作为一种重要的重金属资源加以回收利用,逐渐成为了国内外研究的重点。以电镀污泥为研究对象,在不同的温度及不同的焙烧时间下进行直接焙烧和还原焙烧,并对焙烧底渣进行酸浸,分别研究了污泥减量率以及Cu、Ni、Zn和Cr 4种重金属的含量和浸出率,并探索了还原剂(煤粉)和催化剂(CaCO3)投加量的影响。实验结果表明,原始电镀污泥中,Cu含量最高,达到10.05%,因此,电镀污泥中Cu具有回收价值;焙烧后电镀污泥得到了减量化,同时污泥中的金属得到了富集;还原焙烧比直接焙烧更有利于Cu的选择性浸出,当煤粉投加量为10%,CaCO3投加量为0.5%,在700℃下焙烧20 min时,Cu的浸出率达到98.73%,Cu的含量达到15.07%。     

膨化预处理玉米秸秆的还原糖酶解工艺

应用膨化技术对玉米秸秆进行预处理.在单因素实验基础上,以还原糖转化率为影响值设计正交实验,研究温度、pH、液固比、酶浓度及酶解时间五因素对纤维素酶解过程的影响.得出玉米秸秆糖化酶解最佳工艺条件为:温度48℃,pH 4.5,液固比8:1,酶浓度36.0 U/g,酶解时间25 h;在此工艺条件下还原糖转化率达到28.98％.扫描电镜表征对比观察可看出,膨化后玉米秸秆纤维素酶解充分;结合红外光谱对各组分特征基团分析表明,膨化后的玉米秸秆酶解的纤维素基团特征峰变化更为明显.     

Tolerance of S. cerevisiae and Z. mobilis to inhibitors produced during dilute acid hydrolysis of soybean meal

The objective of this research was to determine the minimum inhibitory concentration of 5-hydroxymethyl furfural, furfural, and acetic acid on Saccharomyces cerevisiae (NRRL Y-2233) and Zymomonas mobilis subspecies mobilis (NRRL B-4286) in both detoxified hydrolyzed soybean meal and synthetic YM broth spiked with the three compounds. Soybean meal was hydrolyzed with dilute sulfuric acid (0.0, 0.5, 1.25, and 2.0% wt v^?1) at three temperatures (105, 120, and 135°C) and three durations (15, 30, and 45 min) followed by detoxification with activated carbon. Of all the combinations, only the treatments obtained at 135°C, 2.0% H₂SO₄, and 45 min and the one at 135°C, 1.25% H₂SO₄, and 45 min showed inhibition in the growth of the tested microorganisms. Spiked YM broths showed inhibition for the highest levels of inhibitors, either applied individually or in combination.     

基于污泥蛋白质溶出的酶-热碱联合水解中试研究

为探究剩余污泥酶-热碱联合水解生产蛋白质工艺工业化利用的可能性,建立了1 m³·d⁻¹的剩余污泥(含水率80%)的中试水解系统。通过对酶解时间、复合添加量及碱解温度等关键工艺因素优化,获得了中试规模污泥联合水解的最佳工艺条件;通过酶和热碱水解动力学研究,明确了联合水解过程的限速步骤。结果表明：在日处理量为1 m³剩余污泥(含水80%)的中试水解过程中,酶解时间为1.5 h、复合酶投加量为1%、污泥浓度为30 g·L⁻¹、碱解时间1.5 h、碱解温度80 ℃时,蛋白质溶出效果最佳,上清液中蛋白质浓度为2 160 mg·L⁻¹;污泥酶解过程符合米氏方程,碱解过程符合零级动力学方程,二者的水解速率分别为0.709 mg·(L·min)⁻¹和11.046 mg·(L·min)⁻¹;与碱解相比,酶解是剩余污泥联合水解的限速步骤。研究结果可为污泥联合水解工艺产蛋白质的产业化应用提供必要的技术参数。     

水解+加压MBR处理淀粉废水研究

对水解+加压MBR处理中等难降解淀粉废水进行了探索性研究。试验结果表明增加水解酸化预处理后加压MBR处理效果有明显增加,不同操作压力下,膜过滤出水COD仅为无水解酸化预处理时的1/2。在操作压力为045MPa,进水COD10430mg/L,容积负荷522kgCOD/m3·d时,膜滤出水COD仅为202mg/L,COD去除率高达9981%。     

2种处理方法水解剩余污泥蛋白质的研究

运用了木瓜蛋白酶、超声波和蛋白酶联合使用的2种处理方法水解剩余污泥蛋白,以水解液中蛋白质提取率为指标,分析了2种水解处理方法对剩余污泥处理效果的影响。蛋白酶水解提取法的最佳条件是：反应体系木瓜蛋白酶的浓度为6％,固液比为1：4,水解温度为55℃,水解时间为5．5h;蛋白质的提取率为51．71％。超声波和蛋白酶联合的最佳条件是：P=30W,T=45min,蛋白质的提取率为66．60％。结果表明,超声波和蛋白酶联合使用的水解方法优于蛋白酶水解。     

二沉池动态仿真模型研究

建立了二沉池的一维动态模型,同时定义偏差函数作为模型参数校核的目标函数,并对某污水厂二沉池进行动态仿真的模拟.通过对模拟数据和实际运行数据的对比,验证了二沉池模拟的合理性以及参数校核方法的有效性.     

水胺硫磷工业废水的酸性水解处理研究

水胺硫磷工业废水中 ,有机磷和硫化物含量均 >10 0 0 0mg/L ,COD高达 5 5 0 0 0mg/L左右 ,NH3 N在 4 0 0 0 0mg/L左右 ,BOD/COD仅为 0 .0 5 ,属典型难生物降解废水。本文采用常压酸性水解和脱氨除磷工艺处理该废水 ,有机磷、硫化物、NH3 N和总磷等去除率均 >90 % ,COD去除率达到 5 0 %以上 ,废水可生化性提高 ;同时 ,可回收得到硫氢化钠、氨水等物质 ,使废水资源得到了综合利用     

捕集植物纤维性粉尘的研究

植物纤维性粉尘因其固有特性 ,在除尘技术中是一个没有解决好的难题。通过理论分析、实验研究与工程应用 ,利用流化床除尘器解决了这一问题 ,实现了除尘器的高效、低阻和可靠运行