固体厌氧消化原料流变特性研究综述

厌氧消化原料的流变特性是厌氧消化工艺设计和运行的重要参数。本文从研究对象、实验操作、研究内容和结果、影响因素以及发展方向等方面对固体厌氧消化原料,特别是污泥的流变特性研究现状进行了概述。研究表明,污泥来源广泛,成分复杂,属于非牛顿流体的范畴,其流变特性受多种因素影响,其中污泥的总悬浮固体(TSS)(或混合液悬浮固体(MLSS))和温度是最主要的影响因素。大部分研究采用层流剪切实验对物料的流变特性进行表征,研究对象范围有待于扩大。尚需针对流体本构方程的改进,共消化对于原料流变特性的影响,混合液固、液相指标与流变参数的关系等方面开展研究,为利用流变参数作为工艺控制参数提供理论依据,并解决工程放大等问题。     

季节性城市生活垃圾成分分析及厌氧消化特性研究

城市生活垃圾的成分及特性随着季节和人类在不同季节的生活习惯而变化,针对我国北方城市研究了一年中不同季节的城市生活垃圾成分特点,对影响厌氧发酵过程的相关成分如总有机碳（TOC）、总氮（TN）、蛋白质、脂肪和还原糖等进行了测定分析。通过厌氧消化实验,测得不同季节城市生活垃圾pH值、日产气量、沼气甲烷含量、甲烷累积量、挥发性脂肪酸（VFAs）和氧化还原电位（ORP）等参数的变化规律,分析相应变化的影响因素。结果表明,二、三季度的含水率分别为64．81％和67．50％,高于一、四季度,一季度发酵原料中蛋白质和脂肪含量分别为12．56％和8．86％,明显高于其他3个季度。一季度甲烷累积量最高,达到17616mL,单位发酵原料的产气量为204．8mL／g,也是4个季度中最高的,说明蛋白质、脂肪等有机成分含量对厌氧发酵过程及结果影响比较明显。为进一步的城市生活垃圾厌氧消化制取生物燃气的工艺条件提供依据。     

Research of Toxic Mechanism on Anaerobic Digestion by Lead

The paper analyzes the influence of lead toxicity by anaerobic granule sludge inhibition and recovering experiments. The result shows that there are different inhibition types at different lead contents. Higher lead content leads to more inhibition granular sludge, and at the same time, the time of gas recovery is different. Lower lead content per microorganism results in sooner sludge recovery. Microorganisms have a good ability to resist lead toxicity.     

酸碱-微波耦合预处理对污泥胞外聚合物溶裂与产甲烷行为的影响

对酸碱-微波耦合预处理后不同EPS组分在污泥厌氧消化行为中扮演的角色进行研究，通过产甲烷潜能实验评价其甲烷转化性能。结果表明:酸碱-微波耦合预处理通过溶出胞内有机物和改变EPS的分布来影响污泥产甲烷行为。甲烷累积产量最优预处理条件为pH=10，微波500 W，预处理时间120 s。此时，预处理后溶解型胞外聚合物（S-EPS）中的溶解性化学需氧量（SCOD）浓度达到11460 mg/L，是对照组浓度的184.5%，累积甲烷产量为89.08 mL/g，较对照组增加59.9%。碱处理（pH=10和12）时，S-EPS对累积甲烷产量的贡献率分别达到了16.6%和30.4%，远高于松散结合型胞外聚合物（LB-EPS）与紧密结合型胞外聚合物（TB-EPS）。在48 d的厌氧消化过程中，S-EPS对产甲烷的贡献率在1~4 d内快速升高，随后缓慢持续下降。因此，酸碱-微波耦合预处理通过强化污泥S-EPS中的多糖、蛋白质等有机质的溶出，促进污泥甲烷化。     

厌氧流化床处理低浓度污水的生物特性研究

对厌氧流化床用于低浓度污水的酸化处理进行了试验研究。测定分析了该工艺对负荷、温度等因素变化的稳定性以及生物膜厚、生物浓度、不产甲烷菌形态及数量分布等生物特性。     

低温厌氧消化技术在废水处理中的应用

低温厌氧消化(low-temperature anaerobic digestion,LTAD)技术是低温条件下实现废水有机能源的回收,因其巨大的经济、社会和环境效益在废水处理领域具有广阔的应用前景。该文介绍了厌氧消化技术的原理和应用现状,结合在当前低温厌氧膜生物反应器在工业废水处理中的发展趋势,综述了低温厌氧消化技术发展的挑战和机遇,并在此基础上对LTAD在废水处理中的应用进行了总结。     

我国污水处理业的发展历程与未来展望

我国污水处理面临着许多问题亟须解决,破解这些关键问题也是我国污水处理业未来的发展方向。控制水污染是一个社会可持续发展的基础,而污水处理是控制水污染的主要手段。我国的污水处理始于20世纪20年代,至今已近百年,但直到最近10年才得以高速发展,我国一跃成为污水处理大国,取得了举世瞩目的成就。展望未来,污水处理现状离可持续发展的要求仍相距甚远,需要进一步加大投入力度,提高污水处理总体水平,控制水污染。     

低温短时水热预处理混合及初沉污泥的高温厌氧消化特性研究

以低温短时(90℃、30 min)水热预处理后的混合及初沉污泥为研究对象,分别进行了高温((55±1)℃)厌氧消化连续性试验.研究了该预处理条件下这两类污泥在水力停留时间(HRT)为20 d时的产气量、有机物分解率及物料平衡等,探讨了低温短时水热预处理对提高污泥厌氧消化性能的效果.结果表明:TS约为35 g·L-1的预处理混合污泥与初沉污泥经高温厌氧消化后,投加单位VS的产气量分别为(343.00±9.86)m L·g-1和(365.00±7.61)m L·g-1,VS去除率分别为38.9%和45.8%.COD物料平衡计算结果表明,混合和初沉污泥中分别有33.6%和43.9%的固体有机物被分解转化,生物气中CH4含量均在70%左右.     

四环素类抗生素和铜复合污染对猪粪厌氧消化的影响

兽用抗生素和矿物元素添加剂可起到预防动物疾病、促进动物生长、提高饲料转化率等作用,因此被广泛应用于畜禽养殖业。本研究以猪粪中温厌氧消化为研究目标,采用全自动甲烷潜势测试系统,考察了一定浓度的四环素(TC:30 mg·kg~(-1)dry weight,DW)、土霉素(OTC:50 mg·kg~(-1)DW)和金霉素(CTC:15 mg·kg~(-1)DW)对厌氧累积产甲烷量和日产甲烷速率的影响。结果表明,TC、OTC和CTC对猪粪中温厌氧消化累积产甲烷量和日产甲烷速率均有促进作用(累积产甲烷总量提高比例分别为7.9%、0.4%和5.4%)。另外,采用超高效液相色谱-四极杆串联质谱对猪粪厌氧消化前后样品中四环素类抗生素及其代谢产物进行了分析。结果表明,液相中的四环素类抗生素在猪粪厌氧消化过程中得到了明显的去除,去除率达到90%~100%;而固相中只有金霉素和差向异构金霉素有明显的去除效果,去除率分别为41.69%和41.58%。采用Tessier连续提取法对猪粪厌氧消化前后样品中5种形态的铜包括可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化结合态、有机物结合态、残渣态进行了分析,结果表明,猪粪厌氧消化后,可交换态、碳酸盐结合态和铁锰结合态的铜浓度比厌氧消化前分别降低了1%~9%、0.1%~3%、12%~19%,而有机态和残渣态的铜浓度却在厌氧消化后分别增加了15%~35%、1%~2%。厌氧消化后,70%~80%的铜都是以有机铜的形态存在。铜逐渐从不稳定态转化为相对稳定的有机态和残渣态铜,因此,厌氧消化过程使铜从可生物利用态转变为不可生物利用态,趋于稳定化。