鸡粪中高温厌氧甲烷发酵产气潜能与动力学特性

采用富含氮素的鸡粪为原料,包括原料鸡粪、鸡粪固相部分和鸡粪液相部分,选取以鸡粪为原料连续稳定运行超过90d的中高温厌氧反应器新鲜出料为接种污泥,在中温（35℃）和高温（55℃）条件下开展动力学和产甲烷潜能试验.采用Gompertz模型、一级动力学模型和两阶段模型对鸡粪中高温累积产甲烷量进行拟合.结果表明,鸡粪中高温甲烷发酵均呈现明显的快速产气期和慢速产气期两阶段特征,快速产气期的动力学常数K₁分别为0.4174和0.2104d^-1,快速产气分别在4.5和6.5d结束,快速产气量占到总产气量的69%和58%.原料鸡粪和液相部分的中温发酵动力学常数（K₁）分别为0.4177和0.2330d^-1,均高于高温的0.1721,0.2214d^-1,发酵产气速率较快.鸡粪固相部分中温发酵的动力学常数为0.1960d^-1,低于液相中温发酵的0.2330d^-1和固相高温的0.2310d^-1,中温条件下,水解过程是限制鸡粪甲烷发酵速率的主要因素之一.鸡粪固体和鸡粪液体高温发酵的动力学常数K分别为0.2310,0.22214d^-1,鸡粪固体发酵产甲烷的速率快于液相部分,水解过程不是限制鸡粪高温发酵产甲烷速率的最主要因素.产甲烷潜能试验表明鸡粪在中温和高温下产甲烷潜能分别为212,177mL/gTS.因此,仅从发酵效率的角度考虑,鸡粪中温发酵比高温发酵的产甲烷潜能更高,产甲烷速率更快.     

深圳玉龙坑垃圾填埋场填埋气体产生量预测研究

通过综合垃圾填埋量、垃圾组分、以及气候特点等因素，采用二阶段复合产气速率模型对玉龙坑填埋场封场前后填埋气体产生量情况进行了预测。预测结果表明玉龙坑填埋场在封场后10年内仍有较大量的填埋气体产生，若不加以妥善处理将会产生安全隐患，若加以利用会产生经济效益。该模型的应用可为垃圾填埋场进行填埋气体产生量预测及收集处理系统的设计、管理提供合理的依据。     

城市生活垃圾的热解产气特性

以城市生活垃圾中的可燃组分为实际物料,在外热式固定床热解实验台上,通过对比不同物料在不同加热温度的情况,研究了垃圾热解的产气特性,对影响产气特性的因素进行了探讨.     

添加污泥饼补充氮源的农作物秸秆高固体厌氧消化启动研究

采用高固体厌氧消化工艺处理农作物秸秆,并利用污水处理厂污泥饼进行氮源补充,既可以减轻对秸秆和污泥处置带来的环境污染,更能产生大量的沼气能源和有机肥,缓解农村的能源供给压力和过度使用化肥造成的土壤贫瘠.对2个高固体厌氧消化反应器启动阶段的变化规律进行了研究,结果表明,秸秆经过NaOH化学预处理并投加5％左右的污泥调节C/N后,厌氧消化效果良好.启动期共计930 h,启动阶段完成了厌氧污泥活性的恢复和菌种的驯化.启动期结束时,进料含固率约为12%～16%,产气速率为0.15～0.18 L/h.启动阶段pH的变化和产气情况的变化呈现出较为明显的相关性.1号反应器的TS和VS降解率分别为54%和65%,2号反应器则为67%和75%.启动阶段COD浓度较低,为1 000～6 000 mg/L,氨氮浓度为200～600 mg/L.     

垃圾填埋场产气速率模型研究

结合前人的工作,分段建立了产气速率模型。自配垃圾试样进行有机物降解实验,根据试样降解的化学反应方程式及实验期间试样的质量变化,得到试样的产气量,由此计算试样的产气速率,确定了模型参数。实验结果表明:试样在实验初期产气速率增加较快,达到产气高峰后逐渐降低。用建立的模型进行产气速率计算,计算结果与实测数据比较接近,说明本文建立的模型是可靠的。     

城市排水管道中硫化氢产气原因及影响因素分析

管道内的硫化氢气体可以引起管道腐蚀、恶臭、危害人体及动植物健康。硫化氢生成是一个物理、化学、生物作用的综合过程,其中有多种复杂反应交替进行。本文论述了城市污水管道中硫化氢的产生原因,包括参与反应的细菌及主要的反应过程。分析了影响管道内污水硫化氢产生的影响因素,对于工业、管道系统中生成的硫化氢产量的控制,可以通过控制这些反应的反应条件及反应物质来实现。     

模拟新型联合生物反应器填埋场产气速率规律的研究

为了有效利用和管理生物反应器填埋场的填埋气体,减少其稳定过程中温室气体的排放,将厌氧型生物反应器填埋场和准好氧矿化垃圾生物反应床相结合,探索了厌氧-准好氧联合型生物反应器填埋场中厌氧生物反应器填埋场单元的产气规律。研究表明：在产酸阶段,ANBL单元的产气速率在填埋2d后快速达到峰值（1#ANBL为188L/d,2号ANBL为192L/d,3号ANBL为216L/d）,随后迅速下降,并稳定在0-12L/d之间,其变化主要受外界温度和回灌频率的影响。     

高含固率对高氮污泥厌氧消化产气的影响

在接种量20%和35℃条件下,采用2.5 L单相厌氧消化反应器对含固率(TS)为7%、10%、13%的三组高氮污泥进行厌氧消化实验,分析污泥在消化过程中各项指标的变化和产气情况。结果表明,15 d时系统顺利启动,污泥没有产生酸抑制现象,三组实验的单位挥发性固体(VS)产气量达到991 ml/g、1 354 ml/g和441 ml/g。TS 10%组运行较其他两组稳定。     

棉秆的流化床水蒸气气化实验研究

为了探究棉秆在水蒸气气化过程中气化温度和蒸气与生物质的质量配比(S/B)对产气和焦油的影响,在自主搭建的流化床气化炉实验台上,进行了一系列实验。研究表明,氢气含量、气化效率、焦油去除量均与气化温度及S/B呈正相关,且焦油中甲苯、苯乙烯和苯酚等组分受气化条件影响显著。当气化温度为800℃时,实验中可得含氢量34%的中热值气体,并且焦油含量低于20g/m^3。     

基于温差的规模化生活垃圾干式厌氧发酵工艺的产气特征

以北京某生活垃圾干式厌氧发酵工程为对象,通过对厌氧发酵运行温度与环境气温之间的温差调控,分析了不同季节下中温干式厌氧发酵工艺的产气特征。结果表明,干式厌氧发酵运行温度受环境气温影响较大,夏季平均运行温度最高,VS产气率以夏季和秋季较高,容积有机负荷波动大,不同季节平均容积产气率从高到低依次为：夏季>春季>冬季>秋季。统计分析结果表明,该干式厌氧发酵工程的产气能力与运行温度显著相关(p<0.01),春、夏、冬3季的温差与VS产气率显著相关(p<0.05),秋季温差与缓冲能力显著相关(p<0.05)。因此,在具备较大pH缓冲能力的条件下,加强春秋季变温期的温差调控,通过加温和增加回流比等方式提升春秋季变温期、冬季低温期的厌氧运行温度,并提高夏季容积有机负荷,有助于提高该干式厌氧发酵工程的产气效能和运行稳定性。本研究结果可为工程规模干式厌氧发酵工艺的稳定运行及高效产沼气提供参考。