摘要：污泥传统厌氧消化因水解瓶颈而导致有机物转化甲烷产率低下。选择适当工况对污泥实施预处理可同时实现对污泥中木质纤维素破稳和污泥微生物细胞破壁,从而释放出较多溶解性COD(SCOD),使有机物水解变得容易进行,最终导致甲烷产率大幅提高。本研究通过热水解(T=150℃,t=30 min)、超声波(P=500 W,t=2 h)、碱解(p H=13,t=2 h)和酸解(p H=2,t=2 h)等4种预处理方式对原污泥实施最优工况预处理,分别获得了50.9%、39.1%、31.0%和22.4%的COD溶出率。对预处理后污泥进行传统条件下(SRT=20 d)厌氧消化,分别获得了53.6%、40%、26.8%和24%的甲烷产率(m L/g VSS)增量。同时,预处理后污泥中木质纤维素类物质降解率亦大大增加。缩短SRT(10 d)会导致传统厌氧消化甲烷产率急剧减少,但是,污泥预处理却非常有利于甲烷产率的提高,因此可通过外在预处理方式来逾越内在厌氧水解的瓶颈。

摘要：针对厌氧膜生物反应器(AnMBR)实现污水资源回收过程中存在的膜污染问题,研究了不同电刺激强度对AnMBR产甲烷效能及膜污染的影响。结果表明:适宜电刺激强度(1.0 V·cm^(−1))可实现较好的COD除效果,COD的平均去除率为(85.9±5.9)%。相比于AnMBR,当电刺激强度在0.5~2.0 V·cm^(−1),EAnMBR的膜污染周期延长了13.8%~24.0%,甲烷产率提高了15.9%~43.8%,EPS质量浓度减少了3.5%~27.1%,SMP质量浓度减少了24.3%~52.0%。施加电刺激促进了以乙酸主导的挥发性脂肪酸的降解,氢营养型产甲烷菌Methanobrevibacter比乙酸型产甲烷菌更适应电刺激环境,而EPS产生菌Streptococcus的相对丰度随电刺激强度的增加而减少。基于甲烷资源化-延长膜污染周期的协同效果,施加2.0 V·cm^(−1)的电刺激强度较为理想,以上研究结果可为AnMBR耦合电辅助工艺提供参考。

摘要：利用AMPTS全自动甲烷潜力测试系统、First-Order水解模型、修正的Gompertz和logistic模型,在了解生物炭各理化特性的基础上,通过对厌氧发酵的水解速率、产甲烷潜力及最大甲烷产率等进行拟合和对比分析,研究木屑生物炭对序批式湿法厌氧发酵的影响规律。结果表明:木屑生物炭对序批式厌氧发酵前期的底物水解速率、甲烷产率及累积甲烷产量均有着显著的影响,其中木屑生物炭对水解速率的影响强于果木生物炭和活性炭,较椰壳生物炭弱,且提升厌氧发酵系统的缓冲能力较椰壳生物炭和活性炭强。木屑生物炭对厌氧发酵的强化作用与生物炭粒径成负相关,当粒径<0.5 mm时强化效果最好,提高水解速率33.93%,提升最大产甲烷速率约19.32%,缩短延滞期约51.28%。

摘要：通过批式试验研究了低温热处理对餐厨垃圾与剩余污泥混合厌氧发酵的影响。结果表明,低温热处理可以促进有机质的溶出,提高厌氧发酵前期产甲烷速率;混合厌氧发酵能提高有机质利用率和甲烷产率。低温热处理混合厌氧发酵基质,甲烷产率及厌氧发酵前期的产甲烷速率随着热处理时间及温度的增加而增加。在70℃下热处理30 min,混合基质发酵的甲烷产率为220.3 m L/g VS,较剩余污泥单独厌氧发酵提高了111.1%;最大产甲烷速率为30.8 m L/(g VS·d),较未经预处理的混合基质发酵提高了6.6%。

摘要：豆渣作为一种有机废弃物,其含有较高的化学需氧量,随意排放会产生恶臭,滋生蚊蝇。我国贝壳数量庞大,价格低廉,将生蚝贝壳研磨成的粉末作为豆渣厌氧发酵的添加剂这一应用具有广阔前景。本研究设计四组实验,同时向豆渣与活性污泥接种质量比例为2∶3的底物中分别添加0,2.0,4.0和8.0 g的生蚝贝壳粉并记为T_(1)、T_(2)、T_(3)和T_(4),并对发酵体系pH值、电导率(EC)、化学需氧量(COD)、气体成分及含量和挥发性脂肪酸(VFAs)等指标进行研究。结果表明,产甲烷能力最好的是生蚝贝壳粉添加量为8.0 g的T_(4),其间共产生甲烷气体371.2 L/kg VS added,其次分别是T_(3)、T_(2)、T_(1)。研究证明在豆渣厌氧发酵过程中,添加生蚝贝壳粉可有效维持厌氧体系pH值、加快厌氧发酵进程、促进厌氧发酵顺利进行。

摘要：针对传统苯二甲酸废水处理工艺存在甲烷产率低、颗粒污泥流失严重、化学需氧量(COD)去除率低的问题,构建了新型UASB-MBR组合式反应器,并综合考察了组合式反应器运行稳定性、甲烷转化效率和污泥特性的变化。实验结果表明,废水pH值和总碱度始终维持在厌氧微生物适宜生存的范围,出水氧化还原电位(ORP)值始终维持在理想厌氧系统ORP小于-330mV范围内,此条件说明UASB-MBR组合式反应器可以长期稳定运行。在反应器运行的第一周期,COD去除率约为61.2%,甲烷产率约为0.7L·(m^(3)·d)^(-1)。当废水进入第二周期后,在乙二醇作用下,COD去除率和甲烷产量均有所提升,出水时分别为75.5%和1.05L·(m^(3)·d)^(-1)。运行稳定阶段,生物气中CH_(4)含量约为70%~80%。第二周期引入乙二醇后,提供了微生物生长的基质,加速细胞增殖与代谢,同时还可刺激微生物释放EPS,增强污泥的稳定性。