污泥厌氧发酵技术

化 工 进 展

2009年第28卷增刊 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS

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厌氧发酵产氢污泥的驯化技术

刘晓烨1,2，庄蓓岚1，宋倩雯2，杨 睿2，韩 伟1，李永峰2

（1 东北林业大学林学院，哈尔滨 150040；2 上海工程技术大学化学化工学院，上海 201620）

摘 要：以糖蜜废水为发酵底物，以污水处理厂剩余污泥为反应器启动污泥，污泥采用曝气氧化预处理方法，从而达到厌氧发酵产氢目的并提高其发酵产氢能力。试验表明，经曝气氧化预处理后的污泥可作为厌氧发酵生物制氢的接种污泥，且具有较高的产氢能力，在实验条件下，反应器稳定运行时产气量为3 L，发酵产气中氢气浓度为75.77%，液相末端发酵产物主要为乙醇、乙酸。 关键词：氢气；发酵；厌氧污泥

已在氢气作为一种无污染可再生的理想燃料[1]，

城市污水处理厂剩余污世界范围内得到广泛重视[2]。

泥或其它生物质能制取氢气，反应条件温和，具有开发新能源、节省能量消耗及净化环境的重要意

－

义[34]。利用污水厂预处理剩余污泥厌氧发酵产氢是一个非常有意义并具有广阔发展前景的新的研究方向[5]。大量研究表明

在污泥中添加富含碳元素的替硝唑含片,提高了污泥中碳氮比,对提高污泥产氢效果作用显著。替硝唑片添加量为1.40g时,污泥的产氢效果最佳,产氢速率高达11.13mL/h。污泥厌氧发酵过程中,污泥中SOC浓度和SOC/SN逐渐降低,SN浓度和TVFA浓度不断上升,NH3-N浓度和pH值均先降低后升高。

碳氮比对污泥厌氧发酵产氢过程的影响

碳氮比对污泥厌氧发酵产氢过程的影响

福建省环境科学研究院曾雨

[摘要]在污泥中添加富含碳元素的替硝唑含片，提高了污泥中碳氮比，对提高污泥产氢效果作用显著。替硝唑片添加量为1.40g时，污泥的产氢效果最佳，产氢速率高达11.13m L/h。污泥厌氧发酵过程中，污泥中SO C浓度和SO C/SN逐渐降低，SN 浓度和T V FA浓度不断上升，N H3-N浓度和pH值均先降低后升高。

[关键词]碳氮比污泥厌氧发酵产氢影响

1引言

污泥产量的快速增长及其环境安全问题已引起人们的普遍关注；另一方面，以石油、煤、天然气为代表的化石燃料作为一次性能源正日渐枯竭，其大量使用所造成的能源短缺和环境污染问题是新世纪人类所面临的重大挑战。利用污泥进行厌氧发酵产氢，既可解决污泥的环境污染问题，又可制备清洁的燃料能源——氢气。

在生物制氢系统中，微生物是产

在污泥中添加富含碳元素的替硝唑含片,提高了污泥中碳氮比,对提高污泥产氢效果作用显著。替硝唑片添加量为1.40g时,污泥的产氢效果最佳,产氢速率高达11.13mL/h。污泥厌氧发酵过程中,污泥中SOC浓度和SOC/SN逐渐降低,SN浓度和TVFA浓度不断上升,NH3-N浓度和pH值均先降低后升高。

碳氮比对污泥厌氧发酵产氢过程的影响

碳氮比对污泥厌氧发酵产氢过程的影响

福建省环境科学研究院曾雨

[摘要]在污泥中添加富含碳元素的替硝唑含片，提高了污泥中碳氮比，对提高污泥产氢效果作用显著。替硝唑片添加量为1.40g时，污泥的产氢效果最佳，产氢速率高达11.13m L/h。污泥厌氧发酵过程中，污泥中SO C浓度和SO C/SN逐渐降低，SN 浓度和T V FA浓度不断上升，N H3-N浓度和pH值均先降低后升高。

[关键词]碳氮比污泥厌氧发酵产氢影响

1引言

污泥产量的快速增长及其环境安全问题已引起人们的普遍关注；另一方面，以石油、煤、天然气为代表的化石燃料作为一次性能源正日渐枯竭，其大量使用所造成的能源短缺和环境污染问题是新世纪人类所面临的重大挑战。利用污泥进行厌氧发酵产氢，既可解决污泥的环境污染问题，又可制备清洁的燃料能源——氢气。

在生物制氢系统中，微生物是产

有机固体废物干法厌氧发酵技术研究综述

摘要 干法厌氧发酵技术作为有机固体废物能源化与处置的有效途径,近年来已逐渐成为世界各国农业固体废物资源化技术研究的热点。综述了国内外有关有机固体废物干法厌氧发酵处理技术研究现状,并展望了农业固体废物干法厌氧发酵技术的发展趋势。

关键词 有机固体废物 干法厌氧发酵 处理技术

Abstract As the technology of dry anaerobic digestion of organic solid waste is an

effective app roach to the disposing and recycling of or ganic solid waste as energy, it has become a hot spot of the research on this technology all over the world. A review of the status quo of theresearch on the technology of dry anaerobic digestion of organic solid waste inside an

塞流式工艺

塞流式工艺细分有两种，一种是普通的塞流式反应器（PFR），另一种是改进的高浓度塞流式工艺（HCF）。

1. 塞流式反应器（PFR）

图1

（1） 原理

PFR也称推流式反应器，是一种长方形的非完全混合式反应器。高浓度悬浮固体发酵原料从一端进入，呈活塞式推移状态从另一端排出。消化器内沼气的产生可以为料液提供垂直的搅拌作用，料液在沼气池内无纵向混合，发酵后的料液借助于新鲜料液的推动作用而排走。进料端呈现较强的水解酸化作用，甲烷的产生随着向出料方向的流动而增强。由于该体系进料端缺乏接种物，所以要进行固体的回流。为减少微生物的冲出，在消化器内应设臵挡板以有利于运行的稳定。PFR反应原理及结构见图1。这种工艺能较好地保证原料在沼气池内的滞留时间。许多大中型

畜禽粪污沼气工程采用这种发酵工艺。

（2） 特点

优点：适用于高SS废水的处理，尤其适用于牛粪的厌氧消化，固体含量可以提高到12%；用于农场有较好的经济效益；不需要搅拌；池形结构简单，运行方便，故障少，稳定性高。

缺点：固体物容易沉淀池底，影响反应器的有效体积，使HRT和SRT降低，效率较低；需要固体和微生物的回流作为接种物；因该反应器占地面积或体积比较大，反应器内难以保持一致的

有机固体废物干法厌氧发酵技术研究综述

摘要 干法厌氧发酵技术作为有机固体废物能源化与处置的有效途径,近年来已逐渐成为世界各国农业固体废物资源化技术研究的热点。综述了国内外有关有机固体废物干法厌氧发酵处理技术研究现状,并展望了农业固体废物干法厌氧发酵技术的发展趋势。

关键词 有机固体废物 干法厌氧发酵 处理技术

Abstract As the technology of dry anaerobic digestion of organic solid waste is an

effective app roach to the disposing and recycling of or ganic solid waste as energy, it has become a hot spot of the research on this technology all over the world. A review of the status quo of theresearch on the technology of dry anaerobic digestion of organic solid waste inside an

常温干式厌氧发酵水稻秸秆产沼气试验研究

刘伟伟1，马 欢2，王继先1，朱德泉1，夏 萍

1

（1安徽农业大学工学院，合肥，230036；2中国科学院合肥等离子体物理研究所，合肥，230031） 摘 要：试验将水稻秸秆经白腐菌的预处理后，在常温下进行厌氧干式发酵。对其发酵过程中的生物气产量、pH值、乙酸及甲烷含量等多种关键性指标进行了动态跟踪监测。结果表明，水稻秸秆经过C/N调节和白腐菌预处理后，前45d的累积产气量约占总产气量的80.4%；发酵原料TS产气率为0.457m3/kg。与常规湿式厌氧发酵相比，常温干式厌氧发酵不仅提高了池容效率，而且单位原料产气率也提高了26.9%，产气速率的增加大大缩短了发酵周期，发酵液pH值稳定在6.8~7.5。研究表明厌氧干发酵产沼气是一种技术上可行的农业废弃物资源化利用方式，为水稻秸秆这种难以降解的大规模纤维素类资源利用提供了重要的设计依据和利用途径。

关键词：水稻秸秆；常温；干式厌氧发酵；沼气 中图分类号：S216.4

0、引 言

我国是传统的农业大国，农作物秸秆资源拥有量居世界首位，年产生水稻秸秆达6.4亿t。长期以来，大量秸秆露天焚烧不仅造成极大的资源浪费，而且带来严重的环境污染。直接燃烧作为农村能源，热效率仅

编号

本科生毕业设计（论文）

题目：氨氮抑制对于餐厨垃圾厌氧发酵的

影响研究

环境与土木工程 学院 环境工程 专业

学 号 1003080221 学生姓名 王晓平 指导教师 赵明星 副教授

二〇一二年六月

摘要

摘 要

餐厨垃圾中富含大量的淀粉和纤维素等有机物质，生物可降解性强，因此生物方法已经逐渐成为处理厨余物的主要发展方向．厌氧发酵作为一种生物处理技术，存在着生化抑制效应．本课题主要研究氨氮胁迫对产甲烷代谢途径的影响.

本实验以厌氧颗粒污泥为菌种，主要研究了以下几个方面的内容：1) 氨氮胁迫对餐厨产气量的影响．2) 氨氮胁迫对餐厨垃圾厌氧发酵过程中TOC去除率的影响．3) 氨氮胁迫对餐厨垃圾厌氧发酵过程中有机酸的影响以及对厌氧发酵过程中产甲烷辅酶F420的影响．

实验首先通过氨氮负荷梯度实验确定餐厨垃圾厌氧发酵对产甲烷的抑制作用，以及抑制整个反应过程的有机酸种类和浓度，TOC去除率，以及产甲烷过程关键酶—辅酶F420影响．同时研究氨氮胁迫前后餐厨垃圾厌氧发酵产甲烷代谢途径的变化情况．

实验结果表明：1) 不同的氨氮浓度对产气量有一定的影响，随着

编号

本科生毕业设计（论文）

题目：氨氮抑制对于餐厨垃圾厌氧发酵的

影响研究

环境与土木工程 学院 环境工程 专业

学 号 1003080221 学生姓名 王晓平 指导教师 赵明星 副教授

二〇一二年六月

摘要

摘 要

餐厨垃圾中富含大量的淀粉和纤维素等有机物质，生物可降解性强，因此生物方法已经逐渐成为处理厨余物的主要发展方向．厌氧发酵作为一种生物处理技术，存在着生化抑制效应．本课题主要研究氨氮胁迫对产甲烷代谢途径的影响.

本实验以厌氧颗粒污泥为菌种，主要研究了以下几个方面的内容：1) 氨氮胁迫对餐厨产气量的影响．2) 氨氮胁迫对餐厨垃圾厌氧发酵过程中TOC去除率的影响．3) 氨氮胁迫对餐厨垃圾厌氧发酵过程中有机酸的影响以及对厌氧发酵过程中产甲烷辅酶F420的影响．

实验首先通过氨氮负荷梯度实验确定餐厨垃圾厌氧发酵对产甲烷的抑制作用，以及抑制整个反应过程的有机酸种类和浓度，TOC去除率，以及产甲烷过程关键酶—辅酶F420影响．同时研究氨氮胁迫前后餐厨垃圾厌氧发酵产甲烷代谢途径的变化情况．

实验结果表明：1) 不同的氨氮浓度对产气量有一定的影响，随着

浅谈发酵食品与发酵技术

说起发酵食品, 人们很容易就想到酱油、 腐乳、 豆豉、 咸菜等具有独特色香味的常见食品。但人们往往也容易把它们与细菌和腐烂联系起来。到底什么是发酵食品呢？

发酵食品是指利用乳酸菌或曲菌制成的食品。相对于普通食品而言, 发酵食品有着更为丰富的营养成分; 由于发酵的作用, 食品中的蛋白质被有效降解, 此类食品更易消化吸收。同时, 由于大多数致病菌只适应中性偏碱环境, 而发酵工艺产生的是酸性环境, 所以发酵食品更耐贮存。此外, 食用发酵食品还能获得几种人体必需但本身不能产生的氨基酸。 发酵食品分为5 种 ,一 种 是 酒类, 比如啤酒、 黄酒、白酒和葡萄酒; 一种是氨基酸类, 比如味精(其主要成分为谷氨酸); 一种是有机酸类, 如柠檬酸; 一种是蛋白质水解类, 大部分为传统酿制产品, 如酱油、腐乳、 醋都属于此类; 还有一种是酶制剂, 主要用于工业生产。

发酵技术有着悠久的历史，作为现代科学概念的微生物发酵工业，是在 20 世纪 40 年代随着抗生素工业的兴起而得到迅速发展的，而现代发酵技术又是在传统发酵技术的基础上，结合了现代的基因工程、细胞工程、分子修饰和改造等新技术。由于微生物发酵工业具有投资少、见效快、污染小、外源目