温度对污泥厌氧发酵产酸过程的影响

污泥厌氧发酵不仅可以产生短链脂肪酸补充污水脱氮除磷【l】工艺中碳源的不足,还可以实现污泥的减量化和资源化。该文综述了温度对污泥厌氧发酵产酸影响的研究进展,着重讨论了温度对污泥厌氧发酵过程中水解、短链脂肪酸（scFAs）累积、甲烷的产生和污泥减量化等方面的影响,并对今后的研究方向进行了展望。     

我国应用生物技术资源化利用城市剩余污泥的研究进展

对我国近年来应用生物技术对城市剩余污泥进行厌氧发酵产沼气、厌氧发酵产氢气、厌氧发酵产生化产品以及污泥堆肥农用等四个领域的研究现状和进展进行了综述。分析发现,厌氧发酵产沼气和堆肥技术比较成熟,得到了比较广泛的应用,而污泥产氢气还处于试验室和中试研究阶段,污泥产生化产品和微生物燃料电池则刚处于起步阶段,具有很大的发展前景。     

皂苷强化生物膜污泥厌氧发酵产酸的研究

采用向生物膜污泥中投加生物表面活性剂皂苷的方法,探究了皂苷对膜污泥厌氧发酵产酸的影响。实验结果表明,皂苷能够强化MBR污泥产酸,且皂苷的最佳投加量为0.1 g/(g TSS),相应地,SCFA的产量为2 153 mg/L。机理研究表明,皂苷能够促进MBR污泥水解,抑制产甲烷,进而促进了短链挥发性脂肪酸(SCFA)的积累。同时皂苷也能够强化与SCFA生产有关酶的活性。     

污泥发酵产酸技术研究及应用进展

活性污泥中含有大量的糖类、脂肪和蛋白质等有机物质,这些物质能够在厌氧条件下发生水解,生成易生物利用的挥发性短链脂肪酸。综合论述了提高污泥发酵产酸的方法,并对污泥发酵产酸技术的发展前景进行了分析与展望,希望该技术能够在污泥处理领域得到进一步发展,使污泥达到减量化、稳定化、资源化,带来更大的环境效益。     

剩余污泥厌氧发酵制氢效率的研究进展

剩余污泥中存在大量的微生物,微生物的细胞质富含丰富的有机质(包括糖、蛋白质和脂肪等),但微生物的细胞质被细胞壁包裹,限制了污泥的厌氧发酵。想要改变污泥中有机物的可利用性,必须采用适当的预处理技术,破坏细菌的细胞壁使有机质溶出,以利于后续厌氧发酵产氢。系统介绍了物理﹙微波、超声波和热预处理﹚、化学﹙酸、碱预处理﹚、生物﹙酶预处理﹚等预处理方式及其他因素对污泥厌氧发酵产氢率的影响。     

HTAB对污泥发酵效能及微生物种群结构的影响

探究了典型杀菌剂十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)对污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的影响,采用16S rRNA和16S rRNA(genes)等测序手段分析比较了发酵系统中微生物的种群结构。结果表明,HTAB暴露有效促进了污泥产酸的效能,第6天达到(2 012±101) mg COD/L,相比空白组提高将近4倍,特别是乙酸。进一步发现,HTAB能加速污泥中蛋白质等有机底物的溶解和水解,促进发酵功能微生物的富集,有利于短链脂肪酸的积累。与传统的16S rRNA相比,16S rRNA(genes)测序分析能更加真实、有效地反映发酵系统中功能微生物的重要作用。     

过硫酸钾对剩余污泥厌氧发酵过程的影响

为了提高污泥产酸量,研究了氧化剂过硫酸钾(K_2S_2O_8)对剩余污泥厌氧发酵过程的影响,考察了K_2S_2O_8对厌氧发酵过程中SCOD、短链脂肪酸(SCFAs)、溶解性蛋白质和多糖及污泥比阻和挥发性固体的影响。结果表明:适宜的K_2S_2O_8浓度有利于污泥的水解、产酸类型的优化以及SCFAs产量的提高。当K_2S_2O_8投加量为0.12g/g时,可以获得较高的产酸量,污泥产酸量达209.21 mgSCFAs/gVSS。同时,投加适量的K_2S_2O_8能提高有机质减少率,改善污泥脱水性能。当K_2S_2O_8投加量为0.12 g/g时,有机质减少率可达34.75%,污泥比阻与对照组相比可下降38.5%。     

污泥厌氧发酵产酸机理及应用研究进展

为了实现污水中污泥减量化和资源化，对其进行厌氧消化是目前国际上应用最广泛的处理方法。酸化阶段的重要产物——挥发性脂肪酸（VFAs）不仅可以作为污水脱氮除磷的碳源，还是合成生物质塑料聚羟基脂肪酸酯（PHAs）的理想底物。简单介绍了污泥厌氧发酵产酸的代谢机理和微生物机理，对近年来污泥厌氧发酵产酸的研究成果进行了梳理，重点论述了底物种类、预处理技术、pH值、发酵温度等因素对污泥厌氧发酵产酸的影响及研究进展，总结并对比了不同底物类型、发酵温度、酸性和碱性条件下都可影响发酵产酸的产量及酸种类分布，而污泥预处理技术则倾向于提高酸的产量，对酸种类分布影响不大。介绍了污泥厌氧发酵产酸在合成PHAs、生物能源和污水的脱氮除磷等方面的应用情况。最后，针对污泥厌氧发酵产酸会因底物有机成分不同，导致酸化效率有所差异，同时控制底物种类、pH值和温度等因素不仅影响产酸量，还会影响产酸类型和产物种类。提出了今后的研究方向主要是深入分析不同底物的酸化效率差异原因、污泥定向发酵产酸，实现总VFAs中各种酸比例调控。     

污水厂污泥厌氧消化产短链脂肪酸研究进展

污泥厌氧消化产短链脂肪酸是实现污泥资源化的重要途径,短链脂肪酸不仅是产甲烷的底物、污水脱氮除磷的碳源,而且可以作为原料产生一系列高附加值的产品。本文介绍了污泥厌氧消化产有机酸的机理,重点阐述了污泥性质、温度、pH值、碳氮比（C/N）、水力停留时间（HRT）和固体停留时间（SRT）等影响污泥厌氧消化产酸的主要因素及研究进展,指出这些因素通过改变底物性质、微生物活性及二者接触反应时间等对产酸过程产生影响,其中温度和pH值是研究热点,目前大多数研究者认为高温和碱性条件更有利于污泥产酸。此外,还论证了这些影响因素对于实现污泥产酸最大化的重要意义,提出各因素之间的相互关系以及通过调控温度、pH值、碳氮比等发酵影响因素来控制产酸类型是今后值得研究的方向。     

不同预处理方法促进初沉/剩余污泥厌氧发酵产沼气研究进展

系统地归纳了近年来促进污水厂初沉/剩余污泥厌氧发酵产沼气的主要处理方式,包括物理预处理方式（热预处理、超声波预处理、微波预处理、机械预处理）,化学预处理方式（臭氧预处理、碱预处理）以及生物预处理方式（酶预处理）等综合应用物理、化学和生物方法的预处理方式。并指出臭氧及碱的投加对于促进初沉/剩余污泥中有机物质水解的效果和促进产沼气量、微波的非热效应提高初沉/剩余污泥产沼气效能的影响以及多种预处理方式的联合应用是未来在促进初沉/剩余污泥产沼气领域值得研究的新方向。     

污泥厌氧资源化利用积累SCFA的新策略及作用机制

为了探究磁铁矿对剩余污泥厌氧发酵生产短链脂肪酸(SCFA)的影响,以剩余污泥为研究对象,建立序批式厌氧反应器,通过比较pH,溶解性化学需氧量(SCOD),SCFA及乙酸钠的变化探究了磁铁矿纳米材料(Fe3O4NPs)对污泥厌氧发酵的影响。实验结果表明Fe3O4纳米材料的存在能够增加SCOD和SCFA含量,当Fe3O4NPs由0 mg/L增加至300 mg/L时,SCOD和SCFA的最大质量浓度分别由3256、1524 mg/L增加至4015、3460 mg/L。进一步研究发现适量Fe3O4NPs投加有助于乙酸钠的降解,而过量Fe3O4NPs的投加却抑制乙酸钠的降解。适量Fe3O4NPs的投加为厌氧微生物提供了微量元素,强化了微生物的活性。揭示Fe3O4NPs对污泥厌氧消化产酸的影响行为,为推动污泥厌氧消化技术进步提供理论依据和技术支撑。     

厌氧发酵产氢污泥的驯化技术

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.     

厌氧与光合微生物联合制氢工艺实验研究

利用厌氧细菌暗发酵产氢和光合细菌光发酵产氢的优势和互补协同作用而联合起来的两步法制氢,探讨不同底物浓度对厌氧发酵阶段产氢的影响、厌氧发酵时间对产氢发酵过程的影响;光合微生物发酵随发酵时间的产氢情况。结果表明,葡萄糖浓度对厌氧生物产氢有很大的影响, 15 g/L 的葡萄糖浓度有较好的产氢量。葡萄糖利用率和挥发性脂肪酸的总量随厌氧发酵时间的变化情况表明,在厌氧发酵阶段,以葡萄糖为底物,最佳的葡萄糖浓度为 15 g/L。在 37 h 的葡萄糖利用率达到 72.08%,挥发性脂肪酸总量达到 9 326.3 mg/L,每克葡萄糖累计产氢量为 182 mL。在厌氧发酵时间 37 h 时把厌氧发酵的产物移到光合发酵反应器,接种位于生长对数期的光合细菌群,调节培养液的pH值和加入光源进行光合产氢,88 h 时每克葡萄糖累计产氢达到 352 mL,两步联合制氢每克葡萄糖累计产氢量共可达到 534 mL。     

高浓度酒糟废水厌氧发酵产沼气条件研究

为验证利用酒糟厌氧发酵产沼气项目的可行性,并在小试的过程中收集相关数据,为今后的中试提供数据参考,在中温(30～40℃),pH为7.0～7.5条件下,采用一种自制的厌氧发酵装置对米酒酒糟厌氧发酵产沼气进行了小试。结果表明,米酒酒糟极易酸化形成大量挥发性脂肪酸(VFA),是产生沼气的原料。在进料COD为26000～68000 mg/L情况下,所产沼气中甲烷百分含量在34%～62%之间,沼气中甲烷含量随进料COD和COD去除率的升高而升高。酒糟发酵过程中需严格控制温度和pH。所产沼气中酸性阻燃气体含量很低,可用作工业燃料,利用高COD酒糟进行厌氧发酵产沼气可行。     

有机垃圾厌氧发酵产氢技术研究进展

分析了国内外厌氧发酵产氢的技术现状;从厌氧发酵产氢的原理和机理入手,讨论微生物、发酵过程、过程参数等对产氢效率和速率的影响;还对厌氧发酵产氢的可行性进行研究.     

外源添加剂强化剩余污泥厌氧发酵产酸的影响研究

挥发性脂肪酸（VFA）是污水生物处理中反硝化脱氮和厌氧释磷过程必需的碳源,还能作为底物生产高附加值的产品,而利用剩余污泥进行厌氧发酵是产VFA的重要途径之一。为了提高污泥产酸效率,利用外源添加剂促进和强化污泥厌氧发酵产酸的研究逐渐引起重视。文章总结了抗生素、表面活性剂、植物化学物质和盐类四类外源添加剂对污泥厌氧发酵产酸过程的影响,分别从外源添加剂对污泥的增溶、水解、产酸和产甲烷四个过程进行了分析,同时阐述了外源添加剂在污泥中的降解、残留状况,最后提出对两种或两种以上的外源添加剂联用促进产酸和寻找能促进污泥产酸的共发酵基质也是今后的研究重点。     

厌氧处理含动植物油废水的设计和运行

介绍了大豆蛋白废水和屠宰废水的水质和性质特征,分析了污水、污泥、沼气工艺设计和工程的调试运行状况.实践表明大豆蛋白和屠宰废水混和处理,利于均衡生物处理系统营养,降低油脂和长链脂肪酸的影响,优化厌氧系统工艺设计及参数,使COD总去除率达95.0%以上;尽快从间歇进水变为连续进水,利于基质和污泥的混和接触,可促进油脂和脂肪酸的降解,防止油和脂肪酸的积累.     

污水处理厂剩余污泥热处理发酵产氢的影响因素

研究了影响污水处理厂剩余污泥热处理厌氧发酵产氢的4个因素：热处理时间、污泥浓度、起始pH和反应瓶顶隙率. 结果表明,热处理时间会影响污泥热处理的效果,导致发酵产氢的底物?污泥不同,从而影响热处理污泥的发酵产氢,121℃下热处理5 min为最佳处理时间. 中性起始pH值(6.5~8.0)下,热处理污泥的氢产率相对稳定,低于6.5不利于发酵产氢. 当反应瓶的顶隙率为51.61%时,热处理污泥的氢产率最大. 7.81 g/L为最佳污泥浓度,该浓度下污泥的氢产率最大,高于或低于该浓度时,污泥的发酵氢产率均下降. 在最佳条件下,热处理污泥的氢产率达19.57 mL/g VSS.     

污泥厌氧发酵产氢技术的研究进展

综述了污泥厌氧发酵的产氢研究进展,结果表明,联合预处理对产氢效果的提升往往优于单一预处理。针对目前研究报道分析,提出建立合理的评价体系对产氢研究有意义;今后应加强对共发酵产氢过程中的微生物群落动态、代谢途径的研究。     

长链脂肪酸对厌氧颗粒污泥产甲烷毒性研究

在间歇培养中研究了不同长链脂肪酸（LCFA）对UASB和EGSB两种反应器厌氧颗粒污泥的产甲烷毒性。结果表明，庚酸，癸酸和油酸对厌氧颗粒污泥产甲烷活性有较强的抑制，EGSB反应器厌氧颗粒污泥对LCFA的抑制表现出比UASB反应器厌氧颗粒污泥更大的耐受能力，LCFA主要通过在颗粒污泥厌氧微生物的吸附而破坏菌体细胞膜的结构。直接杀死厌氧微生物，厌氧颗粒污泥中，利用乙酸的甲烷菌和产氢产乙酸菌受到LCFA的抑制较严重。利用甲酸和利用氢气的甲烷菌受到的抑制程度较小。