沼气工程技术讲座(四) 厌氧消化器技术

1厌氧消化器容积计算厌氧消化器容积是标志沼气工程规模的主要参数之一。厌氧消化器容积计算应依据《沼气工程技术规范第1部分:工艺设计》(NY/T1220.1-2006)和《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》(NY/T1222-2006)中的相关规定进行。(1)根据容积负荷计算消化器容积V1=[24(S0-S1)Q1]/n1(1)     

UASB工艺常温处理木薯加工废水

为了控制喀麦隆木薯加工废水的污染并回收沼气 ,选用上流式厌氧污泥床反应器 (UASB) ,进行了常温厌氧处理木薯加工废水的试验。结果表明 :采用UASB工艺处理COD浓度为 14190mg/L的木薯加工废水 ,COD去除率可达90 %以上 ,容积COD负荷达 6.81g/L·d ,容积沼气产率 3 .2 0L/L·d。在实用中 ,进水COD浓度宜控制在 140 0 0mg/L左右 ;容积COD负荷宜控制在 7.0 0 g/L·d左右 ;水力停留时间宜控制在 2d。     

生物制氢反应器产氢产乙酸菌群对挥发酸的转化

采用间歇培养的方式,利用取自生物制氢反应器的厌氧活性污泥考察了活性污泥中产氢产乙酸菌群对乙醇、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和乳酸的转化和产氢。结果表明,培养时间为44h时,厌氧活性污泥发酵葡萄糖的累计产气量为356mL,累计产氢量为209mL,氢气含量为58.7%。发酵产物的组成成分乙醇为427.1mg/L、乙酸为716.5mg/L、丙酸为172.5mg/L、丁酸为689.4mg/L、戊酸为123.6mg/L。发酵生物制氢反应器厌氧活性污泥中产氢产乙酸菌群能够对乙醇和乳酸进行产氢产乙酸转化,厌氧污泥转化乙醇形成的乙酸含量约为270mg/L,累计产氢量为15mL;转化乳酸形成的乙酸含量约为190mg/L,累计产氢量为7mL。厌氧污泥不能对乙酸、丙酸、丁酸和戊酸进行产氢产乙酸转化,培养过程中也没有气体生成,分析认为产氢产乙酸菌群对挥发酸的转化不是发酵生物制氢反应器产氢的主要途径。     

厌氧—好氧系统工艺处理酒厂废水的研究

以茹类为原料的酒精(或白酒)生产中排放的酒浆废水(pH为4左右、COD在4万毫克/升以上),采用三级厌氧消化、有机物甲烷转化率较高,每升原料可制取沼气29.2升,第一厌氧消化器处理负荷为5kgCOD/M~3·日,滞留期为8天。未级厌氧消化器出水pH为8,COD为4000毫克/升左右。采用能耗小的好氧法装置对出水进行补充处理,最后的出水pH为8、COD为189毫克/升,SS仅为少量。基本达到国家排放标准。剩余消化污泥干燥后、肥分分析为:全氮1.46％、全磷0.354％、全钾1.01％、有机碳14.15％。是一种优质有机肥料。热值分析为1211大卡/公斤,亦可和煤混烧锅炉。     

厌氧活性污泥发酵制氢系统中的同型产乙酸作用及其控制

为提高厌氧活性污泥发酵生物制氢反应系统的产氢效能,以CSTR的运行为基础,通过系统活性污泥的间歇培养试验,探讨了同型产乙酸菌群对发酵制氢系统产氢效能的影响,并以CHCl3和二溴乙烷磺酸钠(BES)为抑制剂,研究了抑制同型产乙酸菌群活性的方法。结果表明:CSTR发酵产氢系统中,存在较强的同型产乙酸作用,是导致发酵气氢含量较低的主要原因;向反应体系中投加0.1%~1.0%(V/V)的CHCl3,可有效抑制同型产乙酸作用;在初始葡萄糖浓度5000mg/L、pH=7.0、污泥接种量1.6g MLVSS/L等条件下,CHCl3加入量为0.5%时,活性污泥的比产氢速率可达8.9mmolH2/gMLVSS,是不加抑制剂反应体系的2倍。10mmol/L剂量的BES,不仅对同型产乙酸菌无抑制作用,且可削弱CHCl3的抑制效果。     

木糖厌氧发酵产氢特性研究

以木糖作为厌氧发酵产氢底物,热预处理(100℃,处理20 min)的厌氧颗粒污泥作为接种物,研究了中温条件(37℃)下厌氧发酵产氢特性.结果表明,当反应进行至50 h时,累积产氢量最大,为81.11 mL;乙酸、丁酸和乙醇是液相末端产物中的主要物质,其中乙酸和丁酸的浓度分别为1290 mg/L和1225 mg/L,发酵类型是典型的丁酸型发酵;反应体系的pH值开始降低,最后稳定在4.40左右,形成一个稳定的缓冲体系.     

pH值和温度对产酸阶段代谢物的影响

作者是在一个新型的混合式反应器中进行了一项水解一种含蔗糖量为9克/升的合成料液的实验。最短水解滞留期(HRT)为9.9小时,在不连续中和的情况下,产气率达1.07米~3/米~3·日。在这个反应器的消化液中平均每毫升含有10~9个有机厌氧活细胞。试验结果表明pH值、温度对形成的各种代谢产物的类型和浓度都有重大影响。这些包括作为主要代谢产物的乙醇、甲酸、乙酸、丙酸和丁酸以及作为次要代谢产物的巳酸。由得到的结果可以看出,为了获得最理想的能源产物,产酸厌氧消化器中保持原液的pH值为6.5,温度35℃是必要的。     

国内外柴油机文献题录

机型与综述三角转子发动机的特点及其发展概况综述[刊]/裴海灵//内燃机·-2006,(3)·-1￣3氢内燃机的发展现状和动向[刊]/孙宁//车用发动机·-2006,(2)·-1￣5核电站应急柴电机组技术方案及市场前景[刊]/杨小清//柴油机·-2006,(4)·-7￣98120ZL柴油机的开发[刊]/王钢//柴油机·-2006,(4)·-1￣2,6D eutz动力系统部在慕尼黑的产量增长[刊,英]/工业新闻专栏//D iesel&Turbine W orldw ide·-2006,(6)·-14￣17M A N B&W公司专为265000m 3 LN G运输船制造的7570M E-C发动机[刊,英]/推进专栏//ShippingW orld&Shipbuilder(英国)·-2006…     

厌氧消化污泥预处理对提油后微藻渣产氢的影响

以微藻油脂提取后的藻渣为底物,研究了厌氧消化污泥预处理方式对产氢的影响,预处理方法为热、碱、酸和氯仿处理。结果表明,污泥预处理方式对藻渣的产氢量和消解率有很大影响。热处理污泥的底物消解率最高,而酸处理时为最低;热处理污泥的氢气产量最高,为27.27 ml/g,酸、碱、氯仿和未处理污泥的氢气产量较低,分别为13.97,23.69,17.73和18.88 ml/g。虽然氯仿处理和酸碱处理完全抑制了甲烷菌活性,但是产氢细菌的活力也受到抑制,其中酸处理的抑制最为严重。因此,热处理是富集产氢细菌最有效的方法。     

城市有机垃圾处理过程中主要生理群的微生物研究

分别采用直接厌氧和先好氧后厌氧方法处理城市有机垃圾,并以稀释法和相应的培养基,用最大可能数量(MPN)法计算发酵过程中主要微生物生理群的数量变化。结果表明:在直接厌氧发酵过程中挥发性有机酸大量积累,最高浓度达35765PPM,日平均产气量只有25.15ml,一般厌氧异养细菌、氨化细菌、产氢产酸细菌比先好氧后厌氧法高,产甲烷细菌比先好氧后厌氧法低210倍。在先好氧后厌氧发酵过程中,在好氧末期挥发酸浓度达9160PPM,在厌氧阶段,挥发酸中的乙酸、丁酸逐渐下降,而丙酸在发酵的前7天有所上升,日平均产气量为169ml;在厌氧阶段,氨化细菌、硝酸盐还原菌、硫酸盐还原菌、产氢产酸细菌有缓慢下降趋势,产甲烷细菌在发酵 14天后才开始下降,纤维素分解菌呈缓慢上升趋势。用先好氧后厌氧方法处理城市有机垃圾能防止挥发性有机酸的大量积累,使厌氧发酵启动加快,可提高产气率,缩短发酵周期。     

不同预处理剩余污泥的中温厌氧消化试验研究

设计单因素试验,考察了热处理时间和碱投加量对剩余污泥有机质溶出和厌氧消化产沼气的影响。结果表明:加热和碱预处理均可明显地促进有机质溶解和提高厌氧产气效率;与原污泥相比,高温处理20 min后,剩余污泥可溶性有机质和累积厌氧产气量达到最高,分别为2 550 mg/kg和3 275.33 mL,较对照污泥分别增加了7.4倍和34.15%;高浓度CaO(6%和10%)处理后,剩余污泥中STOC浓度分别达到3 280 mg/kg和3 340mg/kg,较对照污泥STOC浓度(305 mg/kg)提高了9.75和9.95倍;CaO预处理对污泥厌氧消化影响较复杂,表现为低浓度促进产气和高浓度抑制产气;2%CaO处理下,累积产气量比对照提高了39.87%;6%和10%CaO处理下,累积产气量低于对照污泥。     

有机废水发酵法生物制氢中试研究

利用厌氧细菌的产酸发酵作用进行生物制氢的生物制氢技术 ,在世界范围内受到普遍重视。然而 ,多数研究都集中在纯菌种的产氢机理上 ,而对混合菌种的研究较少。该文在小试研究成果的基础上 ,利用驯化的厌氧活性污泥进行了中试规模的生物制氢试验研究 ,获得了 30mol/kgVSS .d的持续产氢能力。试验结果表明 ,将运行参数控制在温度 35℃、pH4 0～ 4 5、HRT4～ 6h、ORP - 10 0～ - 12 5mV、进水碱度 30 0～ 5 0 0mg/L (以CaCO3 计 )、容积负荷 35～ 5 5kgCOD/m3 ·d等范围时 ,发酵法生物制氢反应器的最大持续产氢能力可达 5 7m3 /m3 ·d。中试制氢反应器具有良好的抗负荷冲击能力和运行稳定性 ,对制糖废水中的COD去除率可达到 2 0 %以上 ,去除单位COD可获得 2 6mol/kgCOD的产氢率。     

城市生活垃圾和污水厂剩余污泥联合厌氧消化产气性能研究

以城市生活垃圾和污水厂剩余污泥为消化原料,在中温(35℃)条件下,采用序批式厌氧消化方式,研究了生活垃圾和剩余污泥不同混合比例下的厌氧消化产气性能,以及不同原料配比对厌氧消化过程及消化效率的影响。按照生活垃圾和剩余污泥VS比分别为1∶0(R1),2∶1(R2),1∶1(R3),1∶2(R4)和0∶1(R5),试验设置了5个试验组。研究结果表明:两种物料混合后有助于提高消化效果和产气性能,其中,当城市生活垃圾和剩余污泥VS比为2∶1时,系统厌氧消化效果最好,VS去除率为35.98%,单位VS产气量为348.84 m L/g,产气中甲烷含量为53.8%,消化时间较单纯生活垃圾厌氧消化缩短了9 d。说明一定比例的生活垃圾和剩余污泥联合厌氧消化是提高厌氧消化效率的有效途径。     

解偶联剂CCCP调控海洋绿藻Platymonas subcordiformis 的光照产氢特征

研究了不同浓度解偶联剂CCCP对海水绿藻Platymonas subcordiformis 光照产氢的影响.研究结果显示:厌氧暗诱导后,PSII光化学活性、光合放氧能力和光照产氢能力与CCCP浓度密切相关;藻液中CCCP浓度超过4μmol·L~(-1)时,藻细胞PSII光化学活性被持续抑制,光合放氧能力明显降低,密闭藻液体系能够保持厌氧状态,进行光照产氢12h以上;光照产氢所需电子的90%来自PSII光解水,10%来自内源底物代谢;随着CCCP浓度增加,其对氢酶活性的抑制作用增强.同时,研究了10μmol/L CCCP对不同pH藻液直接光照产氢的影响.     

低温磁控溅射SnO2:Sb透明导电膜的结构与导电性能

采用射频磁控溅射法在7059玻璃衬底上低温制备出锑掺杂的氧化锡(SnO2:Sb)透明导电膜,对薄膜的结构和电学性质进行了研究。制备薄膜为多晶膜,并且保持了纯二氧化锡的金红石结构,而且具有明显的(110)择优取向。最低电阻率为2×10-3Ω·cm,载流子浓度和迁移率分别为1 65×1020cm-3和19 0cm2·v-1·s-1。     

餐厨垃圾与市政污泥协同厌氧制氢影响因素研究

以餐厨垃圾和市政污泥为研究对象,采用协同厌氧制氢工艺研究不同温度、物料配比对厌氧产氢潜力和中间代谢产物变化规律的影响。结果表明,55℃高温发酵时,餐厨垃圾单独厌氧发酵产氢效果最佳,产氢潜力、最大产氢速率分别为342.49 mL、41.48 mL/h,是35℃中温发酵的1.2倍。35℃中温发酵,餐厨垃圾与市政污泥配比为5∶1时氢气含量最高为56.4%。相关性分析表明,pH值与氨氮浓度呈正相关,与还原糖含量、累积产氢量呈显著负相关;还原糖含量与累积产氢量呈正相关,氨氮浓度与累积产氢量呈显著负相关。温度、物料配比和pH值的优化调控对协同厌氧制氢工艺的高效稳定运行具有重要意义。     

固定化光合细菌处理有机废水过程产氢的研究——Ⅱ.红假单胞菌菌株D利用有机物光产氢的特性

应用固定化细胞技术,研究红假单胞菌菌株D(Rhodopseudomonas sp.D)利用有机物光产氢的过程特性,发现以琼脂包埋的固定化细胞,在以苹果酸作为基质的条件下,光照培养120h,总产氢量达到119.5ml,产氢速率为19.92ml(1·h)~(-1)。与悬浮细胞相比,产氢能力提高90％,而且光产氢持续时时延长。菌体菌龄、颗粒内生物量、光照强度、光照/黑暗时间、基质初始pH以及基质浓度均影响产氢过程。试验还证实除苹果酸外,废水中常见污染物如葡萄糖、乳酸、丙酸也是良好的产氢基质。本实验结果表明用光合细菌处理有机废水同时回收氢能的可能性。     

沼气发酵过程动力学模型和参数测定

本文讨论了沼气产气速度动力学数学模型,在实验条件下计算得到产甲烷菌的最大生长系数和米氏常数:在35℃时,μm=0.028h~(-1),K=2300 ppm乙酸;在29℃时,μ_m=0.016h~(-1),K=2500 ppm乙酸。     

剩余污泥与酒精糟液高温共厌氧消化能量平衡及动力学研究

利用酒精糟液易降解及其具有的热能资源优势,在实验室条件下考察了剩余污泥与酒精糟液高温共厌氧消化运行情况。结果表明,当剩余污泥和酒精糟液以体积比3∶1混合、有机负荷率为1.73 g/(L·d)、污泥停留时间为12.5 d的条件下稳定运行时,污泥挥发性固体(VS)去除率为49.4%,日产气率为0.54 L/g,能量平衡值为39.73 k J/d,突破了剩余污泥厌氧消化能量平衡为负值的瓶颈,充分利用了酒精糟液的热能资源。采用ChenHashimoto一级动力学模型方程评价厌氧消化过程,剩余污泥高温厌氧消化和剩余污泥与酒精糟液混合高温共厌氧消化的动力学常数K和最大比生长速率μmax分别为0.640 0,0.084 9 d-1和1.914 1,0.261 9 d-1,表明剩余污泥与酒精糟液混合高温共厌氧消化体系明显优于剩余污泥高温厌氧消化体系。     

国内外柴油机文献题录

机型与综述236系列柴油机的研制及应用[刊]/刘丕人//柴油机·-2005,(2)·-4～6高速柴油机在快速航运领域的发展[刊,英]//Ship-ping World&Shipbuilder·-2005,(3)·-22～26高速船用柴油机的功率标定与船舶动力的选型[刊]//罗述健//柴油机设计与制造·-2005,(1)·-11～18Perkins新型1100系列柴油机满足Tier3并提供更大功率和扭矩[刊,英]//Dawn M.Geske//DieselProgress(北美版)·-2005,(1)·-22～26Caterpillar提高整机和零部件试验能力[刊,英]//Mike Osenga//Diesel Progress(北美版)·-2005,(2)·-14～16性能与净化柴油机预喷燃烧数…