餐厨垃圾协同市政污泥厌氧产氢产甲烷研究

以热处理后的餐厨垃圾和市政污泥为底物, 采用高温两相厌氧发酵工艺, 在外加热源条件下, 研究不同进料负荷(OLR)对两相厌氧产氢、产甲烷系统的产气性能影响. 结果表明 随着产氢相OLR的增加, 系统平均VS产气率、氢气体积分数、容积产气率呈先升后降的趋势, 并在OLR为·(L·d)-1时取得最大值, 分别为·g-1、 45.61%和·(L·d)-1; 当产甲烷相OLR为·(L·d)-1时, 甲烷体积分数最大, 为49.54%, 当产甲烷相OLR为·(L·d)-1, 系统平均VS产气率和最大容积产气率最大, 分别为·g-1和·(L·d)-1, 且此时两相系统VS去除率与能量产率最高, 分别为65.37%和30.93kJ·L-1. 因此, 高温、高含固率餐厨垃圾协同市政污泥厌氧两相产氢产甲烷不仅能同时获得产量与体积分数均较高的氢气与甲烷, 而且能够有较高的VS去除率.     

餐厨垃圾与市政污泥共消化厌氧产氢研究

为探求高温(55℃)、高含固率(20％)条件下餐厨垃圾和市政污泥共消化厌氧产氢的性能, 将餐厨垃圾与市政污泥按挥发性固体(VS)质量比(1:1、2:1、3:1、4:1、5:1)混合进行共消化厌氧产氢实验, 观察不同比例混合物料厌氧产氢系统内的pH、挥发性脂肪酸(VFAs)和氨氮的变化, 以及单位VS产气量和氢气的体积分数. 结果表明, 餐厨垃圾与市政污泥混合共消化厌氧能取得较好的产氢效果. 当餐厨垃圾与市政污泥的物料比为3:1时, 厌氧系统单位VS产气量和氢气体积分数均达到最大值, 分别为118.2mL·g-1 VS和37.47％; 各比例混合物料在整个厌氧产氢过程中系统均运行良好, 未出现系统“酸中毒”或失败的现象.     

不同负荷下餐厨垃圾与水稻秸秆共消化厌氧产氢研究

进料负荷对餐厨垃圾与水稻秸秆混合厌氧发酵产氢过程有重要影响. 以进料负荷为影响因子, 设置温度均为55℃的餐厨垃圾与水稻秸秆混合厌氧发酵产氢实验, 其中进料负荷(以VS计)分别设置为(A)5kg?m-3?d-1、(B)10kg?m-3?d-1、(C)15kg?m-3?d-1, 分析厌氧产氢过程中产气量、产氢速率、pH、VFAs、氨氮、SCOD等参数的变化. 实验结果表明: B组发酵底物产气量最大, 为8664mL, 产氢速率也最大, 为748.3mL?h-1, 反应过程中pH始终维持在5.5±0.1内, 是厌氧产氢的最佳范围. 实验结束时, 各组VFAs、氨氮浓度分别为7292.46、8248.35、8558.24mg?L-1和544.48、754.31、1458.33mg?L-1. 同时各组SCOD浓度变化趋势相似. 在研究范围的最佳进料负荷下, 进行回流比分别为10%、30%、50%的实验, 结果显示30%回流比的产氢量最大, 为56039mL, 同时运行过程中系统稳定性较好. 综上所述, 进料负荷为10kg?m-3?d-1, 30%回流比的餐厨垃圾与水稻秸秆混合厌氧发酵产氢时, 微生物活性较好, 能够产生更多的氢气. 这一结果可为餐厨垃圾资源化提供参考依据.     

进料有机负荷及回流比对餐厨垃圾协同水葫芦发酵产氢的影响研究

有机固体废物进行多组分协同厌氧发酵可以产生清洁能源气体,从而达到资源化处理的目的.本文通过设置不同进料有机负荷及回流比,分析餐厨垃圾协同水葫芦厌氧产氢过程中产气量、氢气含量、SCOD、挥发性脂肪酸(VFAs)、pH及氨氮(NH⁺-N)各参数的变化.结果显示,高有机负荷和高回流比会导致系统的VFAs累积,使系统pH值降到5.0以下;进料有机负荷对于餐厨垃圾协同水葫芦厌氧产氢的影响更大,系统内的氨氮浓度及SCOD浓度均与进料有机负荷呈正相关;当进料有机负荷为10 kg·m^-3·d^-1、回流比为30%时,系统产氢效果最好,累计产气量为80 946 m L,氢气含量为35.83%.本研究结果可为有机固体废物资源化处理提供参考.     

处理涤纶仿真丝绸印染废水的膨胀颗粒污泥床的启动

采用膨胀颗粒污泥床(EGSB)处理涤纶仿真丝绸印染废水,通过污泥负荷和水力负荷的递增来启动反应器,从活性污泥性状和反应器性能两方面考察启动过程.活性污泥依次经历絮状、膨胀、细粒化和成熟颗粒四个阶段,反应器性能与此相应变化,有机物去除率和产气率逐渐提高且趋于稳定.结果表明,EGSB处理涤纶仿真丝绸印染废水的启动过程用了50 d左右,启动后形成的颗粒污泥床层占反应器有效容积的25%和污泥量的65%左右,COD去除率为57%～64%,产气率为0.12～0.17 m3·(kgCOD)-1.污泥的分化与颗粒化、稳定的有机物去除率与产气率是反应器完成启动的标志.     

通风量对餐厨垃圾堆肥中氮素转化及N2O释放的影响

通风量对餐厨垃圾好氧堆肥过程中氮素的演变和氧化亚氮(N2O)释放均有重要影响. 研究以通风量作为影响因子, 设置3组初始温度均为35℃的餐厨垃圾好氧堆肥化实验, 其通风量分别为(A)0.2L·min-1、(B)0.4L·min-1、(C)0.6L·min-1, 分析餐厨垃圾堆肥过程中温度、pH、NH4+-N、NO3--N和N2O等参数变化. 结果表明 B、C组堆肥均能在50℃保持5d以上; B、C组氧容量在10.87%~18.62%之间能够满足微生物活动需要; 3组实验结束时的pH值在7.32~8.10之间, 符合相关堆肥产品的要求; 各组NH4+-N与NO3--N含量分别为0.48、0.68、0.52g·kg-1和0.09、0.12、0.11g·kg-1; 各组N2O总排放量为464.07、293.92、313.99g. 综上所得, 通风量0.4L·min-1能够较好地促进生化反应过程, 对氮素进行有效地矿化与保留, 对N2O排放取得相对明显的控制效果, 可为N2O减排提供参考依据.     

餐厨垃圾高温水解酸化过程研究

采用静态试验方式对餐厨垃圾在高温条件下的水解酸化过程进行了研究,探讨了总固体含量(TS)分别为10%、20%与27%时,物料水解酸化过程中 pH、C/N、氨氮、醇类的变化及挥发性有机酸(VFA)的累积情况。结果表明,试验期间,3种 TS 条件下物料的 pH 值均基本稳定在4~5之间,并于3~5 d 内达到最低值; C/N 值与 VFA 的累积有关,呈先升高后降低趋势;总醇浓度总体上呈降低趋势;3种 TS 条件下的氨氮平均质量浓度分别在200 mg·L-1左右、600~900 mg·L-1之间和600~1300 mg·L-1之间; VFA 浓度不断上升,分别由1008,2382,2887 mg·L-1升至2282,5665,7159 mg·L-1, VFA 累积浓度与含固量成正相关。     

快速启温好氧堆肥过程中关键酶活性变化规律研究

实验利用一套自行设计的水浴式供能好氧堆肥系统,以典型有机垃圾-餐厨垃圾为原料进行了3批堆肥处理试验,第1批实验利用太阳能供能,第2批利用太阳能辅助电能供能,第3批无任何外加能量,研究了此3种供能堆肥过程中物质降解与关键性酶的活性变化规律.实验结果显示:(1)第1批受外界天气影响较大,堆温变化波动幅度大,最高堆肥只有43℃,仅为中温堆肥;第2批实验最高堆温可达56℃,高温堆肥期有4 d;第3批实验完全为常温堆肥,反映出外界环境温度的影响较大;(2)第2批实验最终的C/N值为10.2,低于第1批的12.1与第3批的13.7,表明第2批实验中物料降解更彻底;(3)第2批实验过程中,过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶的活性均高于第1批与第3批实验,表明第2批实验过程中的生化反应更剧烈.其中,过氧化氢酶和脲酶活性在初期较高,堆体温度上升后迅速下降,并保持在较低水平;蛋白酶活性初期较高,随堆温的升高而上升,反映出在堆肥的不同阶段发挥主导作用的酶活性不同.     

木屑对印染污泥过滤脱水的调理作用及其机理研究

通过真空抽滤试验,研究了木屑对印染污泥脱水的助滤作用及调理机理.结果表明,木屑投加量为100%DS(以污泥中干固体计)时,污泥比阻从2.45×10~9 s~2·g~(-1)降至1.79×10~9 s~2·g~(-1),泥饼含水率从85.87%降至74.29%,泥饼质量增加了28.24%.木屑与FeCl_3或CaO联合调理污泥时,污泥比阻和泥饼含水率均有所降低,但泥饼质量均增加.从结构观察、泥饼可压缩和吸水平衡等方面,探讨了木屑助滤剂影响污泥脱水过程的机理,综合评价木屑作为骨架构建剂在污泥调理中具有正反两方面的作用,即一方面提高污泥脱水的速率,降低泥饼的含水率,另一方面会导致泥饼的质量增加.     

鱿鱼丝抗真菌污染抑制剂筛选及复合优化的研究

为解决鱿鱼丝加工过程中的真菌污染问题,选取脱氢醋酸钠、双乙酸钠、山梨酸钾、丙酸钙、苯甲酸钠、R-多糖、纳他霉素和尼泊金乙酯对鱿鱼丝中分离出的优势腐败真菌进行牛津杯抑菌试验,然后采用响应面法进行复合优化.结果表明,脱氢醋酸钠、纳他霉素、尼泊金乙酯抑菌剂效果较好,其最小抑菌浓度分别为0.05 g·(100 m L)~(-1)、0.09~0.1μg·m L~(-1)和0.05 g·(100 m L)~(-1);复合抑菌剂最优配方为脱氢醋酸钠0.015 g·m L~(-1)、纳他霉素0.08μg·m L~(-1)和尼泊金乙酯0.02 g·m L~(-1),在此条件下的抑菌率可达(95.45±0.49)%.     

浙江省典型行业含钙类废物特性调查及水泥资源化综合利用可行性分析

针对目前国内含钙类废物种类复杂、环境危害大且缺乏合理综合利用技术指导的现状,选择浙江省典型污染企业,调查了不同行业含钙类废物物化特性指标,探讨其对水泥资源化综合利用技术的影响,并提出了水泥资源化处置的优化方案.结果表明,不同行业含钙类废物的细度、有机质质量分数等指标相对稳定,CaO、SO₃、含水率指标变化幅度较大.含钙类废物水泥资源化可行性分析表明：干湿法电石渣和印染污泥适合煅烧硅酸盐水泥熟料,氟石膏、脱硫石膏适合煅烧硫铝酸盐水泥和用作水泥缓凝剂;所调查的8类废物均不适宜作水泥掺合料;当电石渣掺量为60%、石膏掺量为6%时,电石渣脱硫石膏 电石渣熟料水泥产品的3 d和28 d抗压强度可达27.8 MPa和628 MPa,3 d和28 d抗折强度达到5.7 MPa和8.7 MPa,完全达到62.5号硅酸盐水泥要求.     

活性污泥合成PHA及其对磁场的响应研究

在好氧瞬时供料工艺下,采用逐步增加负荷法对活性污泥进行驯化,控制每个周期丰盛一匮乏时间比为1：3．当有机负荷为5420mgCOD·L^-1时,PHA（polyhydroxyalkanoate）含量可达48．6％;当有机负荷为720mgCOD·L^-1时,PHA的合成速率最高达到0．18mgCOD／mg CODX·h,取驯化好的污泥在不同磁场强度下进行PHA的合成,实验发现磁场对聚羟基丁酸（hydroxybutyrate,HB）和聚羟基戊酸（hydroxyvalerate,HV）的合成产生影响．磁场强度为7mT时,活性污泥中HB含量最高;在磁场强度为21mT时,活性污泥中HV含量最高;在磁场强度为11mT时,活性污泥中PHA含量最高．强度为7mT的磁场对HB聚合酶活性促进作用最大;强度为21mT的磁场对HV聚合酶活性促进作用最大．     

非均相臭氧催化氧化对污泥脱水性能的影响

臭氧氧化技术是一项具有应用前景的新型污泥减量技术, 但臭氧处理会导致污泥脱水性能恶化, 影响后续处理处置, 需要其他技术或手段的辅助以提高污泥脱水性能. 以市政剩余活性污泥为原料, 采用FeOOH、Fe2O3、TiO2、MnO2、Al2O3粉、Al2O3球、果壳活性炭、椰壳活性炭、粉质炭、煤质炭、铜丝等11种非均相催化剂开展污泥的非均相臭氧催化氧化实验, 研究污泥脱水性能的变化. 结果表明, 在11种非均相催化剂中, TiO2、Fe2O3、Al2O3球、铜丝、FeOOH、粉质炭能够显著抑制臭氧处理对污泥脱水性能的恶化作用, 其中FeOOH、粉质炭和铜丝效果最佳. 在FeOOH、粉质炭和铜丝催化臭氧氧化体系中, 22.50mg·L-1臭氧为较优浓度, 浓度过低或过高均不利于污泥脱水性能的改善. 3种催化剂中, FeOOH催化臭氧氧化对低含固率(0.5%和1%)污泥的脱水性能有明显的改善效果. FeOOH投加量的增加有利于在较短的反应时间内改善污泥的脱水性能. 向含固率为0.5%的污泥中投加300mg·g-1 DS FeOOH、37.95mg·L-1臭氧, 污泥的CST可在5min内下降21.1%. FeOOH催化臭氧氧化是一种有前景的强化污泥脱水性能的方法.     

污泥基吸附剂对亚甲基蓝和环丙沙星的吸附性能研究

亚甲基蓝和环丙沙星是水体中2种污染物, 对生态环境有潜在危害. 本文以市政剩余活性污泥为原料, 氯化锌为活化剂热解制备污泥基吸附剂, 研究盐酸酸洗浓度、氯化锌浓度、热解温度、热解时间等对污泥基吸附剂吸附水中亚甲基蓝和环丙沙星性能的影响. 结果表明 (1)污泥基吸附剂对亚甲基蓝的吸附性能随盐酸酸洗浓度的增大而增加, 对环丙沙星的吸附性能则随盐酸酸洗浓度的增大呈先降后增趋势, 两者均在1.500mol·L-1盐酸浓度下取得最优值. (2)污泥基吸附剂对亚甲基蓝和环丙沙星的吸附性能随氯化锌浓度和热解温度的增加呈先升后降趋势, 在氯化锌浓度为4.0mol·L-1、热解温度为500℃时有最优值; 随着热解时间的延长, 污泥基吸附剂对亚甲基蓝和环丙沙星的吸附性能分别在500℃热解70min和80min时有最优值. (3)污泥基吸附剂的最佳制备条件为 氯化锌4.0mol·L-1活化2h、500℃热解70min和80min、1.500mol·L-1盐酸酸洗; 以此制得的污泥基吸附剂对亚甲基蓝和环丙沙星的去除率分别为97.7%和96.4%, 平衡吸附量分别为97.9mg·g-1和3.9mg·g-1, 且污泥基吸附剂对亚甲基蓝和环丙沙星的吸附过程均符合准二级动力学方程.     

裂殖壶菌对7种抗生素的敏感性

实验室条件下研究了Zeocin、两性霉素B(Amphotericin B)、G418、氯霉素(Cm)、氨苄青霉素(Amp)、卡那霉素(Km)、链霉素(Str)7种基因工程常用抗生素对裂殖壶菌(Schizochytrium limacinum)生长的影响。结果表明:S.limacinum对Zeocin最为敏感,在2.5～4mg.L-1 Zeocin中成活率降至2.10%～2.79%(P<0.01);对两性霉素B、G418、Cm较敏感,在14～20mg.L-1两性霉素B中的成活率降至5%以下(P<0.01),在140mg.L-1G418中的成活率为2.08%(P<0.01),在25.5～68mg.L-1 Cm中成活率为13%左右(P<0.05);对Amp,Km,Str不敏感,50～300mg.L-1的Amp,Km,Str不能抑制其生长,成活率仍在80%以上(P>0.05).