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n(NO_3^--N)/n(NO_2^--N)对混培养菌与纯培养菌同步脱氮除硫的影响

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环境科学 2014年第2期35卷 746-752页

作者：陈子爱陈会娟魏本平刘刚金邓良伟吴力斌农业部沼气科学研究所成都610041

在温度30℃、pH为7、硫氮比为5/3、厌氧条件下,对比研究了不同n(NO-3-N)/n(NO-2-N)对荧光假单胞菌和铜绿假单胞菌混培养菌同步脱氮除硫影响.随着n(NO-3-N)/n(NO-2-N)减小,荧光假单胞菌、铜绿假单胞菌对NOx-N去除率逐渐增高,而S2-去除率... 详细信息

在温度30℃、pH为7、硫氮比为5/3、厌氧条件下,对比研究了不同n(NO-3-N)/n(NO-2-N)对荧光假单胞菌和铜绿假单胞菌混培养菌同步脱氮除硫影响.随着n(NO-3-N)/n(NO-2-N)减小,荧光假单胞菌、铜绿假单胞菌对NOx-N去除率逐渐增高,而S2-去除率却依次减少,混培养菌对NOx-N去除效率先增加后趋于平稳.n(NO-3-N)/n(NO-2-N)对混培养菌去除S2-几乎没有影响.荧光假单胞菌能迅速将NO-3-N转化为NO-2-N,但NO-2-N转为N2却相对缓慢,培养液中出现NO-2-N累积;而铜绿假单胞菌将NO-2-N还原N2的能力明显比荧光假单胞菌强,培养液未反应的NOx-N以NO-3-N为主,未出现NO-2-N累积.混培养菌对NOx-N转化的情况介于荧光假单胞菌与铜绿假单胞菌之间.荧光假单胞菌同时获得较高NOx-N、S2-去除的n(NO-3-N)/n(NO-2-N)为5/5,铜绿假单胞菌为10/0,混培养菌为5.0/5.0.混培养菌对NOx-N、S2-的同步去除效果优于单菌株荧光假单胞菌和铜绿假单胞菌.

关键词： n(N03-N) n(NO 2-N) 混培养荧光假单胞菌铜绿假单胞菌脱氮除硫

基于产甲烷潜力和基质降解动力学的沼气发酵物料评估

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农业工程学报 2015年第24期31卷 262-268页

作者：李超刘刚金刘静溪陈柳萌张诚董泰丽邓良伟农业部农村可再生能源开发利用重点实验室成都610041 碧普华瑞环境技术(北京)有限公司北京100012 江西省农业科学院农业应用微生物研究所南昌330200 山东民和生物科技有限公司蓬莱265600

为使大型沼气工程发酵物料的评估规范化、科学化、高效化,该文根据物料产甲烷潜力试验得到的物料产气和降解动态情况,利用First-order、Modified First-order和Gompertz模型分析和拟合了物料的产甲烷潜力(biochemical methane potential... 详细信息

为使大型沼气工程发酵物料的评估规范化、科学化、高效化,该文根据物料产甲烷潜力试验得到的物料产气和降解动态情况,利用First-order、Modified First-order和Gompertz模型分析和拟合了物料的产甲烷潜力(biochemical methane potential,BMP),降解动力学参数,提出了物料评估初步指标方法。Gompertz模型对筛选物料的产甲烷潜力曲线的拟合显示出较高的准确性,拟合的甲烷潜力值与试验值较为接近。BMP1%(单日产气量达累积产气量的1%时的累积产气量)作为物料产甲烷潜力的定量判断指标时,累积产甲烷量达到试验结束时累积产甲烷量的90%以上,并且BMP试验时间缩短了27.94%~70.58%。筛选的物料中,小麦秸秆,玉米茎、叶,干、鲜苜蓿,鸡粪水解液,大、小死鸡以及餐厨垃圾的产甲烷潜力(以BMP1%计)分别为220.49、241.01、262.10、310.84、305.80、508.41、520.90、630.7、618.05 m L/g。动力学参数显示,9种物料中:纤维素类物料(除玉米茎和小麦秸秆)、鸡粪和脱油餐厨属于易降解物料,大、小死鸡属于降解缓慢的物料。标准化物料产甲烷潜力和物料间产甲烷动力学参数对比,提高了沼气工程筛选物料的评估的效率。

关键词：沼气发酵动力学产甲烷潜力物料评估

蒸汽爆破对脱水污泥溶解性和厌氧消化性能的影响

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环境工程学报 2014年第12期8卷 5469-5474页

作者：刘越尹小波李强吴波陈泾涛刘刚金达娃拉姆农业部沼气科学研究所成都610041 农业部农村可再生能源开发利用重点实验室成都610041 西藏自治区能源研究示范中心拉萨850000

利用蒸汽爆破装置对脱水污泥进行了预处理,研究蒸汽爆破对污泥溶解性和厌氧消化性能的影响。结果表明,经汽爆处理后污泥的絮体结构遭到部分破坏,1 MPa条件下的汽爆污泥液相中可溶性糖、挥发性脂肪酸和DNA的浓度较原污泥分别提高了806.38... 详细信息

利用蒸汽爆破装置对脱水污泥进行了预处理,研究蒸汽爆破对污泥溶解性和厌氧消化性能的影响。结果表明,经汽爆处理后污泥的絮体结构遭到部分破坏,1 MPa条件下的汽爆污泥液相中可溶性糖、挥发性脂肪酸和DNA的浓度较原污泥分别提高了806.38%、577.36%和300%,BOD5/TCOD上升了35.58%;厌氧消化过程中累积产气量和甲烷平均含量分别为320 m L和42.32%,比未处理污泥提高了611.11%和726.56%;VFAs和氨氮平均浓度分别达到107.0 mg/L和1 758.7 mg/L。同时,压强升高可进一步改善污泥溶解性和厌氧消化性能。

关键词：蒸汽爆破脱水污泥厌氧消化生物化学甲烷势

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培养方式对废水脱氮与沼气脱硫污泥驯化影响

环境工程学报 2014年第6期8卷 2237-2244页

作者：魏本平邓良伟陈子爱卢秀红李洋杨红男刘刚金农业部沼气科学研究所成都610041 北京中科博联环境工程有限公司北京100080 吉林省临江市农村经营管理总站临江134600 成都信息工程学院资源环境学院成都610025

实验研究了底物、接种污泥和微生物生长方式对猪场废水脱氮和沼气脱硫耦联污泥驯化及活性恢复的影响,以解决快速富集培养废水脱氮与沼气脱硫微生物的问题。研究发现,就脱氮脱硫均达到60%的时间而言,接种厌氧污泥反应器为9 d,比接种好氧... 详细信息

实验研究了底物、接种污泥和微生物生长方式对猪场废水脱氮和沼气脱硫耦联污泥驯化及活性恢复的影响,以解决快速富集培养废水脱氮与沼气脱硫微生物的问题。研究发现,就脱氮脱硫均达到60%的时间而言,接种厌氧污泥反应器为9 d,比接种好氧污泥反应器(18 d)和不接种污泥加填料反应器(21 d)更短。以含氮含硫废水为底物驯化时,接种厌氧污泥更有利于脱氮脱硫污泥的驯化;而同为接种好氧污泥时,以含氮含硫废水为底物的驯化方式更有利于脱氮脱硫污泥的驯化。污泥活性恢复实验中,以含氮废水+沼气(H2S)为底物培养驯化的污泥,硫转化活性恢复所用的时间为15 d,比含氮含硫废水为底物驯化污泥的活性恢复时间更长。

关键词：猪场废水脱氮脱硫沼气污泥驯化

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杂交狼尾草与猪粪混合发酵产甲烷研究

可再生能源 2015年第6期33卷 902-907页

作者：李兵郑晓伟肖佳旭刘刚金刘永兵轻工业环境保护研究所北京100089 北京中轻科林环境技术中心北京100089 碧普华瑞环境技术(北京)有限公司北京100027

以杂交狼尾草和猪粪为原料,分别设置草粪质量比为1∶0,0∶1,2∶1,1∶1,1∶2混合物料,于35℃中温厌氧消化,研究其产甲烷性能;以产气性能最好实验组的产气数据为样本,对比分析了指数平滑法在不同平滑系数α取值时的产气预测效果。结果显示... 详细信息

以杂交狼尾草和猪粪为原料,分别设置草粪质量比为1∶0,0∶1,2∶1,1∶1,1∶2混合物料,于35℃中温厌氧消化,研究其产甲烷性能;以产气性能最好实验组的产气数据为样本,对比分析了指数平滑法在不同平滑系数α取值时的产气预测效果。结果显示:杂交狼尾草与猪粪混合发酵能够显著提高产气率和VS去除率,其中,草粪质量比为2∶1时产气效果最好,单位VS产气率为297.43 m L/g(VS),相比狼尾草和猪粪单一物料甲烷产率分别提高28.85%和21.73%,总固体、挥发性固体的去除率分别为7.69%和23.71%,两种物料混合发酵能够提高VS去除率。以时序预测中的指数平滑方法对草粪质量比为2∶1样品的产气数据进行建模,其拟合检验结果显示,当平滑系数α取0.9时,预测的均方根误差和均方误差分别为0.638 0和0.407 0,对产气过程可进行较准确的预测。

关键词：狼尾草猪粪厌氧指数平滑

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猪粪干发酵物料流动性指标研究

环境工程学报 2015年第1期9卷 387-391页

作者：刘刚金邓良伟王智勇陈子爱刘刈蒲小东宋立农业部沼气科学研究所成都610041

干式沼气发酵工艺的研究中,影响干发酵工艺的最大问题是出料困难。出料的方法及设备的研究开发都涉及物料流动性。目前,还没有表征干发酵物料流动性的指标。针对该问题,本研究考察了塌落度、休止角和静摩擦系数3种参数表征猪粪干发酵物... 详细信息

干式沼气发酵工艺的研究中,影响干发酵工艺的最大问题是出料困难。出料的方法及设备的研究开发都涉及物料流动性。目前,还没有表征干发酵物料流动性的指标。针对该问题,本研究考察了塌落度、休止角和静摩擦系数3种参数表征猪粪干发酵物料流动性的可行性。通过3种指标对流速的曲线拟合,发现塌落度与流速的关联性最好,灵敏度系数曲线显示塌落度的灵敏度较休止角和静摩擦系数高。塌落度的测定上限和测定下限分别为253和279 mm,对应的流速分别为0.01和0.29 m/s;休止角和静摩擦系数的准确度均超出了要求的范围,所以无测定限。塌落度的最大相对误差、相对平均偏差和相对标准偏差分别为12.79%、23.62%和30.68%,远低于休止角和静摩擦系数,因此,塌落度测量结果的准确度和精密度高于休止角和静摩擦系数。从参数的准确度和精密度以及测量方法的灵敏性和测定限几方面综合考虑,塌落度适合作为表征猪粪干发酵物料流动性的指标。

关键词：流动性指标猪粪干发酵

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基于渗滤液回流的干式厌氧发酵研究进展

可再生能源 2016年第11期34卷 1727-1738页

作者：李超周瀛刘刚金徐芙清寇巍钱名宇碧普华瑞环境技术(北京)有限公司北京100012 瑞典王国隆德大学生物技术系斯科讷省隆德市se22362 美国俄亥俄州立大学食品农业和生物技术系俄亥俄州伍斯特市oh44691 辽宁省能源研究所辽宁营口115003 德国罗斯托克大学农业与环境科学学院梅克伦堡州罗斯托克市18059

基于渗滤液回流的干式厌氧发酵技术,为中国沼气事业的高速发展提供了可持续的废弃物处理方法。文章概述了基于渗滤液回流方式的干式厌氧发酵技术的研究进展,对于渗滤液回流的方式、阶段、比例和处理方式进行了比较,探讨了多种渗滤液回... 详细信息

基于渗滤液回流的干式厌氧发酵技术,为中国沼气事业的高速发展提供了可持续的废弃物处理方法。文章概述了基于渗滤液回流方式的干式厌氧发酵技术的研究进展,对于渗滤液回流的方式、阶段、比例和处理方式进行了比较,探讨了多种渗滤液回流干式发酵典型工艺及工程实例,并概述了干式厌氧发酵过程中优势菌群的特征及转变。研发适合处理我国城镇垃圾和有机农业废弃物的干式厌氧发酵工艺及成套化小型设备,开展基于渗滤液回流干发酵技术的试点工作,并在中央地方补贴等政策制定过程中统筹考虑。

关键词：干式厌氧发酵沼气渗滤液回流动力学模型群落结构

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储存时间对芒草能源作物产甲烷潜力的影响

中国沼气 2016年第3期34卷 24-30页

作者：袁玲莉王林军刘刚金李超刘研萍北京化工大学环境科学与工程系北京100029 碧普华瑞环境技术(北京)有限公司北京100021 农业部农村可再生能源开发利用重点实验室成都610041

芒草是一种极具开发价值的新型能源作物,芒草在用作厌氧发酵原料时,其存储时间对产甲烷潜力有一定的影响。文章将芒草收割后分别经过0,5,15,30和45 d存储,分析不同存储时间芒草的理化性质发现TS,VS,VFA,SCOD,p H值,纤维素,半纤维素,木质... 详细信息

芒草是一种极具开发价值的新型能源作物,芒草在用作厌氧发酵原料时,其存储时间对产甲烷潜力有一定的影响。文章将芒草收割后分别经过0,5,15,30和45 d存储,分析不同存储时间芒草的理化性质发现TS,VS,VFA,SCOD,p H值,纤维素,半纤维素,木质素,叶绿素均发生了变化,芒草的TS含量从存储时间0 d的43.92%上升到45 d的91.52%,VS含量也从0 d的41.87%上升到45 d的86.27%。对经过不同存储时间处理的芒草进行产甲烷潜力(BMP)测试,结果显示存储时间为0,5,15,30和45 d的芒草的产甲烷潜力分别为196.54,192.68,179.73,154.89和161.59 m L·g^(-1)VS。存储时间0~30 d的BMP呈现线性下降趋势,存储时间大于30 d的理化性质和BMP趋于稳定,总体上随着芒草存储时间的延长,芒草的理化性质随之改变,产甲烷潜力随存储时间的延长而降低。

关键词：芒草存储时间产甲烷潜力芒草性质

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常温条件下猪粪干发酵的启动

中国沼气 2013年第3期31卷 18-22页

作者：刘刚金邓良伟陈子爱刘刈刘越顾新娇农业部沼气科学研究所成都610041

在室温(25℃),接种污泥和猪粪干物质比为1:1的条件下,对高固体浓度猪粪厌氧干发酵过程的启动进行了研究。从第10天开始,挥发酸,氨氮和游离氨达到相对稳定的水平,分别为7.5,4.1,0.28 g·kg-1。整个实验期间反应器内pH为8.05～8.23。产气... 详细信息

在室温(25℃),接种污泥和猪粪干物质比为1:1的条件下,对高固体浓度猪粪厌氧干发酵过程的启动进行了研究。从第10天开始,挥发酸,氨氮和游离氨达到相对稳定的水平,分别为7.5,4.1,0.28 g·kg-1。整个实验期间反应器内pH为8.05～8.23。产气速率从第7天开始达到相对稳定水平(58.1 L·d-1),此时的池容产气率为0.83 m3·m-3d-1,但是温度降低4℃导致产气速率降低35.5%左右。产气成分中CO2和CH4的含量在36小时内出现一个快速增长的趋势,其中CO2在第36小时左右达到峰值56.3%,此时CH4的含量为40.5%。CH4含量第20天左右达到60%,CO2含量低于40%。试验表明,在25℃左右,接种污泥和猪粪干物质比为1:1的条件下,20天左右能够启动猪粪厌氧干发酵反应器。

关键词：猪粪干发酵常温启动