農(nóng)村有機生活垃圾沼氣發(fā)酵工藝優(yōu)化及菌群分析
發(fā)布時間:2022-02-08 16:00
為了了解沼氣發(fā)酵對農(nóng)村有機生活垃圾中細菌菌群的影響,文章從2個正在穩(wěn)定運行的20 L反應(yīng)器中選取兩個水力停留時間(15 d,20 d)進行實驗。實驗結(jié)果表明,農(nóng)村有機生活垃圾在2個水力停留時間內(nèi),沼氣產(chǎn)量隨水力停留時間的縮短而提高;沼氣中甲烷成分均大于50%,粒徑大的反應(yīng)器中沼氣甲烷成分要高于粒徑小的反應(yīng)器;在所選4批次的原料中,存在的病原菌為Enterobacter和Enterococcus,未發(fā)現(xiàn)Salmonella,Shigella Castellani及Staphylococcus Aureus,隨著沼氣發(fā)酵的進行,原料中腐敗性細菌減少,發(fā)酵性細菌增加。
【文章來源】:中國沼氣. 2019,37(01)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
實驗裝置示意圖表2實驗條件設(shè)置
L·L-1d-1提高到2.69L·L-1d-1,2#反應(yīng)器中的容積產(chǎn)氣率由2.14L·L-1d-1提高到2.96L·L-1d-1,表明原料粒徑越小,水利停留時間縮短對沼氣產(chǎn)量的提升程度越大。圖2日產(chǎn)沼氣2.2甲烷含量變化如圖3所示為甲烷含量變化,可以看到,1#反應(yīng)器中沼氣的甲烷含量要高于2#反應(yīng)器中沼氣甲烷含量。表明,原料粒徑小,發(fā)酵體系中原料水解酸化速率高,體系中揮發(fā)酸濃度較高,抑制了產(chǎn)甲烷菌的活性,使得沼氣中甲烷含量低[10]。兩個反應(yīng)器中沼氣甲烷含量均在50%以上。圖3甲烷含量變化2.3pH值變化圖4所示為兩個反應(yīng)器中pH值的變化。水利停留時間為20d時,pH值均偏高,當(dāng)水利停留時間為15d時,pH值下降。表明隨著水利停留時間縮短,發(fā)酵體系中揮發(fā)酸積累量提高,使得pH值下降。兩個反應(yīng)器中的pH值均處于發(fā)酵正常范圍內(nèi)。圖4pH值變化2.4細菌菌群變化圖5為原料和沼渣中細菌菌群結(jié)構(gòu)圖。A為原料細菌菌群結(jié)構(gòu)圖,在4批次的原料中,存在的病原菌為Enterobacter和Enterococcus。其中,Enterobacter所占比例分別為為21%,6%,13.1%,11.4%。En-terococcus在第3批次的原料中所占比例為2.91%,在其他批次的原料中比例很小。其余優(yōu)勢菌主要有Lactobacillus,Leuconostoc,Weissella,Acetobacter,Strep-tococcus等。未檢測到Salmonella,ShigellaCastellani及StaphylococcusAureus。圖6為兩個反應(yīng)器中7個不同時間段沼渣中細菌群落結(jié)構(gòu)圖,其主要細菌菌群為Rikenella,Rumin、Lac
L·L-1d-1提高到2.69L·L-1d-1,2#反應(yīng)器中的容積產(chǎn)氣率由2.14L·L-1d-1提高到2.96L·L-1d-1,表明原料粒徑越小,水利停留時間縮短對沼氣產(chǎn)量的提升程度越大。圖2日產(chǎn)沼氣2.2甲烷含量變化如圖3所示為甲烷含量變化,可以看到,1#反應(yīng)器中沼氣的甲烷含量要高于2#反應(yīng)器中沼氣甲烷含量。表明,原料粒徑小,發(fā)酵體系中原料水解酸化速率高,體系中揮發(fā)酸濃度較高,抑制了產(chǎn)甲烷菌的活性,使得沼氣中甲烷含量低[10]。兩個反應(yīng)器中沼氣甲烷含量均在50%以上。圖3甲烷含量變化2.3pH值變化圖4所示為兩個反應(yīng)器中pH值的變化。水利停留時間為20d時,pH值均偏高,當(dāng)水利停留時間為15d時,pH值下降。表明隨著水利停留時間縮短,發(fā)酵體系中揮發(fā)酸積累量提高,使得pH值下降。兩個反應(yīng)器中的pH值均處于發(fā)酵正常范圍內(nèi)。圖4pH值變化2.4細菌菌群變化圖5為原料和沼渣中細菌菌群結(jié)構(gòu)圖。A為原料細菌菌群結(jié)構(gòu)圖,在4批次的原料中,存在的病原菌為Enterobacter和Enterococcus。其中,Enterobacter所占比例分別為為21%,6%,13.1%,11.4%。En-terococcus在第3批次的原料中所占比例為2.91%,在其他批次的原料中比例很小。其余優(yōu)勢菌主要有Lactobacillus,Leuconostoc,Weissella,Acetobacter,Strep-tococcus等。未檢測到Salmonella,ShigellaCastellani及StaphylococcusAureus。圖6為兩個反應(yīng)器中7個不同時間段沼渣中細菌群落結(jié)構(gòu)圖,其主要細菌菌群為Rikenella,Rumin、Lac
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國農(nóng)村生活垃圾的產(chǎn)生量與物理特性分析及處理建議[J]. 韓智勇,費勇強,劉丹,旦增,張崳,施國中,王加雷,謝燕華. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(15)
[2]接種率及尿素添加量對農(nóng)村生活垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷的影響[J]. 羅臣乾,王星,張國治,魏珞宇,施國中,張敏. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報. 2017(02)
[3]農(nóng)村有機生活垃圾等混合物料厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣性能[J]. 王艷芹,付龍云,楊光,袁長波,李明華,姚利. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2016(06)
[4]我國部分地區(qū)農(nóng)村生活垃圾處理現(xiàn)狀及模式[J]. 張敏,韓智勇,姜磊,謝棹駿,張國治,賀莉,程靜思,潘科,陳柏樺,施國中. 中國沼氣. 2016(02)
[5]基于“3R”原則的農(nóng)村生活垃圾處理模式探討[J]. 趙晶薇,趙蕊,何艷芬,王森,安勤勤. 中國人口.資源與環(huán)境. 2014(S2)
[6]我國農(nóng)村生活垃圾的產(chǎn)生特征研究[J]. 岳波,張志彬,孫英杰,李海玲. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2014(06)
[7]餐廚垃圾厭氧發(fā)酵特性的研究[J]. 王延昌,袁巧霞,謝景歡,郭聰穎. 環(huán)境工程學(xué)報. 2009(09)
碩士論文
[1]餐廚廢棄物早期儲運過程中菌群動態(tài)的研究及抑菌初探[D]. 張嚴(yán)化.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2015
[2]沼氣發(fā)酵復(fù)合菌系厭氧發(fā)酵特性及微生物群落結(jié)構(gòu)分析[D]. 麻微微.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號:3615346
【文章來源】:中國沼氣. 2019,37(01)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
實驗裝置示意圖表2實驗條件設(shè)置
L·L-1d-1提高到2.69L·L-1d-1,2#反應(yīng)器中的容積產(chǎn)氣率由2.14L·L-1d-1提高到2.96L·L-1d-1,表明原料粒徑越小,水利停留時間縮短對沼氣產(chǎn)量的提升程度越大。圖2日產(chǎn)沼氣2.2甲烷含量變化如圖3所示為甲烷含量變化,可以看到,1#反應(yīng)器中沼氣的甲烷含量要高于2#反應(yīng)器中沼氣甲烷含量。表明,原料粒徑小,發(fā)酵體系中原料水解酸化速率高,體系中揮發(fā)酸濃度較高,抑制了產(chǎn)甲烷菌的活性,使得沼氣中甲烷含量低[10]。兩個反應(yīng)器中沼氣甲烷含量均在50%以上。圖3甲烷含量變化2.3pH值變化圖4所示為兩個反應(yīng)器中pH值的變化。水利停留時間為20d時,pH值均偏高,當(dāng)水利停留時間為15d時,pH值下降。表明隨著水利停留時間縮短,發(fā)酵體系中揮發(fā)酸積累量提高,使得pH值下降。兩個反應(yīng)器中的pH值均處于發(fā)酵正常范圍內(nèi)。圖4pH值變化2.4細菌菌群變化圖5為原料和沼渣中細菌菌群結(jié)構(gòu)圖。A為原料細菌菌群結(jié)構(gòu)圖,在4批次的原料中,存在的病原菌為Enterobacter和Enterococcus。其中,Enterobacter所占比例分別為為21%,6%,13.1%,11.4%。En-terococcus在第3批次的原料中所占比例為2.91%,在其他批次的原料中比例很小。其余優(yōu)勢菌主要有Lactobacillus,Leuconostoc,Weissella,Acetobacter,Strep-tococcus等。未檢測到Salmonella,ShigellaCastellani及StaphylococcusAureus。圖6為兩個反應(yīng)器中7個不同時間段沼渣中細菌群落結(jié)構(gòu)圖,其主要細菌菌群為Rikenella,Rumin、Lac
L·L-1d-1提高到2.69L·L-1d-1,2#反應(yīng)器中的容積產(chǎn)氣率由2.14L·L-1d-1提高到2.96L·L-1d-1,表明原料粒徑越小,水利停留時間縮短對沼氣產(chǎn)量的提升程度越大。圖2日產(chǎn)沼氣2.2甲烷含量變化如圖3所示為甲烷含量變化,可以看到,1#反應(yīng)器中沼氣的甲烷含量要高于2#反應(yīng)器中沼氣甲烷含量。表明,原料粒徑小,發(fā)酵體系中原料水解酸化速率高,體系中揮發(fā)酸濃度較高,抑制了產(chǎn)甲烷菌的活性,使得沼氣中甲烷含量低[10]。兩個反應(yīng)器中沼氣甲烷含量均在50%以上。圖3甲烷含量變化2.3pH值變化圖4所示為兩個反應(yīng)器中pH值的變化。水利停留時間為20d時,pH值均偏高,當(dāng)水利停留時間為15d時,pH值下降。表明隨著水利停留時間縮短,發(fā)酵體系中揮發(fā)酸積累量提高,使得pH值下降。兩個反應(yīng)器中的pH值均處于發(fā)酵正常范圍內(nèi)。圖4pH值變化2.4細菌菌群變化圖5為原料和沼渣中細菌菌群結(jié)構(gòu)圖。A為原料細菌菌群結(jié)構(gòu)圖,在4批次的原料中,存在的病原菌為Enterobacter和Enterococcus。其中,Enterobacter所占比例分別為為21%,6%,13.1%,11.4%。En-terococcus在第3批次的原料中所占比例為2.91%,在其他批次的原料中比例很小。其余優(yōu)勢菌主要有Lactobacillus,Leuconostoc,Weissella,Acetobacter,Strep-tococcus等。未檢測到Salmonella,ShigellaCastellani及StaphylococcusAureus。圖6為兩個反應(yīng)器中7個不同時間段沼渣中細菌群落結(jié)構(gòu)圖,其主要細菌菌群為Rikenella,Rumin、Lac
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國農(nóng)村生活垃圾的產(chǎn)生量與物理特性分析及處理建議[J]. 韓智勇,費勇強,劉丹,旦增,張崳,施國中,王加雷,謝燕華. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(15)
[2]接種率及尿素添加量對農(nóng)村生活垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷的影響[J]. 羅臣乾,王星,張國治,魏珞宇,施國中,張敏. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報. 2017(02)
[3]農(nóng)村有機生活垃圾等混合物料厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣性能[J]. 王艷芹,付龍云,楊光,袁長波,李明華,姚利. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2016(06)
[4]我國部分地區(qū)農(nóng)村生活垃圾處理現(xiàn)狀及模式[J]. 張敏,韓智勇,姜磊,謝棹駿,張國治,賀莉,程靜思,潘科,陳柏樺,施國中. 中國沼氣. 2016(02)
[5]基于“3R”原則的農(nóng)村生活垃圾處理模式探討[J]. 趙晶薇,趙蕊,何艷芬,王森,安勤勤. 中國人口.資源與環(huán)境. 2014(S2)
[6]我國農(nóng)村生活垃圾的產(chǎn)生特征研究[J]. 岳波,張志彬,孫英杰,李海玲. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2014(06)
[7]餐廚垃圾厭氧發(fā)酵特性的研究[J]. 王延昌,袁巧霞,謝景歡,郭聰穎. 環(huán)境工程學(xué)報. 2009(09)
碩士論文
[1]餐廚廢棄物早期儲運過程中菌群動態(tài)的研究及抑菌初探[D]. 張嚴(yán)化.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2015
[2]沼氣發(fā)酵復(fù)合菌系厭氧發(fā)酵特性及微生物群落結(jié)構(gòu)分析[D]. 麻微微.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號:3615346
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