农村有机生活垃圾沼气发酵工艺优化及菌群分析
发布时间：2022-02-08 16:00
为了了解沼气发酵对农村有机生活垃圾中细菌菌群的影响,文章从2个正在稳定运行的20 L反应器中选取两个水力停留时间（15 d,20 d）进行实验。实验结果表明,农村有机生活垃圾在2个水力停留时间内,沼气产量随水力停留时间的缩短而提高;沼气中甲烷成分均大于50%,粒径大的反应器中沼气甲烷成分要高于粒径小的反应器;在所选4批次的原料中,存在的病原菌为Enterobacter和Enterococcus,未发现Salmonella,Shigella Castellani及Staphylococcus Aureus,随着沼气发酵的进行,原料中腐败性细菌减少,发酵性细菌增加。
【文章来源】：中国沼气. 2019,37(01)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
实验装置示意图表2实验条件设置
L·L－1d－1提高到2．69L·L－1d－1，2#反应器中的容积产气率由2．14L·L－1d－1提高到2．96L·L－1d－1，表明原料粒径越小，水利停留时间缩短对沼气产量的提升程度越大。图2日产沼气2．2甲烷含量变化如图3所示为甲烷含量变化，可以看到，1#反应器中沼气的甲烷含量要高于2#反应器中沼气甲烷含量。表明，原料粒径小，发酵体系中原料水解酸化速率高，体系中挥发酸浓度较高，抑制了产甲烷菌的活性，使得沼气中甲烷含量低［10］。两个反应器中沼气甲烷含量均在50%以上。图3甲烷含量变化2．3pH值变化图4所示为两个反应器中pH值的变化。水利停留时间为20d时，pH值均偏高，当水利停留时间为15d时，pH值下降。表明随着水利停留时间缩短，发酵体系中挥发酸积累量提高，使得pH值下降。两个反应器中的pH值均处于发酵正常范围内。图4pH值变化2．4细菌菌群变化图5为原料和沼渣中细菌菌群结构图。A为原料细菌菌群结构图，在4批次的原料中，存在的病原菌为Enterobacter和Enterococcus。其中，Enterobacter所占比例分别为为21%，6%，13．1%，11．4%。En-terococcus在第3批次的原料中所占比例为2．91%，在其他批次的原料中比例很小。其余优势菌主要有Lactobacillus，Leuconostoc，Weissella，Acetobacter，Strep-tococcus等。未检测到Salmonella，ShigellaCastellani及StaphylococcusAureus。图6为两个反应器中7个不同时间段沼渣中细菌群落结构图，其主要细菌菌群为Ｒikenella，Ｒumin、Lac
L·L－1d－1提高到2．69L·L－1d－1，2#反应器中的容积产气率由2．14L·L－1d－1提高到2．96L·L－1d－1，表明原料粒径越小，水利停留时间缩短对沼气产量的提升程度越大。图2日产沼气2．2甲烷含量变化如图3所示为甲烷含量变化，可以看到，1#反应器中沼气的甲烷含量要高于2#反应器中沼气甲烷含量。表明，原料粒径小，发酵体系中原料水解酸化速率高，体系中挥发酸浓度较高，抑制了产甲烷菌的活性，使得沼气中甲烷含量低［10］。两个反应器中沼气甲烷含量均在50%以上。图3甲烷含量变化2．3pH值变化图4所示为两个反应器中pH值的变化。水利停留时间为20d时，pH值均偏高，当水利停留时间为15d时，pH值下降。表明随着水利停留时间缩短，发酵体系中挥发酸积累量提高，使得pH值下降。两个反应器中的pH值均处于发酵正常范围内。图4pH值变化2．4细菌菌群变化图5为原料和沼渣中细菌菌群结构图。A为原料细菌菌群结构图，在4批次的原料中，存在的病原菌为Enterobacter和Enterococcus。其中，Enterobacter所占比例分别为为21%，6%，13．1%，11．4%。En-terococcus在第3批次的原料中所占比例为2．91%，在其他批次的原料中比例很小。其余优势菌主要有Lactobacillus，Leuconostoc，Weissella，Acetobacter，Strep-tococcus等。未检测到Salmonella，ShigellaCastellani及StaphylococcusAureus。图6为两个反应器中7个不同时间段沼渣中细菌群落结构图，其主要细菌菌群为Ｒikenella，Ｒumin、Lac
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国农村生活垃圾的产生量与物理特性分析及处理建议[J]. 韩智勇,费勇强,刘丹,旦增,张嵛,施国中,王加雷,谢燕华. 农业工程学报. 2017(15)
[2]接种率及尿素添加量对农村生活垃圾厌氧发酵产甲烷的影响[J]. 罗臣乾,王星,张国治,魏珞宇,施国中,张敏. 农业资源与环境学报. 2017(02)
[3]农村有机生活垃圾等混合物料厌氧发酵产沼气性能[J]. 王艳芹,付龙云,杨光,袁长波,李明华,姚利. 农业环境科学学报. 2016(06)
[4]我国部分地区农村生活垃圾处理现状及模式[J]. 张敏,韩智勇,姜磊,谢棹骏,张国治,贺莉,程静思,潘科,陈柏桦,施国中. 中国沼气. 2016(02)
[5]基于“3R”原则的农村生活垃圾处理模式探讨[J]. 赵晶薇,赵蕊,何艳芬,王森,安勤勤. 中国人口.资源与环境. 2014(S2)
[6]我国农村生活垃圾的产生特征研究[J]. 岳波,张志彬,孙英杰,李海玲. 环境科学与技术. 2014(06)
[7]餐厨垃圾厌氧发酵特性的研究[J]. 王延昌,袁巧霞,谢景欢,郭聪颖. 环境工程学报. 2009(09)
硕士论文
[1]餐厨废弃物早期储运过程中菌群动态的研究及抑菌初探[D]. 张严化.中国农业科学院 2015
[2]沼气发酵复合菌系厌氧发酵特性及微生物群落结构分析[D]. 麻微微.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3615346
【文章来源】：中国沼气. 2019,37(01)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
实验装置示意图表2实验条件设置
L·L－1d－1提高到2．69L·L－1d－1，2#反应器中的容积产气率由2．14L·L－1d－1提高到2．96L·L－1d－1，表明原料粒径越小，水利停留时间缩短对沼气产量的提升程度越大。图2日产沼气2．2甲烷含量变化如图3所示为甲烷含量变化，可以看到，1#反应器中沼气的甲烷含量要高于2#反应器中沼气甲烷含量。表明，原料粒径小，发酵体系中原料水解酸化速率高，体系中挥发酸浓度较高，抑制了产甲烷菌的活性，使得沼气中甲烷含量低［10］。两个反应器中沼气甲烷含量均在50%以上。图3甲烷含量变化2．3pH值变化图4所示为两个反应器中pH值的变化。水利停留时间为20d时，pH值均偏高，当水利停留时间为15d时，pH值下降。表明随着水利停留时间缩短，发酵体系中挥发酸积累量提高，使得pH值下降。两个反应器中的pH值均处于发酵正常范围内。图4pH值变化2．4细菌菌群变化图5为原料和沼渣中细菌菌群结构图。A为原料细菌菌群结构图，在4批次的原料中，存在的病原菌为Enterobacter和Enterococcus。其中，Enterobacter所占比例分别为为21%，6%，13．1%，11．4%。En-terococcus在第3批次的原料中所占比例为2．91%，在其他批次的原料中比例很小。其余优势菌主要有Lactobacillus，Leuconostoc，Weissella，Acetobacter，Strep-tococcus等。未检测到Salmonella，ShigellaCastellani及StaphylococcusAureus。图6为两个反应器中7个不同时间段沼渣中细菌群落结构图，其主要细菌菌群为Ｒikenella，Ｒumin、Lac
L·L－1d－1提高到2．69L·L－1d－1，2#反应器中的容积产气率由2．14L·L－1d－1提高到2．96L·L－1d－1，表明原料粒径越小，水利停留时间缩短对沼气产量的提升程度越大。图2日产沼气2．2甲烷含量变化如图3所示为甲烷含量变化，可以看到，1#反应器中沼气的甲烷含量要高于2#反应器中沼气甲烷含量。表明，原料粒径小，发酵体系中原料水解酸化速率高，体系中挥发酸浓度较高，抑制了产甲烷菌的活性，使得沼气中甲烷含量低［10］。两个反应器中沼气甲烷含量均在50%以上。图3甲烷含量变化2．3pH值变化图4所示为两个反应器中pH值的变化。水利停留时间为20d时，pH值均偏高，当水利停留时间为15d时，pH值下降。表明随着水利停留时间缩短，发酵体系中挥发酸积累量提高，使得pH值下降。两个反应器中的pH值均处于发酵正常范围内。图4pH值变化2．4细菌菌群变化图5为原料和沼渣中细菌菌群结构图。A为原料细菌菌群结构图，在4批次的原料中，存在的病原菌为Enterobacter和Enterococcus。其中，Enterobacter所占比例分别为为21%，6%，13．1%，11．4%。En-terococcus在第3批次的原料中所占比例为2．91%，在其他批次的原料中比例很小。其余优势菌主要有Lactobacillus，Leuconostoc，Weissella，Acetobacter，Strep-tococcus等。未检测到Salmonella，ShigellaCastellani及StaphylococcusAureus。图6为两个反应器中7个不同时间段沼渣中细菌群落结构图，其主要细菌菌群为Ｒikenella，Ｒumin、Lac
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国农村生活垃圾的产生量与物理特性分析及处理建议[J]. 韩智勇,费勇强,刘丹,旦增,张嵛,施国中,王加雷,谢燕华. 农业工程学报. 2017(15)
[2]接种率及尿素添加量对农村生活垃圾厌氧发酵产甲烷的影响[J]. 罗臣乾,王星,张国治,魏珞宇,施国中,张敏. 农业资源与环境学报. 2017(02)
[3]农村有机生活垃圾等混合物料厌氧发酵产沼气性能[J]. 王艳芹,付龙云,杨光,袁长波,李明华,姚利. 农业环境科学学报. 2016(06)
[4]我国部分地区农村生活垃圾处理现状及模式[J]. 张敏,韩智勇,姜磊,谢棹骏,张国治,贺莉,程静思,潘科,陈柏桦,施国中. 中国沼气. 2016(02)
[5]基于“3R”原则的农村生活垃圾处理模式探讨[J]. 赵晶薇,赵蕊,何艳芬,王森,安勤勤. 中国人口.资源与环境. 2014(S2)
[6]我国农村生活垃圾的产生特征研究[J]. 岳波,张志彬,孙英杰,李海玲. 环境科学与技术. 2014(06)
[7]餐厨垃圾厌氧发酵特性的研究[J]. 王延昌,袁巧霞,谢景欢,郭聪颖. 环境工程学报. 2009(09)
硕士论文
[1]餐厨废弃物早期储运过程中菌群动态的研究及抑菌初探[D]. 张严化.中国农业科学院 2015
[2]沼气发酵复合菌系厌氧发酵特性及微生物群落结构分析[D]. 麻微微.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3615346
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