论文部分内容阅读
蓝藻厌氧发酵是其资源化利用的主要方法之一,对发酵产生的沼气净化提纯是沼气资源化利用的关键。本文在35±1℃,pH为7.0条件下,将蓝藻、厌氧接种污泥和香蒲秸秆按不同比例混合进行了发酵产沼气实验研究。结果表明秸秆、蓝藻和接种污泥以2:8:1的比例发酵时,产气效果最佳,发酵时间52天,在产气高峰时沼气中甲烷含量可达72.24%,发酵结束后蓝藻TS利用率为55.73%,VS利用率为40.49%,发酵前后各组pH均保持在7.0左右。实验中对沼气中含硫成分进行了检测,主要为硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲基二硫醚和二甲基三硫醚,它们是主要的致臭因素,其中以硫化氢为主,在发酵30d时达到高峰,浓度为14016.120μL/L,其次是甲硫醇,在35d时达到94.021μL/L。沼气纯化过程中的H2S的脱硫是十分必要的,利用氧化亚铁硫杆菌和铁盐联合作用脱除H2S是目前的研究热点。本文利用固定床—固定化氧化亚铁硫杆菌方法进行沼气中H2S的脱除。分别从菌种、固定化微生物和H2S脱除三个方面进行了研究。从铜陵尾矿区酸性废水中富集培养出一批耐低pH2.0的氧化亚铁硫杆菌(T.f)菌,经鉴定该菌为嗜酸氧化亚铁硫杆菌。为进一步提高其对Fe2+的氧化活性,分别研究了培养温度、初始pH及氮源方面对该菌氧化活性的影响。结果表明,该菌在25~35℃之间均可以较好的生长,最适宜的培养温度为30℃,培养45h后Fe2+氧化率可以达到60%;初始pH在1.8~2.5范围内其均可以正常生长,pH2.0时氧化活性最佳;当氮源为硫酸铵时其氧化活性最佳,最终氧化率为62.81%,最大氧化速率为0.589g/Lh-1。对其生长特征研究得出T.f菌培养停滞期很短,10-30h为对数增长期。为提高T.f菌的氧化能力,以海藻酸钙为载体包埋固定T.f菌,并在有效体积为1.07L,床层空隙率为0.56的生物填料塔中培养,并初步考察了不同稀释率和初始Fe2+浓度对固定化微生物的影响。结果表明在达到最佳稀释率1.05之前,随着稀释率的提高,Fe2+氧化速率也是逐渐提高的。初始Fe2+浓度为15g/L时固定化微生物对Fe2+的氧化能力最佳,比固定化前同时期的氧化速率和转化率都有大大的提高。以吸收塔作为脱硫装置,考察了不同的液气比、入口Fe3+浓度及吸收塔液面高度对H2S的脱除效果。结果表明当液气比为3,Fe3+为7g/L,吸收液液面高度为0.55m时脱硫效果最佳,脱硫率可以达到99%以上。