油脂沉积物厌氧消化产甲烷潜力及其机制研究

发布时间：2023-03-19 09:42

　　污水管网中油脂沉积物(fat,oil,and grease deposits,FDs)的形成是维护污水收集系统顺利运行的全球性挑战。随着我国食用油消费量的不断增加,产生了大量的废油脂,尽管污水管网系统中的废油脂有一大部分停留在隔油池中,但依然有大量的废油脂被排入污水管道并形成FDs,从而导致污水管网的堵塞,甚至污水溢出。每年从污水管网系统中清除大量的FDs,因着皂化的FDs在钙-氧键的作用下可以束缚长链脂肪酸(long chain fatty acids,LCFAs),FDs的生化产甲烷潜力可能高于油脂(fat,oil,and grease,FOG),这为通过与剩余活性污泥(waste activated sludge,WAS)进行厌氧共消化提供了提升甲烷产量的机会。通过底物/接种物(Substrate/Inoculum,S/I;以VS计)比率与累积甲烷产量以及平均产甲烷百分比相关性分析,估计FDs作为单一底物理想S/I比率区间在0.25至0.75之间,最优S/I比率为0.5。参照FDs单一厌氧消化S/I比率,设置厌氧共消化WAS与FDs实验,底物与接种物(S/I)之比为0.25至1....

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
主要符号表
第一章 绪论
    1.1 油脂沉积物
        1.1.1 污水管网中的油脂沉积物
        1.1.2 油脂沉积物的形成机制
        1.1.3 油脂沉积物的物理、化学特征
    1.2 厌氧消化脂类机理
    1.3 厌氧消化脂类物质的优势和挑战
        1.3.1 厌氧消化脂类物质的优势
        1.3.2 厌氧消化脂类物质的挑战
    1.4 厌氧消化油脂沉积物的可行性和优越性
    1.5 研究内容、目的和意义
第二章 厌氧消化油脂沉积物产甲烷
    2.1 引言
    2.2 实验材料和方法
        2.2.1 底物和接种物
        2.2.2 实验装置
        2.2.3 分析方法
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 FTIR扫描油脂沉积物特征峰
        2.3.2 单一厌氧消化油脂沉积物
        2.3.3 厌氧共消化油脂沉积物和剩余活性污泥
        2.3.4 厌氧共消化油脂沉积物和厌氧共消化油脂的对比
    2.4 本章小结
第三章 厌氧共消化实验微生物群落分析
    3.1 引言
    3.2 实验材料和方法
        3.2.1 样品采集
        3.2.2 DNA提取,PCR扩增和基因测序
        3.2.3 数据分析
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 α多样性分析
        3.3.2 β多样性分析
        3.3.3 微生物群落组成分析
    3.4 本章小结
第四章 皂化反应对提升厌氧消化油脂产甲烷的影响
    4.1 引言
    4.2 实验材料和方法
        4.2.1 接种物和底物
        4.2.2 实验装置
        4.2.3 分析方法
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 三种钙源(Ca SO4、Ca(OH)2和Ca Cl2)形成的钙皂特征
        4.3.2 钙皂底物的累积甲烷产量和日产甲烷速率
        4.3.3 钙皂底物对产甲烷作用的调控
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 主要研究结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
致谢



本文编号：3765024