泔脚废油脂产奇数碳VFAs的过程优化及微生物群落分析
发布时间：2021-04-19 20:19
泔脚废油脂因其丰富的有机质含量、高含水率、种类繁多的微生物等特点决定了它既是一种污染物,又是一种资源,传统的处理方式已不能将这些废油脂在日常中有效去除。而厌氧发酵可使有机质经自身水解酸化转化为提高污水脱氮除磷的外加碳源、合成PHAs以及生产甲烷、H2等清洁能源的原料——挥发性脂肪酸（Volatile Fatty Acids,VFAs）。大量研究显示蛋白质、碳水化合物类的餐厨垃圾以产偶数碳VFAs为主,而泔脚废油脂产奇数碳VFAs方面鲜有报道,研究废弃物厌氧发酵定向产酸能同时实现泔脚废油脂的回收利用与绿色能源的持续生产,具有广阔的发展前景。本课题旨在优化泔脚废油脂产奇数碳VFAs过程并分析内部结构。试验主要以泔脚废油脂为研究对象,通过初期筛选分成三类,采用间歇批次试验研究泔脚废油脂种类对产奇数碳VFAs的变化规律和特性,从中挑选一种产奇数碳VFAs成分及占比最高的发酵底物。以实际和模拟两种条件为对比,探究不同条件下对产奇数碳VFAs的影响以及机理。在此基础上,采用几种外在影响方式（接种污泥、配比、pH值、ORP值、投加甘油）对该油脂进行优化产酸,确定促进废油脂产奇数...
【文章来源】：广州大学广东省
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题来源
1.2 泔脚废油脂概述
1.2.1 泔脚废油脂的分类与现状
1.2.2 泔脚废油脂的资源化处理与研究的难点
1.3 厌氧发酵产奇偶数碳VFAs技术研究
1.3.1 厌氧发酵原理
1.3.2 VFAs基本理论与作用
1.3.3 厌氧发酵产奇偶数碳VFAs的影响因素
1.4 废弃物厌氧发酵产奇数碳VFAs概述
1.4.1 废弃物厌氧发酵产奇数碳VFAs的现状
1.4.2 废弃物产奇数碳VFAs可行性研究
1.5 厌氧发酵产VFAs过程的微生物群落研究
1.5.1 厌氧发酵过程各产酸菌的功能类型
1.5.2 厌氧发酵过程微生物群落与奇偶数碳VFAs的关系
1.6 研究内容及技术路线
1.6.1 研究目的和内容
1.6.2 技术路线
第二章 试验材料及方法
2.1 试验材料
2.2 试验装置
2.2.1 厌氧发酵装置
2.3 试验分析方法及主要仪器
2.3.1 常规分析方法
2.3.2 其它分析方法
2.3.3 主要仪器与设备
第三章 泔脚废油脂种类对产奇偶数碳VFAs影响的研究
3.1 试验设计
3.2 混合废油脂、动物性废油脂与植物性废油脂对产VFAs的影响
3.2.1 VFAs总量变化
3.2.2 SCOD变化及对VFAs的影响
3.2.3 溶解性蛋白质变化及对VFAs的影响
3.2.4 碳水化合物对VFAs的影响
3.3 混合废油脂、动物废油脂与植物性废油脂产奇偶数碳VFAs的变化规律
3.3.1 奇偶数碳VFAs含量变化
3.3.2 奇数碳VFAs占比变化
3.4 泔脚废油脂实际与模拟对产奇数碳VFAs的影响
3.4.1 纯肥肉与泔脚肥肉产奇数碳VFAs对比与机理探索
3.4.2 泔水中动植物性废油脂的含量与可行性分析
3.5 结论
第四章 动物脂肪产奇数碳VFAs的影响因子研究
4.1 接种污泥与配比对产奇数碳VFAs的影响
4.1.1 试验设计
4.1.2 VFAs总量变化规律
4.1.3 奇偶数碳VFAs含量变化
4.1.4 奇偶数碳VFAs占比变化
4.2 pH值对产奇数碳VFAs的影响
4.2.1 试验设计
4.2.2 VFAs总量变化规律
4.2.3 奇偶数碳VFAs含量变化
4.2.4 奇偶数碳VFAs占比变化
4.3 ORP对产奇数碳VFAs的影响
4.3.1 试验设计
4.3.2 VFAs总量变化规律
4.3.3 奇偶数碳VFAs含量变化
4.3.4 奇数碳VFAs组分和占比变化
4.4 投加甘油对产奇数碳VFAs的影响
4.4.1 试验设计
4.4.2 VFAs总量变化规律
4.4.3 奇偶数碳VFAs含量变化
4.4.4 奇数碳VFAs组分和占比变化
4.5 结论
第五章 动物脂肪产奇数碳VFAs的微生物群落分析
5.1 试验设计与测序数据预处理
5.1.1 试验设计
5.1.2 样品DNA的提取
5.1.3 样品测序的预处理
5.2 动物脂肪产奇数碳VFAs的菌群多样性
5.3 发酵优势菌群落分布特征
5.3.1 门水平的优势菌群分布特征
5.3.2 纲水平的优势菌群分布特征
5.3.3 属水平的优势菌群分布特征
5.4 结论
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文及参与的课题情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]淘米水内在发酵特性与VFAs的量化关系变化规律[J]. 黄周玥,方茜,贺诗雅,吉诗敏. 工业安全与环保. 2019(01)
[2]以餐厨垃圾水解酸化液为碳源合成PHA研究[J]. 王攀,邱银权,陈锡腾,潘柔杏,任连海. 环境工程. 2018(06)
[3]台湾生活垃圾减量措施及其对中国大陆的启示[J]. 陈希文. 再生资源与循环经济. 2018(04)
[4]有机废物发酵基质释放规律对VFAs产量的影响[J]. 肖英豪,方茜,贺诗雅. 中国沼气. 2018(02)
[5]pH调控对淘米水厌氧发酵的挥发性脂肪酸组成及奇偶数比率的影响[J]. 贺诗雅,方茜,肖英豪,黄周玥. 环境污染与防治. 2018(03)
[6]废弃碳源甘油强化污泥发酵生产挥发性脂肪酸的研究[J]. 刘云芳,王海芳,李庆铭. 工业安全与环保. 2018(02)
[7]酵母细胞工厂生产脂肪酸及其衍生物[J]. 高教琪,段兴鹏,周雍进. 生物加工过程. 2018(01)
[8]基质组分对厨余与污泥共发酵动力学特性的影响[J]. 许曼娟,李倩,张念瑞,陈荣. 环境工程学报. 2018(01)
[9]乙酸驯化对厌氧污泥微生物群落结构及发酵特性的影响[J]. 陆玉,钟慧,丑三涛,朱继英. 环境科学学报. 2018(05)
[10]Cu2+对有机废物联合发酵产乳酸的影响[J]. 张婷,李君,张文娟,李响,刘亚男. 环境工程学报. 2017(08)
博士论文
[1]内聚物驱动生物脱氮除磷机理及优化控制研究[D]. 陈洪波.湖南大学 2015
[2]基于能值理论的发酵法生物制氢技术环境—资源—经济综合效率评价[D]. 陈鸣岐.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]囊式厌氧污泥消化工艺启动与运行研究[D]. 文康.哈尔滨工业大学 2017
[2]餐厨垃圾厌氧发酵产酸优化及蛋白质组分的产酸特性研究[D]. 余晓琴.浙江工商大学 2017
[3]环氧丙烷皂化废水活性污泥菌群利用污泥水解液合成PHA的研究[D]. 王艺伟.济南大学 2016
[4]废弃碳源定向产酸过程调控与合成PHA的应用研究[D]. 熊丹丹.哈尔滨工业大学 2016
[5]脂肪酶在毕赤酵母中的表达及其在餐厨废弃油脂转化中的应用[D]. 姜苏峻.暨南大学 2015
[6]餐厨垃圾厌氧发酵产挥发性脂肪酸的研究[D]. 吴清莲.哈尔滨工业大学 2015
[7]复合菌群利用模拟污泥水解液合成聚羟基脂肪酸酯的研究[D]. 贾倩倩.清华大学 2013
[8]泔脚垃圾废油脂在厌氧消化过程中的极限有机负荷研究[D]. 蒋琼华.西南交通大学 2013
[9]生境氧化还原电位影响淀粉酸化末端产物分布规律研究[D]. 陆文俊.华东理工大学 2013
[10]木薯渣两相耦合产乙酸工艺研究[D]. 蔡赋涵.广西大学 2012
本文编号：3148240
【文章来源】：广州大学广东省
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题来源
1.2 泔脚废油脂概述
1.2.1 泔脚废油脂的分类与现状
1.2.2 泔脚废油脂的资源化处理与研究的难点
1.3 厌氧发酵产奇偶数碳VFAs技术研究
1.3.1 厌氧发酵原理
1.3.2 VFAs基本理论与作用
1.3.3 厌氧发酵产奇偶数碳VFAs的影响因素
1.4 废弃物厌氧发酵产奇数碳VFAs概述
1.4.1 废弃物厌氧发酵产奇数碳VFAs的现状
1.4.2 废弃物产奇数碳VFAs可行性研究
1.5 厌氧发酵产VFAs过程的微生物群落研究
1.5.1 厌氧发酵过程各产酸菌的功能类型
1.5.2 厌氧发酵过程微生物群落与奇偶数碳VFAs的关系
1.6 研究内容及技术路线
1.6.1 研究目的和内容
1.6.2 技术路线
第二章 试验材料及方法
2.1 试验材料
2.2 试验装置
2.2.1 厌氧发酵装置
2.3 试验分析方法及主要仪器
2.3.1 常规分析方法
2.3.2 其它分析方法
2.3.3 主要仪器与设备
第三章 泔脚废油脂种类对产奇偶数碳VFAs影响的研究
3.1 试验设计
3.2 混合废油脂、动物性废油脂与植物性废油脂对产VFAs的影响
3.2.1 VFAs总量变化
3.2.2 SCOD变化及对VFAs的影响
3.2.3 溶解性蛋白质变化及对VFAs的影响
3.2.4 碳水化合物对VFAs的影响
3.3 混合废油脂、动物废油脂与植物性废油脂产奇偶数碳VFAs的变化规律
3.3.1 奇偶数碳VFAs含量变化
3.3.2 奇数碳VFAs占比变化
3.4 泔脚废油脂实际与模拟对产奇数碳VFAs的影响
3.4.1 纯肥肉与泔脚肥肉产奇数碳VFAs对比与机理探索
3.4.2 泔水中动植物性废油脂的含量与可行性分析
3.5 结论
第四章 动物脂肪产奇数碳VFAs的影响因子研究
4.1 接种污泥与配比对产奇数碳VFAs的影响
4.1.1 试验设计
4.1.2 VFAs总量变化规律
4.1.3 奇偶数碳VFAs含量变化
4.1.4 奇偶数碳VFAs占比变化
4.2 pH值对产奇数碳VFAs的影响
4.2.1 试验设计
4.2.2 VFAs总量变化规律
4.2.3 奇偶数碳VFAs含量变化
4.2.4 奇偶数碳VFAs占比变化
4.3 ORP对产奇数碳VFAs的影响
4.3.1 试验设计
4.3.2 VFAs总量变化规律
4.3.3 奇偶数碳VFAs含量变化
4.3.4 奇数碳VFAs组分和占比变化
4.4 投加甘油对产奇数碳VFAs的影响
4.4.1 试验设计
4.4.2 VFAs总量变化规律
4.4.3 奇偶数碳VFAs含量变化
4.4.4 奇数碳VFAs组分和占比变化
4.5 结论
第五章 动物脂肪产奇数碳VFAs的微生物群落分析
5.1 试验设计与测序数据预处理
5.1.1 试验设计
5.1.2 样品DNA的提取
5.1.3 样品测序的预处理
5.2 动物脂肪产奇数碳VFAs的菌群多样性
5.3 发酵优势菌群落分布特征
5.3.1 门水平的优势菌群分布特征
5.3.2 纲水平的优势菌群分布特征
5.3.3 属水平的优势菌群分布特征
5.4 结论
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文及参与的课题情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]淘米水内在发酵特性与VFAs的量化关系变化规律[J]. 黄周玥,方茜,贺诗雅,吉诗敏. 工业安全与环保. 2019(01)
[2]以餐厨垃圾水解酸化液为碳源合成PHA研究[J]. 王攀,邱银权,陈锡腾,潘柔杏,任连海. 环境工程. 2018(06)
[3]台湾生活垃圾减量措施及其对中国大陆的启示[J]. 陈希文. 再生资源与循环经济. 2018(04)
[4]有机废物发酵基质释放规律对VFAs产量的影响[J]. 肖英豪,方茜,贺诗雅. 中国沼气. 2018(02)
[5]pH调控对淘米水厌氧发酵的挥发性脂肪酸组成及奇偶数比率的影响[J]. 贺诗雅,方茜,肖英豪,黄周玥. 环境污染与防治. 2018(03)
[6]废弃碳源甘油强化污泥发酵生产挥发性脂肪酸的研究[J]. 刘云芳,王海芳,李庆铭. 工业安全与环保. 2018(02)
[7]酵母细胞工厂生产脂肪酸及其衍生物[J]. 高教琪,段兴鹏,周雍进. 生物加工过程. 2018(01)
[8]基质组分对厨余与污泥共发酵动力学特性的影响[J]. 许曼娟,李倩,张念瑞,陈荣. 环境工程学报. 2018(01)
[9]乙酸驯化对厌氧污泥微生物群落结构及发酵特性的影响[J]. 陆玉,钟慧,丑三涛,朱继英. 环境科学学报. 2018(05)
[10]Cu2+对有机废物联合发酵产乳酸的影响[J]. 张婷,李君,张文娟,李响,刘亚男. 环境工程学报. 2017(08)
博士论文
[1]内聚物驱动生物脱氮除磷机理及优化控制研究[D]. 陈洪波.湖南大学 2015
[2]基于能值理论的发酵法生物制氢技术环境—资源—经济综合效率评价[D]. 陈鸣岐.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]囊式厌氧污泥消化工艺启动与运行研究[D]. 文康.哈尔滨工业大学 2017
[2]餐厨垃圾厌氧发酵产酸优化及蛋白质组分的产酸特性研究[D]. 余晓琴.浙江工商大学 2017
[3]环氧丙烷皂化废水活性污泥菌群利用污泥水解液合成PHA的研究[D]. 王艺伟.济南大学 2016
[4]废弃碳源定向产酸过程调控与合成PHA的应用研究[D]. 熊丹丹.哈尔滨工业大学 2016
[5]脂肪酶在毕赤酵母中的表达及其在餐厨废弃油脂转化中的应用[D]. 姜苏峻.暨南大学 2015
[6]餐厨垃圾厌氧发酵产挥发性脂肪酸的研究[D]. 吴清莲.哈尔滨工业大学 2015
[7]复合菌群利用模拟污泥水解液合成聚羟基脂肪酸酯的研究[D]. 贾倩倩.清华大学 2013
[8]泔脚垃圾废油脂在厌氧消化过程中的极限有机负荷研究[D]. 蒋琼华.西南交通大学 2013
[9]生境氧化还原电位影响淀粉酸化末端产物分布规律研究[D]. 陆文俊.华东理工大学 2013
[10]木薯渣两相耦合产乙酸工艺研究[D]. 蔡赋涵.广西大学 2012
本文编号：3148240
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