稻草秸秆与猪粪混合厌氧消化实验研究
发布时间：2021-03-03 04:55
我国是一个农业大国,每年产生农作物秸秆大约7亿t,其中有50%未得到合理利用,被大量丢弃或燃烧,既污染环境又浪费资源。畜牧业特别是规模化养殖业的迅猛发展使畜禽粪便对环境造成的污染问题越来越突出。同时,随着生物质能源的开发、资源化技术的推广,将生物质垃圾资源化已经成为解决此类污染问题的一种有效途径。本实验在中温条件下（35℃）,采用自制CSTR厌氧反应器进行不同有机负荷下的中温厌氧消化实验,研究不同有机负荷对厌氧消化反应中的pH、氨氮、VFA、碱度、产气量以及产甲烷率等指标的影响,通过实验所得的数据分析系统的产气性能和稳定性能,寻找最佳的厌氧消化条件。实验结果表明：（1）在厌氧消化的初期pH值略微下降,pH值从最初的7.13下降到6.70随后逐渐升高到7.31,最后稳定在7.30左右。从整个厌氧消化的过程来看,系统的pH值始终在甲烷菌最适合的pH值（6.8-7.5）范围内变化。（2）在进料有机负荷为0.5-2.0gVS/（L·d）之间时,平均每天产气量在869-3232ml,有机负荷在0.5-1.5gVS/（L·d）之间,产气量逐渐增加,到有机负荷为1.5gVS/（L·d）时产气量达到最...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 农作物秸秆的利用状况
1.2.1 农作物秸秆的产生和分布
1.2.2 农作物秸秆的主要成分
1.2.3 秸秆的利用途径
1.2.4 秸秆利用中存在问题
1.3 畜禽粪便的产生和利用现状
1.3.1 牲畜粪便的产生与危害
1.3.2 牲畜粪便处理现状
1.4 生物质垃圾厌氧消化技术国内外研究进展
1.4.1 生物质垃圾厌氧消化技术国外研究进展
1.4.2 生物质垃圾厌氧消化技术国内研究进展
1.4.3 稻草秸秆与猪粪混合厌氧消化处理的可行性
1.5 实验研究的目的、内容和路线
1.5.1 实验研究目的
1.5.2 实验研究内容
1.5.3 研究路线
第二章 厌氧消化技术及其原理
2.1 有机物厌氧生物降解的基本过程
2.2 厌氧生物处理的特点
2.2.1 厌氧生物处理技术的优点
2.2.2 厌氧生物处理技术的缺点
2.3 厌氧微生物降解动力学原理
2.4 厌氧处理微生物生态学
2.4.1 不产甲烷菌
2.4.2 产甲烷菌
2.4.3 不产甲烷菌和产甲烷菌之间的相互关系
2.5 影响微生物厌氧消化的主要因素
2.5.1 温度
2.5.2 酸碱度（pH值）
2.5.3 氧化还原电位
2.5.4 基质的营养比例
2.5.5 基质微生物比（COD/VSS）
2.5.6 抑制性物质或毒性物质
2.5.7 其他因素
第三章 实验方案与分析方法
3.1 实验方案
3.1.1 试验方法
3.1.2 实验研究的内容
3.2 实验装置
3.3 实验材料
3.4 实验所用药品的配制
3.5 实验测定指标与分析方法
3.5.1 总固体（TS）
3.5.2 挥发性固体（VS）
3.5.3 pH的测定
3.5.4 产气量的测定
3.5.5 VFA、氨氮的测定
3.5.6 总碱度的测定
3.5.7 气体成分的测定
3.6 实验运行与维护
第四章 实验结果与分析
4.1 实验结果与分析
4.1.1 进料有机负荷对pH的影响与分析
4.1.2 进料有机负荷对产气量的影响与分析
4.1.3 进料有机负荷对氨氮的影响与分析
4.1.4 进料有机负荷对VFA的影响与分析
4.1.5 进料有机负荷对在总碱度的影响与分析
4.1.6 进料有机负荷对产甲烷率的影响与分析
4.2 本章小结
结论与建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]粪草比对干式厌氧发酵产沼气效果的影响[J]. 刘战广,朱洪光,王彪,张亚雷. 农业工程学报. 2009(04)
[2]牛粪与互花米草混合厌氧消化产沼气的试验[J]. 陈广银,郑正,邹星星,杨世关,方彩霞,冯景伟. 农业工程学报. 2009(03)
[3]不同秸秆厌氧发酵产沼气效果的比较[J]. 杨立,张婷,王永泽,王金华. 可再生能源. 2008(05)
[4]生物质组成差异对生活垃圾厌氧产甲烷化的影响[J]. 瞿贤,何品晶,邵立明,Théodore Bouchez. 中国环境科学. 2008(08)
[5]温度对4种不同粪便厌氧消化产气效率及消化时间的影响[J]. 张翠丽,杨改河,任广鑫,楚莉莉,冯永忠,卜东升. 农业工程学报. 2008(07)
[6]循环经济模式下的畜禽粪便资源化[J]. 张恒,陈丽华,曹孟. 能源与环境. 2008(03)
[7]厨余和牛粪混合厌氧发酵产气性能试验研究[J]. 李荣平,刘研萍,李秀金. 可再生能源. 2008(02)
[8]餐厨垃圾的干式厌氧消化处理技术初探[J]. 马磊,王德汉,曾彩明. 中国沼气. 2007(01)
[9]农作物秸秆的厌氧消化试验研究[J]. 李连华,马隆龙,袁振宏,刘晓风,廖翠萍. 农业环境科学学报. 2007(01)
[10]微量金属元素对牛粪厌氧发酵产气特性的影响[J]. 潘云锋,李文哲. 江苏环境科技. 2006(04)
硕士论文
[1]粪便与玉米秸秆混合发酵产气效果研究[D]. 李伟.西北农林科技大学 2011
[2]稻草干法厌氧发酵生产生物气的试验研究[D]. 张望.北京化工大学 2008
[3]混合畜禽粪便厌氧发酵特性试验研究[D]. 刘丹.东北农业大学 2008
[4]不同原料及其配比厌氧发酵产气效果研究[D]. 楚莉莉.西北农林科技大学 2008
[5]畜禽养殖业固体废弃物资源化及农用可行性研究[D]. 王倩.山东师范大学 2007
[6]麦秸和稻草高效中温厌氧消化实验研究[D]. 朱保宁.北京化工大学 2006
本文编号：3060646
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 农作物秸秆的利用状况
1.2.1 农作物秸秆的产生和分布
1.2.2 农作物秸秆的主要成分
1.2.3 秸秆的利用途径
1.2.4 秸秆利用中存在问题
1.3 畜禽粪便的产生和利用现状
1.3.1 牲畜粪便的产生与危害
1.3.2 牲畜粪便处理现状
1.4 生物质垃圾厌氧消化技术国内外研究进展
1.4.1 生物质垃圾厌氧消化技术国外研究进展
1.4.2 生物质垃圾厌氧消化技术国内研究进展
1.4.3 稻草秸秆与猪粪混合厌氧消化处理的可行性
1.5 实验研究的目的、内容和路线
1.5.1 实验研究目的
1.5.2 实验研究内容
1.5.3 研究路线
第二章 厌氧消化技术及其原理
2.1 有机物厌氧生物降解的基本过程
2.2 厌氧生物处理的特点
2.2.1 厌氧生物处理技术的优点
2.2.2 厌氧生物处理技术的缺点
2.3 厌氧微生物降解动力学原理
2.4 厌氧处理微生物生态学
2.4.1 不产甲烷菌
2.4.2 产甲烷菌
2.4.3 不产甲烷菌和产甲烷菌之间的相互关系
2.5 影响微生物厌氧消化的主要因素
2.5.1 温度
2.5.2 酸碱度（pH值）
2.5.3 氧化还原电位
2.5.4 基质的营养比例
2.5.5 基质微生物比（COD/VSS）
2.5.6 抑制性物质或毒性物质
2.5.7 其他因素
第三章 实验方案与分析方法
3.1 实验方案
3.1.1 试验方法
3.1.2 实验研究的内容
3.2 实验装置
3.3 实验材料
3.4 实验所用药品的配制
3.5 实验测定指标与分析方法
3.5.1 总固体（TS）
3.5.2 挥发性固体（VS）
3.5.3 pH的测定
3.5.4 产气量的测定
3.5.5 VFA、氨氮的测定
3.5.6 总碱度的测定
3.5.7 气体成分的测定
3.6 实验运行与维护
第四章 实验结果与分析
4.1 实验结果与分析
4.1.1 进料有机负荷对pH的影响与分析
4.1.2 进料有机负荷对产气量的影响与分析
4.1.3 进料有机负荷对氨氮的影响与分析
4.1.4 进料有机负荷对VFA的影响与分析
4.1.5 进料有机负荷对在总碱度的影响与分析
4.1.6 进料有机负荷对产甲烷率的影响与分析
4.2 本章小结
结论与建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]粪草比对干式厌氧发酵产沼气效果的影响[J]. 刘战广,朱洪光,王彪,张亚雷. 农业工程学报. 2009(04)
[2]牛粪与互花米草混合厌氧消化产沼气的试验[J]. 陈广银,郑正,邹星星,杨世关,方彩霞,冯景伟. 农业工程学报. 2009(03)
[3]不同秸秆厌氧发酵产沼气效果的比较[J]. 杨立,张婷,王永泽,王金华. 可再生能源. 2008(05)
[4]生物质组成差异对生活垃圾厌氧产甲烷化的影响[J]. 瞿贤,何品晶,邵立明,Théodore Bouchez. 中国环境科学. 2008(08)
[5]温度对4种不同粪便厌氧消化产气效率及消化时间的影响[J]. 张翠丽,杨改河,任广鑫,楚莉莉,冯永忠,卜东升. 农业工程学报. 2008(07)
[6]循环经济模式下的畜禽粪便资源化[J]. 张恒,陈丽华,曹孟. 能源与环境. 2008(03)
[7]厨余和牛粪混合厌氧发酵产气性能试验研究[J]. 李荣平,刘研萍,李秀金. 可再生能源. 2008(02)
[8]餐厨垃圾的干式厌氧消化处理技术初探[J]. 马磊,王德汉,曾彩明. 中国沼气. 2007(01)
[9]农作物秸秆的厌氧消化试验研究[J]. 李连华,马隆龙,袁振宏,刘晓风,廖翠萍. 农业环境科学学报. 2007(01)
[10]微量金属元素对牛粪厌氧发酵产气特性的影响[J]. 潘云锋,李文哲. 江苏环境科技. 2006(04)
硕士论文
[1]粪便与玉米秸秆混合发酵产气效果研究[D]. 李伟.西北农林科技大学 2011
[2]稻草干法厌氧发酵生产生物气的试验研究[D]. 张望.北京化工大学 2008
[3]混合畜禽粪便厌氧发酵特性试验研究[D]. 刘丹.东北农业大学 2008
[4]不同原料及其配比厌氧发酵产气效果研究[D]. 楚莉莉.西北农林科技大学 2008
[5]畜禽养殖业固体废弃物资源化及农用可行性研究[D]. 王倩.山东师范大学 2007
[6]麦秸和稻草高效中温厌氧消化实验研究[D]. 朱保宁.北京化工大学 2006
本文编号：3060646
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