餐厨垃圾厌氧发酵与高效产气技术试验研究

发布时间：2020-08-02 22:15

【摘要】：随着社会不断进步和餐饮业的逐年发展，餐厨垃圾堆积量逐步增加，因为餐厨垃圾含水量很高、有机物质含量丰富容易变质，传统的处理加工工艺存在一些缺点和不足，所以寻求一种合理、可行的资源化的处理方式已经成为国内外关注的焦点问题。将餐厨垃圾厌氧发酵，转化为清洁能源沼气是实现城市餐厨废弃物资源化利用的一种合理方式，对于由餐厨垃圾引起的日益严重的环境问题有十分重要的现实意义。 本研究首先对餐厨垃圾的理化性质进行分析，利用实验室自制的厌氧发酵反应装置对餐厨垃圾进行中温35℃试验研究。以沼液作为接种物，添加尿素作为氮源的补充，缓解反应中过度酸化问题，通过对pH值变化的监测发现同一天中料液的pH值与添加尿素的质量分数成正比，质量分数为2%组的pH值处于5.1-6.6之间，均高于其他处理组，尿素的加入对改善料液的酸化环境有显著的效果；不同初始pH值的试验测试，用10%NaOH和5%HCl的试剂，将反应启动前的料液pH值分别调至:5.0、6.0、7.0、8.0。通过不同的产气效果发现初始pH值为7的组气体中甲烷含量最高为87.6%；不同接种率试验得到：50%接种率处理表现出最高的累计产气量，总产气量为6780mL；基于以上不同的外部调控缓解了发酵中过度酸化的问题，缩短了发酵周期，提高了产气量，为后续试验研究提供了参考和指导。 在单独餐厌氧发酵处理餐厨垃圾的基础上，调整反应初始pH值为7，接种率50%，添加质量分数为2%的尿素，对比牛粪与餐厨垃圾不同的原料配比对产气效果的影响，结果得出当餐厨垃圾和牛粪的比例为1:1时TS和VS有最大的去除率，分别为44.8%和53.7%，反应周期缩短了四天。 在前期试验的基础上，将实验室研究扩大化进行中试试验研究，针对东北地区沼气池发酵产气受温度限制的问题，将沼气池外部环境进行温室大棚保温，联合太阳能集热器对发酵罐料液进行增温保温，通过温度测试得到温室大棚对沼气池外部环境的增温效果在3-5℃，厌氧发酵装置的内部温度可以达到中温发酵的要求，是可以实现冬季产气的。
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S216

【参考文献】

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本文编号：2779137