厌氧发酵反应器设计与试验研究

发布时间：2020-09-01 10:15

　　随着养殖业的迅速发展，畜禽粪便大量堆积造成的环境污染问题已日益严重，通过厌氧发酵技术解决这一社会和环境问题显示了良好的应用前景。但由于采用自然发酵，周期过长，产气量少，在工业化生产中影响经济效益。为了加快反应速度、缩短反应周期、增加产气量，本论文主要通过设计整套厌氧发酵装置及能量计算、分析各因素在试验过程中对各指标的影响，探求35℃厌氧发酵的变化规律，以便能够为今后的进一步研究提供有力的参考数据。研究内容及成果主要包括以下几个方面： 1．设计了整套厌氧发酵试验装置，它包括发酵主体反应器、水浴恒温循环系统、集气装置三大部分。在没有采取任何保温设施的情况下，通过能量计算验证试验用反应器设计是合理的。 2．在保证发酵液浓度、接种物一定的情况下，采用H／D(高径比)为2.18、4.66、5、6.66四个不同反应器进行试验，通过测定pH值、COD(Chemistry oxygen demand)和产气量等参数的变化，研究H／D对牛粪产气特性的影响，结果表明：试验用H／D为2.18反应器处理效果最佳，其COD去除率和容积产气率都相对较高，其次是H／D为5的反应器；对最优的两个H／D反应器进行验证试验，结果验证H／D为2.18的反应器发酵效果较好。 3．通过每天定时监测厌氧反应器不同高度各取样口发酵液的pH值和可溶性COD值，研究不同高度发酵液各参数的变化规律。结果表明，在整个发酵过程中各取样口的可溶解性COD值变化趋势相同，没有明显的差异；在产气量达到峰值之前各样口pH值有明显的差异，样口的pH值从反应器底部向上逐渐升高到。 4．确定适宜的发酵液浓度。在接种物浓度一定的条件下，通过比较6％、7.5％两种不同发酵液浓度对COD去除率、容积产气率及总产气量的影响，结果表明，从整个反应过程变化趋势来看，发酵液浓度为7.5％的处理产气效果好。 5．不同接种物的对比试验。在料液浓度一定的条件下，通过比较发酵后20天的沼液、混合液(沼液、沼渣混合液)两种接种物对牛粪产气性能的影响，结果表明，混合液接种物其发酵周期短、平均容积产气率高；并用另一反应器进行相同的试验，试验结果验证了发酵20天后的混合液接种物产气效果好。
【学位单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：S216.4

【引证文献】