猪粪尿厌氧发酵工艺及沼气脱硫、脱碳工艺研究

发布时间：2020-10-15 21:00

　　 规模化猪场的建设和发展可以克服散户养殖的诸多弊端,但猪粪尿及污水不及时处理或处理不当会恶化周边环境,不利用行业的健康发展。该研究首先以猪粪尿及污水为原料,采用单因素试验和Box-Behnken试验设计对其厌氧发酵工艺进行优化；再以猪粪尿和污水厌氧发酵制备的沼气为原料,采用单因素试验、Box-Behnken试验设计和正交试验设计对其脱硫、脱碳工艺进行研究,旨在降低猪粪尿及污水对环境影响的同时提高其沼气制品的纯度。结果表明：①猪粪尿厌氧发酵产沼气的最优工艺组合为发酵液TS值8.20%,初始pH值6.5-7.0,发酵温度35.0℃,接种量(猪粪：活性污泥,m：m)2.80：1。该条件下产气效率为242.62mL/g·TS；②沼气的最佳脱硫工艺条件为进气量100L/h、容积负荷75g/(m3·h).循环液喷淋量为4i/h。经该条件处理后的沼气H2S含量为162.333mg/m3③沼气的最佳脱碳工艺条件为气体流量为120L/h,吸收温度为30℃,吸收剂流量20L/h,混合胺液浓度50%。经该条件处理后的沼气CO2含量为2.33%。该研究结果可为规模化猪场猪粪尿和污水的处理以及后续沼气净化处理提供理论依据。
【学位单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2013
【中图分类】：S216.4
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 规模化猪场猪粪尿对环境的污染
        1.1.1 对大气的污染
        1.1.2 对水体的污染
        1.1.3 对土壤的污染
        1.1.4 生物污染
    1.2 目前我国规模化猪场存在的问题
        1.2.1 对猪场粪尿污水排放的严重性认识不足
        1.2.2 猪场环保投资不足,工艺设施不完善
        1.2.3 猪场场址选择错误
        1.2.4 规模过大,超出周边环境负荷量
    1.3 猪场粪尿处理技术
        1.3.1 堆积发酵生产沼气
        1.3.2 发酵床养猪法
        1.3.3 养殖蝇蛆、蚯蚓
    1.4 沼气发酵技术
        1.4.1 沼气发酵原理
        1.4.2 沼气工艺类型
        1.4.3 沼气工程对畜禽粪便污染的控制效果
    1.5 气体脱硫技术及其在沼气中的应用研究现状
        1.5.1 气体硫化氢脱除技术
        1.5.2 沼气脱硫技术研究现状
    1.6 气体脱碳技术及其在沼气中的应用研究现状
        1.6.1 气体脱碳技术
        1.6.2 沼气脱碳技术研究现状
    1.7 本研究的主要目的及意义
    1.8 主要研究内容
第一章 猪粪尿厌氧发酵工艺的优化
    2.1 材料与方法
        2.1.1 材料与试剂
        2.1.2 主要仪器设备
    2.2 试验方法
        2.2.1 试验设计
        2.2.2 沼气制备方法
        2.2.3 测定项目及方法
    2.3 结果与分析
        2.3.1 发酵液TS值对产气效果的影响
        2.3.2 接种量对产气效果的影响
        2.3.3 发酵温度对产气效果的影响
        2.3.4 初始pH值对产气效果的影响
        2.3.5 响应面法对发酵工艺条件的优化
    2.4 结论
第三章 沼气脱硫工艺的优化
    3.1 材料与方法
        3.1.1 材料与试剂
        3.1.2 试验装置
        3.1.3 试验方法
        3.1.4 硫化氢脱除率的测定
    3.2 结果与分析
        3.2.1 进气量对硫化氢脱除效果的影响
        3.2.2 容积负荷对硫化氢脱除效果的影响
        3.2.3 循环液喷淋量对硫化氢脱除效果的影响
        3.2.4 响应面法对生物脱硫工艺条件的优化
    3.4 结论
第四章 沼气脱碳工艺的优化
    4.1 材料与方法
        4.1.1 材料与试剂
        4.1.2 试验装置
        4.1.3 试验方法
        4.1.4 二氧化碳含量的测定
        4.1.5 数据处理
    4.2 结果与分析
        4.2.1 正交试验结果
        4.2.2 验证实验
    4.3 结论
第五章 结论
参考文献
致谢
个人简历

【参考文献】

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本文编号：2842239