不同调控措施下猪粪厌氧干发酵特性研究

发布时间：2021-04-20 06:07

　　随着我国生猪产业的不断发展,猪粪的大量排放造成了严重的环境污染。猪粪中含有大量易降解的有机成分,通过厌氧发酵技术,能够高效地转变为甲烷含量高的沼气。目前,厌氧发酵技术包括厌氧湿发酵技术和厌氧干发酵技术,其中,厌氧干发酵技术与厌氧湿发酵技术相比,不仅具有节约用水、管理方便、冬季耗能低等优点,而且发酵后的原料含水率低,方便处理,基本达到沼液零排放,在全球水资源日益紧缺的条件下,该技术符合资源化利用和节约用水的要求。然而,由于厌氧干发酵的过程非常复杂且含水率低,尤其是以猪粪为底物的发酵方式容易产生严重的酸抑制现象,使发酵启动慢,反应不能正常进行甚至停止。本论文主要通过批式实验,研究中温（37°C）、高固体含量（TS=20%）条件下,猪粪单独发酵、猪粪和秸秆的混合发酵、猪粪与蛭石混合发酵、渗滤液回流和分层接种等5种工艺措施对厌氧干发酵产气效果和有机酸累计影响,并结合氨氮浓度、SCOD的变化规律和发酵周期,筛选优化避免猪粪厌氧干发酵酸抑制、实现快速启动、提高产气效率的工艺措施。主要研究结果如下:1、以猪粪单独发酵为对照组,采取不同的处理方式,实验结果表明:与秸秆混合并分层接种的处理方式能够缩短启... 

【文章来源】：中国农业科学院北京市

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
英文缩略表
第一章 引言
    1.1 猪粪的环境污染及其处理利用现状
        1.1.1 规模化生猪养殖产生粪便引起的环境问题
        1.1.2 猪粪的处理利用现状
    1.2 厌氧干发酵的原理与应用
        1.2.1 国内外研究现状
        1.2.2 厌氧干发酵基本原理
        1.2.3 底物的选取与预处理
        1.2.4 接种物的选取
        1.2.5 发酵温度
        1.2.6 酸抑制
        1.2.7 氨抑制
        1.2.8 厌氧干发酵理论模型
    1.3 研究目的与意义
第二章 研究方案
    2.1 实验设计
    2.2 实验内容
    2.3 实验方案
        2.3.1 实验原料
        2.3.2 实验设计、实验条件和样品采集
        2.3.3 实验装置
        2.3.4 分析指标、测试方法和实验仪器
        2.3.5 主要测试指标的实验方法和数据分析
第三章 实验结果与讨论
    3.1 不同处理方式对猪粪厌氧干发酵过程的影响研究
        3.1.1 有机酸（VFAs）的变化情况
        3.1.2 pH的变化情况
        3.1.3 产甲烷特性
        3.1.4 氨氮的变化情况
        3.1.5 SCOD的变化情况
    3.2 添加蛭石对猪粪厌氧干发酵过程的影响研究
        3.2.1 有机酸（VFAs）的变化情况
        3.2.2 pH的变化情况
        3.2.3 产甲烷特性
        3.2.4 氨氮的变化情况
        3.2.5 SCOD的变化情况
    3.3 分层接种在扩大实验中的发酵效果研究
        3.3.1 有机酸（VFAs）的变化情况
        3.3.2 pH的变化情况
        3.3.3 产甲烷特性
        3.3.4 氨氮的变化情况
        3.3.5 SCOD的变化情况
第四章 结论
    4.1 主要研究结论
        4.1.1 不同处理方式对猪粪厌氧干发酵过程的影响研究
        4.1.2 添加蛭石对猪粪厌氧干发酵过程的影响研究
        4.1.3 分层接种在放大实验中的发酵效果研究
    4.2 创新点
    4.3 存在的问题与展望
参考文献
致谢
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]渗滤液回流次数对秸秆厌氧干式发酵技术的影响研究[J]. 姜岩,殷安全,蔡超,夏晓芳,师晓爽.  山东化工. 2016(16)
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[3]基于pH调控的城市污泥厌氧发酵产酸小试研究[J]. 陈兴春,郑颖,刘宏波,符波,刘和.  环境科学学报. 2015(04)
[4]城市污泥处理的厌氧消化与厌氧堆肥[J]. 李丽.  电子制作. 2014(06)
[5]渗滤液回流条件下多层床厌氧干发酵产气特性[J]. 袁巧霞,程长菊,华朝辉,高勇,黄长青.  农业机械学报. 2014(02)
[6]鸡粪、猪粪与秸秆混合厌氧发酵配比参数优化[J]. 王晓娇,杨改河,冯永忠,任广鑫,韩新辉.  农业机械学报. 2013(11)
[7]导气措施与渗滤液回流方式对干发酵产沼气影响中试[J]. 杜静,朱德文,钱玉婷,陈永生,陈广银,常志州.  农业机械学报. 2013(S2)
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博士论文
[1]木质纤维素原料的酶解糖化及厌氧发酵转化机理研究[D]. 温博婷.中国农业大学 2015

硕士论文
[1]浓度波扩散模型在玉米秸秆厌氧干发酵中的应用[D]. 张国康.山东理工大学 2014
[2]有机废弃物高温好氧堆肥和厌氧消化工艺研究[D]. 高军.合肥工业大学 2013
[3]沼液堆沤玉米秸秆厌氧干发酵试验与机理研究[D]. 李伟.山东理工大学 2012
[4]高固体浓度猪粪的厌氧发酵特性研究[D]. 王悦超.复旦大学 2011
[5]猪粪厌氧干发酵工艺研究及其效益分析[D]. 朱圣权.华中农业大学 2009
[6]沼气发酵过程中产甲烷菌分子多样性研究及产甲烷菌的分离[D]. 汪婷.南京农业大学 2005
[7]畜禽粪便高温厌氧干发酵关键参数优化研究[D]. 何丽红.华中农业大学 2004



本文编号：3149127