利用复合纤维降解菌系预处理的尾菜厌氧消化工艺研究

发布时间：2021-05-12 02:30

　　蔬菜从采收到最终被食用这个过程中会产生大量尾菜,尾菜含水率高和有机质含量高的特性适宜用厌氧消化进行处理。但尾菜中含有部分难降解木质纤维素,在厌氧消化过程中会造成原料利用不彻底、出料难及易形成浮渣等问题,因此对其进行预处理极为重要。但物理化学方式均存在耗能高、易产生抑制物质及预处理过度等问题,而生物预处理则有效避免了这个问题。本研究首先对未预处理尾菜厌氧消化的基本工艺参数进行了研究,将含固率设置为4%和8%,每个含固率下设置0.8、1.0、1.2三个接种比进行批次厌氧消化。结果表明,累积甲烷产量随含固率的提高而增加,随接种比的提高而降低,在含固率为8%,接种比为0.8时,累积甲烷产量最大,达到253.81 mL·g^-1VS。同时发现,含固率一定时,接种比越高,越有利于缩短厌氧消化周期,但会降低累积甲烷产量;接种比一定时,含固率越高,产甲烷延滞期越长,累积甲烷产量越高;含固率越低,接种比越高,丙酸降解速度越快。确定尾菜厌氧消化基本工艺参数后,为进一步提高原料的能源转化率,选用复合纤维降解菌系对其进行预处理,同时添加生物炭和微量元素,通过正交实验研究预处理时间（24 h... 

【文章来源】：中国农业科学院北京市

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
主要符号对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 尾菜的产生
        1.1.2 尾菜的特性及危害
        1.1.3 尾菜的处理方式
    1.2 厌氧消化技术
        1.2.1 基本原理
        1.2.2 影响因素
        1.2.3 厌氧消化常见方式
    1.3 厌氧消化促进方式
        1.3.1 预处理方式
        1.3.2 外源添加剂
    1.4 研究目的与内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线
第二章 含固率和接种比对尾菜厌氧消化的影响
    2.1 材料与方法
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 研究方法
        2.1.3 分析方法
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 沼气产量
        2.2.2 累积甲烷产量及甲烷含量
        2.2.3 pH
        2.2.4 挥发性脂肪酸
        2.2.5 TS及VS去除效果
    2.3 本章小结
第三章 尾菜厌氧消化预处理时间、生物炭和微量元素添加量的参数优化
    3.1 材料与方法
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 研究方法
        3.1.3 分析方法
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 沼气产量
        3.2.2 累积甲烷产量及甲烷含量
        3.2.3 pH
        3.2.4 挥发性脂肪酸
    3.3 本章小结
第四章 添加生物炭及微量元素对预处理尾菜连续厌氧消化的影响
    4.1 材料与方法
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 研究方法
        4.1.3 分析方法
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 池容产甲烷率
        4.2.2 VS产甲烷率
        4.2.3 甲烷含量
        4.2.4 pH
        4.2.5 挥发性脂肪酸
        4.2.6 氧化还原电位
        4.2.7 碱度
    4.3 本章小结
第五章 尾菜连续厌氧消化微生物群落结构分析
    5.1 研究方法
        5.1.1 样品采集
        5.1.2 总DNA提取
        5.1.3 目标片段PCR扩增
        5.1.4 高通量测序
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 微生物群落结构多样性
        5.2.2 微生物群落结构变化
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 不足与展望
参考文献
致谢
作者简历



本文编号：3182561