厌氧微生物载体生物膜的形成及对厌氧消化过程的影响

发布时间：2022-09-17 20:37

　　提高厌氧消化速度是工业化生产沼气的核心所在。然而，厌氧消化是极为复杂的生物过程，在参与反应的众多微生物中，产甲烷菌的种类和密度是影响厌氧消化效率和甲烷产量的重要因素，因此优化产甲烷菌的种类、提高反应器内产甲烷菌的密度、实现反应器内微生物的高密度保持至关重要。厌氧发酵过程的厌氧菌，尤其是产甲烷菌能够分泌一些胞外多聚物与微生物一起粘合附着在反应器内的载体上，形成生物膜停留在反应器内，可以最大限度的提高反应器中的微生物密度和厌氧消化速率。 本研究以新鲜牛粪为处理对象，模拟工业化生产沼气工艺的两步发酵方法，自行设计安装了试验装置和载体框架，以活性炭纤维作为载体，在反应器载体填充率10％、7.5％、5％和无载体四个水平下进行了同等条件的批量和半连续进料两部分试验。论文的主要结果如下： 1、在反应器批量进、出料，并且不对料液进行搅拌的情况下，反应器内添加载体虽然可以提高牛粪厌氧消化反应器的沼气产量和COD去除率，但在提高反应器的容积产气率方面未表现出优越性。在半连续进出料并且每天对料液进行两次搅拌的情况下，在反应器内添加载体不仅可以显著提高产气量和COD去除率，而且... 

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

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英文摘要
1 引言
    1.1 研究的目的和意义
    1.2 厌氧消化的国内、外发展现状
        1.2.1 厌氧消化的国外现状
        1.2.2 厌氧消化的国内现状
    1.3 生物膜载体的研究进展
        1.3.1 国外研究进展
        1.3.2 国内研究进展
        1.3.3 新型生物膜载体及发展方向
    1.4 生物膜法概述
        1.4.1 生物膜的种类
        1.4.2 影响生物膜附着的因素
    1.5 课题来源、研究内容和方案
        1.5.1 选题背景及研究课题来源
        1.5.2 研究内容和方案
2 试验材料和方法
    2.1 试验装置
    2.2 试验材料
    2.3 试验检测手段及检测指标
        2.3.1 试验仪器
        2.3.2 试验药剂
        2.3.3 检测指标及方法
3 载体填充率对牛粪厌氧发酵的影响
    3.1 试验的目的和意义
    3.2 试验设计
    3.3 试验数据的处理方法
    3.4 结果与分析
        3.4.1 不同载体填充率下反应器的pH值
        3.4.2 不同载体填充率下反应器的产气量
        3.4.3 不同载体填充率下反应器的COD去除率
        3.4.4 不同载体填充率下发酵产物细菌数量
        3.4.5 不同载体填充率下发酵产物辅酶F_(420)活性
        3.4.6 沼气成分的定性与定量分析
    3.5 小结
4 容积负荷对不同载体填充率反应器的影响
    4.1 试验的目的和意义
    4.2 试验设计
    4.3 试验结果和分析
        4.3.1 10%填充率反应器的运行结果
        4.3.2 7.5%填充率反应器的运行结果
        4.3.3 5%填充率反应器的运行结果
        4.3.4 无载体反应器的运行结果
    4.4 小结
5 载体固定微生物的扫描电镜观察
6 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]多孔微生物载体固定床生物反应器的污水处理特性[J]. 刘则华,邢新会,冯权.  水处理技术. 2006(04)
[2]以壳聚糖为载体的固定化微生物处理TNT废水研究[J]. 肖湘竹,韩敦信,徐永红,张金伟.  含能材料. 2006(01)
[3]光催化活性纳米TiO2的固定与催化降解甲基橙研究[J]. 廖家耀,李光林.  西南农业大学学报(自然科学版). 2006(01)
[4]废水处理用生物膜载体研究进展[J]. 范福洲,康勇,孔琦,安晓娇.  化工进展. 2005(12)
[5]甲烷菌固定化载体治理糖蜜酒精废水应用研究[J]. 陈晓峰.  广西工学院学报. 2005(02)
[6]玻璃纤维在环境领域的应用[J]. 金雪霞,杜娟.  玻璃纤维. 2005(01)
[7]微生物固定化技术与载体结构的研究[J]. 何延青,刘俊良,杨平,高永.  环境科学. 2004(S1)
[8]厌氧反应器中污泥迅速颗粒化研究[J]. 陈亮,王超.  内蒙古环境保护. 2004(04)
[9]生物膜污水处理技术和生物膜载体[J]. 王圣武,马兆昆.  江苏化工. 2004(04)
[10]纳米改性陶粒——高比表面积水处理填料的研制[J]. 刘燕芳,夏雨,余莹,林波.  江西化工. 2004(02)

博士论文
[1]三峡库区生活垃圾对水环境的损伤行为及专项治理技术研究[D]. 黄川.重庆大学 2003



本文编号：3679903