餐厨垃圾与污泥共消化工艺中产甲烷菌丰度及对工艺效果的分析
发布时间：2023-04-28 04:48
污泥和餐厨垃圾高温厌氧共消化产甲烷是一种发展前景广阔的废物资源化方式。餐厨垃圾和污水厂污泥共消化产甲烷的过程中，PH、氨氮、VFA等因素影响着产甲烷菌的活性，进而影响了工艺产甲烷的速率和效率。发酵底物经脱氮工艺处理后可有效降低产甲烷菌受到的抑制作用，相关研究目前还主要停留在宏观控制方面，涉及消化过程中产甲烷菌丰度变化及其与工艺效果、工艺参数的分析较少。在脱氮工艺及前人研究结果的基础上，本课题改变了二次发酵的工艺参数，优化了FISH相对定量技术的实验条件，对消化过程中产甲烷菌的丰度变化及对工艺参数和效果进行分析，研究表明： （1）一级静态发酵时，餐厨垃圾和污水厂污泥按照不同TS比混合时，发酵过程中产甲烷菌丰度变化趋势一致，最终达到稳定状态时产甲烷菌丰度均在12.5%左右。同一阶段时，随着混合比的增加，产甲烷菌丰度并没有呈现相关性的变化。PH、VFA是影响发酵过程中产甲烷菌丰度的最主要因素。 （2）二次发酵时，各混合比下，一级反应器的出料经脱氮处理后，二级反应器中产甲烷菌丰度显著增加，最高时可达一级反应器的3倍左右。而混合比一定时，随着二级反应器中投配率的增大，产甲烷菌的丰度没有呈现相关性...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文答辩委员会名单
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 污水厂污泥与餐厨垃圾共消化产甲烷的特性
1.3 国内外研究进展
1.3.1 原料性质
1.3.2 运行控制参数
1.3.3 工艺的优化
1.3.4 存在的问题
1.4 产甲烷微生物研究
1.4.1 厌氧微生物生态学
1.4.2 传统分析方法
1.4.3 分子生物学方法
1.4.4 存在的问题
1.5 研究意义
1.6 研究内容及技术路线
1.6.1 研究内容
1.6.2 技术路线
第二章 实验装置和工艺流程
2.1 实验装置
2.2 工艺流程
2.2.1 样品的预处理
2.2.2 一级反应器进出料
2.2.3 一级出料脱氮处理
2.2.4 二级反应器进出料
2.2.5 反应器运行的工艺流程
第三章 产甲烷菌丰度测定方法的确定
3.1 FISH 技术的特点
3.2 FISH 技术的应用进展
3.3 荧光原位杂交技术的优化
3.3.1 FISH 技术存在的问题
3.3.2 影响 FISH 杂交效果的因素
3.3.3 探针的选择
3.3.4 前期准备
3.3.5 样品采集及相关处理
3.3.6 镜检和图像处理
3.3.7 FISH 实验条件优化
3.4 本章小结
第四章 一次发酵的产甲烷菌丰度研究
4.1 一级静态发酵实验
4.2 各混合比下产甲烷菌丰度变化
4.3 产甲烷菌丰度与环境条件的关系
4.3.1 混合比 1：3 条件下产甲烷菌丰度与环境条件的关系
4.3.2 混合比 1：4 与 1：5 时产甲烷菌丰度与环境条件的关系
4.3.3 FISH（荧光原位杂交）图像
4.4 本章小结
第五章 二次发酵各混合比产甲烷菌丰度及工艺效果的研究
5.1 实验设计
5.2 混合比 1：3 条件下产甲烷菌丰度及工艺效果研究
5.2.1 混合比 1：3 条件下产甲烷菌丰度变化
5.2.2 混合比 1：3 条件下对工艺效果的分析
5.3 混合比 1：4 条件下产甲烷菌丰度及工艺效果研究
5.3.1 混合比 1：4 条件下产甲烷菌丰度变化
5.3.2 混合比 1：4 条件下对工艺效果的分析
5.4 混合比 1：5 条件下产甲烷菌丰度及工艺效果研究
5.4.1 混合比 1：5 条件下产甲烷菌丰度变化
5.4.2 混合比 1：5 条件下对工艺效果的分析
5.5 本章小结
第六章 二次发酵最佳工况下产甲烷菌丰度及工艺效果的分析
6.1 各混合比最佳投配率下产甲烷菌丰度比较
6.1.1 各混合比的最佳投配率
6.1.2 各最佳投配率下产甲烷菌丰度的比较
6.2 各混合比最佳投配率下的工艺效果
6.3 最佳工况下产甲烷微生物的 FISH 图像
6.4 本章小结
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3803771
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文答辩委员会名单
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 污水厂污泥与餐厨垃圾共消化产甲烷的特性
1.3 国内外研究进展
1.3.1 原料性质
1.3.2 运行控制参数
1.3.3 工艺的优化
1.3.4 存在的问题
1.4 产甲烷微生物研究
1.4.1 厌氧微生物生态学
1.4.2 传统分析方法
1.4.3 分子生物学方法
1.4.4 存在的问题
1.5 研究意义
1.6 研究内容及技术路线
1.6.1 研究内容
1.6.2 技术路线
第二章 实验装置和工艺流程
2.1 实验装置
2.2 工艺流程
2.2.1 样品的预处理
2.2.2 一级反应器进出料
2.2.3 一级出料脱氮处理
2.2.4 二级反应器进出料
2.2.5 反应器运行的工艺流程
第三章 产甲烷菌丰度测定方法的确定
3.1 FISH 技术的特点
3.2 FISH 技术的应用进展
3.3 荧光原位杂交技术的优化
3.3.1 FISH 技术存在的问题
3.3.2 影响 FISH 杂交效果的因素
3.3.3 探针的选择
3.3.4 前期准备
3.3.5 样品采集及相关处理
3.3.6 镜检和图像处理
3.3.7 FISH 实验条件优化
3.4 本章小结
第四章 一次发酵的产甲烷菌丰度研究
4.1 一级静态发酵实验
4.2 各混合比下产甲烷菌丰度变化
4.3 产甲烷菌丰度与环境条件的关系
4.3.1 混合比 1：3 条件下产甲烷菌丰度与环境条件的关系
4.3.2 混合比 1：4 与 1：5 时产甲烷菌丰度与环境条件的关系
4.3.3 FISH（荧光原位杂交）图像
4.4 本章小结
第五章 二次发酵各混合比产甲烷菌丰度及工艺效果的研究
5.1 实验设计
5.2 混合比 1：3 条件下产甲烷菌丰度及工艺效果研究
5.2.1 混合比 1：3 条件下产甲烷菌丰度变化
5.2.2 混合比 1：3 条件下对工艺效果的分析
5.3 混合比 1：4 条件下产甲烷菌丰度及工艺效果研究
5.3.1 混合比 1：4 条件下产甲烷菌丰度变化
5.3.2 混合比 1：4 条件下对工艺效果的分析
5.4 混合比 1：5 条件下产甲烷菌丰度及工艺效果研究
5.4.1 混合比 1：5 条件下产甲烷菌丰度变化
5.4.2 混合比 1：5 条件下对工艺效果的分析
5.5 本章小结
第六章 二次发酵最佳工况下产甲烷菌丰度及工艺效果的分析
6.1 各混合比最佳投配率下产甲烷菌丰度比较
6.1.1 各混合比的最佳投配率
6.1.2 各最佳投配率下产甲烷菌丰度的比较
6.2 各混合比最佳投配率下的工艺效果
6.3 最佳工况下产甲烷微生物的 FISH 图像
6.4 本章小结
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3803771
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