沼液生物基滤料与膜浓缩一体化处理技术与工艺

发布时间：2016-11-09 08:59

  本文关键词：沼液生物基滤料与膜浓缩一体化处理技术与工艺，由笔耕文化传播整理发布。

《中国农业大学》 2015年

沼液生物基滤料与膜浓缩一体化处理技术与工艺

张智烨  

【摘要】：沼气工程作为一项实现农业生态良性循环的关键工程技术得到了广泛的应用和发展,但该过程产生的大量沼液无法得到合理的处理和处置,因此造成严重的环境负面效应。本论文以猪粪厌氧发酵后的残留沼液为研究对象,利用秸秆过滤与膜浓缩一体化技术,同时综合考虑沼液浓缩后肥料产品的定位,首先针对沼液悬浮物含量高的特点以及液体黏稠的特质,探索过滤材料的组合应用以及沼液性质改良的方法：其次在去除悬浮物及改善液体黏稠特性的基础上,通过正交实验进行超滤处理模块的技术参数优选研究,达到在有效保留相应营养物质同时去除微生物及大分子有机物的目的,为后续纳滤浓缩模块降低污染物负荷,同时筛选简化膜处理过程中的影响因素；最后通过对纳滤模块进行操作条件的优化研究,最终得到相应的液体肥料产品。 本文的研究结果表明： (1)秸秆滤柱的极限运行压力可达到0.12-0.14MPa,对照材料火山岩和石英砂滤柱为0.23-0.25MPa。秸秆多级粒径自然装填JG50+JG20组合处理在单位体积处理水量、SS去除率及COD去除率方面都有较好的效果,单位体积滤料处理水量达到8.49m3/m3,SS去除率在60%以上,COD去除率为40%～50%。 (2)沼液中加入FeC13可有效改善沼液过膜通量,脱稳过程的药剂投加量对沼液的过膜通量影响最大,投加量越大,过膜通量越大。脱稳过程中沼液的pH值对其中氨基酸的保留率影响最大,pH=6.5时,保留率最低,pH=7.5和8.5的处理明显高于pH=6.5的处理。最终筛选出的最优脱稳条件为：pH=7.5,药剂为FeCl3·6H2O,投加量为0.005mmo1·L-1。 (3)针对过滤沼液后所产生的纳污饱和的失效秸秆滤料的处置,经实验验证采取后续堆肥处理的方案是可行的,堆体在第2天开始进入高温期(50～55℃),并且能够维持近10天,物料在堆肥全过程中的发芽指数(GI)值均维持在80%以上。物料所含纤维素在堆肥全过程中均有分解,最终的分解率为52.0%。 (4)错流操作条件下,不同因素对透过液氨基酸含量影响大小顺序为：料液pH操作压力膜材质料液温度；而对透过液通量影响大小顺序为：膜材质操作压力料液温度料液pH。综合考察透过液氨基酸含量和通量2个因素,在保证氨基酸含量最高的前提下保证通量较大,最终的优选方案为：膜材质为PVDF,操作压力为0.05MPa,料液温度为40℃,料液pH为7.5。 (5)在不同pH水平下,纳滤膜组件对氨基酸浓缩效果最显著的是pH=7.5的处理,在实验过程中氨基酸浓度最高值为10535.7mmg·L-1,可浓缩6.2倍。 (6)在沼液的日处理量为200m3的规模下,系统估算基建费用为171.275万元；日运行费用为2965.22元·d-1；浓缩叶面肥产品、透过清液、堆肥产品的日收益分别为16800元·d-1,344元·d-1和580元·d-1；在理想的销售状况下,120天左右可收回成本。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X713
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 梁晶;王俊;;沼液在植保中的应用技术[J];安徽农学通报;2007年18期

2 陆新苗;王卫平;魏章焕;陈晓旸;朱凤香;洪春来;薛智勇;;沼液不同施用量对水稻产量及土壤环境的影响[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年17期

3 王远远;沈飞;刘荣厚;武丽娟;;施用沼气发酵残余物对土壤理化性质的影响[J];安徽农业科学;2008年06期

4 高同国;陈楠;李伟群;李宝珍;袁红莉;;新型高效沼液营养液在蔬菜产量及品质上的效果[J];安徽农业科学;2011年21期

5 李军刚;王巍;;我国农村生物质资源开发利用的政策分析[J];安徽农业科学;2012年04期

6 张全国;刘振波;李改莲;李鹏鹏;;沼液复合型杀虫剂的田间应用试验研究[J];安全与环境学报;2007年02期

7 徐瑨;关静姝;栾冬梅;;秸秆不同细碎程度对牛粪好氧堆肥化过程的影响[J];东北农业大学学报;2008年02期

8 吴飞龙;叶美锋;林代炎;;沼液综合利用研究进展[J];能源与环境;2009年01期

9 黄惠珠;;沼肥营养成分与污染物分析研究[J];福建农业学报;2010年01期

10 任华;徐德富;陈安甫;游林;朱强;;沼液不同用量对有机茶叶产量及品质的影响[J];贵州农业科学;2008年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 王丽丽;沼气产业化基本理论与大中型沼气工程资源配置优化研究[D];吉林大学;2012年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵征宇;蔡葵;赵明;;畜禽有机肥料对土壤有效铜锌铁锰含量的影响[J];山东农业科学;2006年05期

2 王会群;高腾云;傅彤;李改英;刘博;;集约化奶牛场污水磷污染指数的测定[J];山东农业科学;2010年08期

3 郜玉环;张昌爱;董建军;;沼渣沼液的肥用研究进展[J];山东农业科学;2011年06期

4 陆新苗;王卫平;魏章焕;陈晓旸;朱凤香;洪春来;薛智勇;;沼液不同施用量对水稻产量及土壤环境的影响[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年17期

5 李静;李岩;;畜禽龙头企业废弃物处理与农业可持续发展的关系探讨[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年23期

6 施骏;论发展沼气对农村可持续发展的贡献[J];安徽农业科学;2005年09期

7 张辉;朱奇;杨启银;戴传超;;嗜热纤维素分解菌TH3-9诱变选育及产酶条件初步研究[J];安徽农业科学;2006年11期

8 覃龙华;王会肖;;生态农业原理与典型模式[J];安徽农业科学;2006年11期

9 张全国;杨茹;李改莲;李鹏鹏;;沼液复合型杀虫剂的药效研究[J];安徽农业科学;2007年01期

10 叶北朝;胡润;康启忠;赵学杏;宋莉萍;程生龙;;沼肥对早稻经济性状·产量及品质的影响[J];安徽农业科学;2007年04期

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 吉艳芝;填闲作物阻控设施蔬菜土壤硝态氮累积和淋失的研究[D];河北农业大学;2010年

2 李玲玲;有机废弃物CO_2施肥发酵过程中基质理化性状变化及残渣培肥土壤的作用[D];浙江大学;2010年

3 韩春丽;新疆棉花长期连作土壤养分时空变化及可持续利用研究[D];石河子大学;2010年

4 马永喜;规模化畜禽养殖废弃物处理的技术经济优化研究[D];浙江大学;2010年

5 戴天放;鄱阳湖流域农业环境变迁与生态农业研究[D];福建师范大学;2010年

6 武深树;湖南省畜禽养殖场粪便污染治理意愿及其环境成本控制研究[D];湖南农业大学;2010年

7 陈勇;陕西省农业非点源污染评价与控制研究[D];西北农林科技大学;2010年

8 张志栋;免耕方式对燕麦田温室气体排放与土壤性状的影响[D];内蒙古农业大学;2010年

9 潘飞;啤酒厂剩余污泥堆肥高效菌群构建及其新型堆肥工艺研究[D];东华大学;2010年

10 张敬敏;调控措施对高产杨树的生长代谢及土壤条件的影响[D];山东农业大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 秦大东;曹军;;浅论我国生物质能发展现状及对策[J];安徽农学通报;2007年01期

2 梁晶;王俊;;沼液在植保中的应用技术[J];安徽农学通报;2007年18期

3 朱国美;;水稻沼液浸种及沼肥综合利用示范研究初报[J];安徽农学通报;2007年22期

4 邹长明;刘正;余海兵;汪建飞;;沼肥研究与开发前景[J];安徽农学通报;2007年23期

5 朱小仙;成兰芳;;沼气与稻鸭共育的生态种养模式探讨[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年17期

6 代宇;程国平;;沼液肥喷施对水稻秧苗素质及经济性状的影响[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年01期

7 陆新苗;王卫平;魏章焕;陈晓旸;朱凤香;洪春来;薛智勇;;沼液不同施用量对水稻产量及土壤环境的影响[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年17期

8 郝元元;刘荣厚;;大中型沼气工程工艺流程·发酵原料及其产物测试分析[J];安徽农业科学;2006年14期

9 汪建飞;于群英;陈世勇;段立珍;;农业固体有机废弃物的环境危害及堆肥化技术展望[J];安徽农业科学;2006年18期

10 叶北朝;胡润;康启忠;赵学杏;宋莉萍;程生龙;;沼肥对早稻经济性状·产量及品质的影响[J];安徽农业科学;2007年04期

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 赵玲;生物预处理玉米秸秆厌氧干发酵特性及沼渣基质利用的研究[D];沈阳农业大学;2011年

2 高旭;城市污水处理工艺能量平衡分析研究和应用[D];重庆大学;2002年

3 王伟东;木质纤维素快速分解菌复合系及有机肥微好氧新工艺[D];中国农业大学;2005年

4 彭新宇;畜禽养殖污染防治的沼气技术采纳行为及绿色补贴政策研究[D];中国农业科学院;2007年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 丁礼琴;刘力;徐德生;;纳滤在制药及食品中的应用进展[J];中成药;2008年08期

2 芮玉青;王薇;杜启云;;纳滤技术的应用进展及存在问题[J];工业水处理;2009年09期

3 侯亚惠;张洪林;李长波;马会强;邱峰;佟皓;;纳滤处理腈纶废水的研究[J];石油化工高等学校学报;2011年02期

4 张显球,张林生,吕锡武;纳滤软化除盐效果的研究[J];水处理技术;2004年06期

5 尚洪涛;;纳滤过程原理综述[J];科技信息;2013年01期

6 张显球;张林生;吕锡武;;面向染料清洁生产和染料废水处理的纳滤技术[J];水资源保护;2007年05期

7 楼民;俞三传;高从堦;;纳滤在水处理中的应用研究进展[J];工业水处理;2008年01期

8 李卫民;;矿泉水生产新工艺——纳滤技术[J];饮料工业;2008年04期

9 傅前君;;纳滤处理含铜废水的试验和经济性分析[J];环境科学与管理;2009年02期

10 严滨;於锦锋;吴发辉;林丽华;蓝伟光;;纳滤技术在制药业废碱回收中的应用研究[J];厦门理工学院学报;2009年01期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 张显球;张林生;吕锡武;;纳滤去除水中的有害离子[A];中国化学会第七届水处理化学大会暨学术研讨会会议论文集[C];2004年

2 叶冬柏;余国明;邹守军;;纳滤技术在混酸再生系统中的应用[A];第七届(2009)中国钢铁年会大会论文集(中)[C];2009年

3 温勇;吕拥军;刘震;;纳滤技术在处理大观霉素废水中的应用[A];第4届全国医药行业膜分离技术应用研讨会论文集[C];2007年

4 侯立安;刘晓芳;;纳滤水处理应用研究现状与发展前景[A];2010年膜法市政水处理技术研讨会论文集[C];2010年

5 屠多难;;纳滤技术在生物后处理工艺中的应用简介[A];第九届全国土壤微生物学术讨论会论文摘要[C];2001年

6 曾杭成;张国亮;孟琴;章宏梓;;印染废水深度处理中纳滤和反渗透工艺的比较[A];2008年中国精细化工协会水处理化学品行业年会论文集[C];2008年

7 杭晓风;万印华;陈向荣;;纳滤技术分离谷氨酸和盐混合液的研究[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集（上）[C];2006年

8 宋金玲;李哲超;苏保卫;;二级纳滤海水淡化的试验研究[A];全国苦咸水淡化技术研讨会论文集[C];2013年

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 本报实习记者 贺延芳;[N];中国知识产权报;2010年

2 新加坡国立大学教授、中国膜工业协会副理事长、新加坡三达Suntar国际集团董事局主席 蓝伟光;[N];中国化工报;2012年

3 于莘明;[N];科技日报;2000年

4 本报记者　赵晓;[N];中国环境报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 陈健华;膜—生物反应器及纳滤强化去除污水内分泌干扰物的研究[D];清华大学;2008年

2 张智烨;沼液生物基滤料与膜浓缩一体化处理技术与工艺[D];中国农业大学;2015年

3 刘杰;纳滤海水淡化及其脱硼性能研究[D];天津大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 韩璐;水中布洛芬和双酚A的纳滤去除及膜有机污染研究[D];沈阳师范大学;2012年

2 李晓明;海水纳滤软化过程中膜性能演变机制研究[D];中国海洋大学;2008年

3 尚言武;基于海上油田注水的海水纳滤软化中试研究[D];中国海洋大学;2009年

4 顾春雷;含糖水溶液的纳滤过程研究[D];南京工业大学;2005年

5 杨广平;纳滤水处理机理及其在农药污染水处理中的应用[D];东南大学;2005年

6 王昕彤;二级纳滤—电解集成处理电镀镍漂洗液的研究[D];江南大学;2007年

7 宋跃飞;超滤—纳滤集成膜法海水软化工艺的实验研究[D];中国海洋大学;2010年

8 范卫红;纳滤处理水中抗生素的研究[D];北京化工大学;2012年

9 葛四杰;纳滤去除水中药物类污染物的效能与机理研究[D];北京林业大学;2013年

10 蔡永益;电解氧化法与纳滤工艺耦合处理十三碳二元酸废水的研究[D];天津大学;2007年

  本文关键词：沼液生物基滤料与膜浓缩一体化处理技术与工艺，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：168694