秸秆-牛粪混合原料厌氧干发酵关键工艺研究

发布时间：2024-04-18 03:33

　　厌氧干发酵技术能够处理总固体含量(TS)在20%-40%之间的有机废弃物,相比厌氧湿发酵具有用水量少、产气率高、沼液排放量少等优势,是目前我国农业废弃物资源化利用的主要研究方向之一。但由于物料含固率高,厌氧干发酵技术还存在搅拌困难、传热传质差、工艺调控难等问题。为了解决上述问题,提高产气效率,本课题以玉米秸秆(CS)和牛粪(CD)为发酵原料,研究了沼渣混合液回流比例、原料混配比例、TS等工艺参数对厌氧干发酵产气性能和微生物群落特性的影响。提出了秸秆-牛粪混合原料厌氧干发酵优化工艺参数,揭示了厌氧干发酵过程中微生物动态变化规律。取得的主要成果如下:1)探究沼渣混合液回流比例对厌氧干发酵的影响及作用机制,试验结果表明,在中温38℃、CD/CS(干物质质量)为1:1、TS为20%、停留时间(HRT)为30 d的条件下,沼渣混合液回流比例为60%时产气量最大,反应器运行稳定后容积产气率最高可达1.6 L·L^-1d^-1,相比回流比例为50%时提高了45.9%。沼渣混合液回流比例的提高有利于Vadin BC27＿wastewater-sludge＿gro...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 厌氧干发酵反应器的研究现状
        1.2.1 国外厌氧干发酵反应器研究现状
        1.2.2 国内厌氧干发酵反应器研究现状
    1.3 厌氧干发酵工艺条件对运行的影响
    1.4 研究目的和研究内容
第2章 沼渣混合液回流比例对厌氧干发酵产气性能和微生物群落的影响
    2.1 试验材料与方法
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试验装置
        2.1.3 试验设计
        2.1.4 指标测定方法
    2.2 不同回流比例下厌氧干发酵产气特性对比分析
    2.3 不同回流比例下厌氧干发酵系统稳定性对比分析
    2.4 不同回流比例下微生物群落对比分析
        2.4.1 细菌多样性
        2.4.2 古菌多样性
    2.5 本章小结
第3章 厌氧干发酵影响因素优化研究
    3.1 试验材料与方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 试验装置
        3.1.3 试验设计
        3.1.4 指标测试方法
    3.2 正交结果分析与验证
        3.2.1 正交结果分析
        3.2.2 最优工艺参数组合验证试验
    3.3 不同工艺条件下反应器产气特性分析
    3.4 不同工艺条件下厌氧干发酵系统稳定性分析
        3.4.1 不同工艺条件下反应器内挥发酸和pH变化分析
        3.4.2 不同工艺条件下反应器内氨氮变化分析
        3.4.3 不同工艺条件下出料沼渣粘度变化分析
    3.5 不同工艺条件下微生物群落特性分析
        3.5.1 细菌多样性
        3.5.2 古菌多样性
    3.6 本章小结
第4章 横推流式连续厌氧干发酵产气性能研究
    4.1 试验材料与方法
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 试验装置
        4.1.3 试验设计
        4.1.4 指标测试方法
    4.2 不同原料配比下厌氧干发酵产气特性分析
    4.3 不同原料配比下厌氧干发酵系统稳定性分析
        4.3.1 不同原料配比下厌氧干发酵pH变化分析
        4.3.2 不同原料配比下厌氧干发酵氨氮和COD变化分析
        4.3.3 不同原料配比下厌氧干发酵ORP变化分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的论文
致谢



本文编号：3957357