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《西北农林科技大学》 2004年
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动植物生产废弃物厌氧消化工艺研究

卢旭珍  
【摘要】:集约化动植物生产在为人类提供丰富的肉、蛋、奶和农副产品的同时,将产生大量的有机废弃物,如果不对其加以转化处理,直接排放或大量堆积,不仅浪费资源,还将污染水体和空气,并对人和周围环境造成严重危害。 厌氧消化技术具有显著的能源、经济、生态和环保效益,在动植物生产废弃物的处理中得到了广泛应用。因为厌氧消化过程受大量的细菌、原生动物以及真菌的调控,反应机理非常复杂,如果不对反应过程各参数进行严格控制,就存在转化率低、甲烷含量不高等问题,所以研究和探索厌氧消化过程中,各种因素对原料转化率和甲烷含量的影响,寻求最佳的发酵工艺及其参数,必将对动植物生产废弃物的资源化利用提供科学依据和参考。 通过对采集来的接种物在30±1℃的恒温条件下驯化培养和研究观察,发现用反应物料驯化后的污泥质地蓬松,呈絮状,颜色为灰黑色。电镜观察,污泥表面有许多空隙和洞穴,形态为杆状或椭圆状,数量增多,与反应物料适应性增强。这种驯化培养后的厌氧污泥习性与物料的性质相一致,成为动植物生产废弃物厌氧消化的优势菌种。 为了研究和比较动植物生产废弃物的厌氧消化特性,利用自行设计的厌氧发酵实验装置,对奶牛粪便、黄瓜茎叶和番茄茎叶,在30±1℃恒温条件下,进行了单相批量厌氧消化比较试验,结果表明,番茄茎叶和奶牛粪便混合原料在厌氧消化过程中,H2S含量特别高,产气时间短,反应过程不稳定。 为了研究和探索预处理工艺对动植物生产废弃物厌氧消化过程和效率的影响,利用清水浸泡作为对照,对纯奶牛粪便、黄瓜茎叶和奶牛粪便混合原料进行了不同浓度碱溶液浸泡预处理的厌氧消化试验,结果显示,经过碱溶液预处理后的有机废弃物具有降解快、启动时间短、反应稳定、原料利用率高等优点。 为了研究和探索多因素对动植物生产废弃物厌氧消化效率的影响,在发酵浓度4%~12%、pH值5~9、奶牛粪便∶黄瓜茎叶为1∶5~5∶1(重量比)的范围内,采用二次正交旋转组合优化试验设计,在23种工况下,研究了发酵浓度、pH值和原料配比三因素对厌氧消化过程中产气量和甲烷含量的影响,得出定量描述三因素与产气量和甲烷含量的数学模型。通过对各因素对指标的影响效应分析,得出影响产气量的主因素排序为发酵浓度>原料配比>pH值;影响甲烷含量的主因素为原料配比,其次为发酵浓度,pH的影响程度较小。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:X71

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 孙建平;抗生素与重金属对猪场废水厌氧消化的抑制效应及其调控对策[D];浙江大学;2009年
4 蔚静雯;剩余污泥温度分级—生物分相厌氧消化系统研究[D];华中科技大学;2013年
5 左壮;蔬菜废弃物厌氧消化产酸特性及回流调控研究[D];中国农业大学;2014年
6 王庆峰;厌氧发酵体系内小分子底物调控的研究[D];北京化工大学;2013年
7 胡凯;污泥预处理—厌氧消化工艺性能及预处理过程中有机物变化[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 冯大伟;利用两种大型海藻制备生物能源的探索研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2009年
9 宋珍霞;城市化粪池粪便污泥微生物减量技术及机理研究[D];重庆大学;2009年
10 季军远;分段组合式厌氧生物反应器工作性能的研究[D];浙江大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 毛菁菁;蔬菜废物中温单相厌氧消化性能研究[D];北京化工大学;2010年
2 乔玮;城市垃圾厌氧消化处理技术研究[D];湖南大学;2004年
3 卢旭珍;动植物生产废弃物厌氧消化工艺研究[D];西北农林科技大学;2004年
4 李小风;油脂对餐厨垃圾厌氧消化抑制效应的试验研究[D];重庆大学;2010年
5 徐庆贤;厌氧消化技术处理粪便污水的实验研究[D];云南师范大学;2004年
6 熊尚凌;家庭粪便和厨余垃圾现场处理技术研究[D];华中科技大学;2004年
7 高志坚;玉米秸秆厌氧消化试验研究[D];北京化工大学;2004年
8 施跃锦;城市污水处理厂污泥的脱水、厌氧消化及厌氧堆肥[D];浙江工业大学;2002年
9 王瑞;常温条件下UASB反应器处理淀粉废水运行特性研究[D];西安建筑科技大学;2006年
10 陈飞;生物制气实验与模型研究[D];华中科技大学;2006年
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