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有机废弃物厌氧发酵特性的研究

周岭  
【摘要】: 农业废弃物厌氧发酵工艺中,采用合适的预处理是高效生产沼气的关键。本试验利用浸泡方法对农业废弃物进行预处理。结果显示:经过预处理后的有机固体具有降解快,启动时间短,反应稳定,原料利用率高等优点。这种处理方法在沼气工业化生产中将被有效的利用。 1.建立了实验室单相批量厌氧工艺流程,提供了严格厌氧条件,中温发酵,水浴恒温35℃,同时考虑了压力变化对产气量的影响。 2.取哈尔滨幸福乡池塘污泥作接种物,进行了驯化试验。通过Monod方程分析了菌种的变化及接种物与物料之间物性匹配的关系。镜检结果显示驯化后的菌种发生明显的变化。 3.对秸秆进行浸泡预处理,采用蒸馏水浸泡3、9、15天,3%N_aOH和6%N_aOH溶液分别浸泡15天,进行干秸秆和浸泡后秸秆的切片对比试验。探讨秸秆组织相的变化,经过分析发现:浸泡时间越长,组织相的变化越大。氢氧化钠溶液处理后的效果比蒸馏水浸泡的明显,是由于可溶性有机物明显增多原因。 4.设计了生物质厌氧发酵的预试验,结果表明:利用驯化好的污泥为接种物可以提高物料的产气能力,但为了获得较高的产气效率,产气的关键是对物料进行预处理。 5.设计了秸秆与马粪联合发酵的对比试验。探讨了用水浸泡不同时间以及不同浓度NaOH溶液处理15天后,发酵过程中VFA,COD,PH和产气量等参数变化规律。结果:当TS=41.8%,水浸泡15天的秸秆COD去除率达到61.3%,产气率88.5ml/gTS,高于其它水浸泡试验组。另外,利用NaOH溶液浸泡,产气量有相应的提高,6%NaOH浸泡后相对水浸泡的产气量提高4%。 6.设计了不同浓度的NaOH溶液处理牛粪的对比试验。探讨了TS=35.5%时,在发酵过程中VFA,PH,产气量的变化规律,结果表明NaOH溶液对牛粪处理有明显的降解效果,而在相同时间里,2.5%NaOH溶液处理效果最好,COD去除率达到66.9%,产气率为126ml/gTS。 7.探讨了厌氧发酵过程中微生物的动态平衡。建立了水浸泡预处理秸秆发酵反应产气量与时间的回归方程,并对其进行了一元回归方程方差分析。结果显示:浸泡15天的秸秆发酵效果显著。


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