收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

有机固体废弃物厌氧、好氧发酵特性及细菌多样性对比研究

梁银春  
【摘要】:当前有机固体废弃物产生的严重环境问题已成为研究的重要课题,其处理方式主要有好氧堆肥化以及厌氧消化这两种处理方式。好氧堆肥化是一种能将有机固体废弃物转化成能够改善土壤营养结构无污染肥料的方法。厌氧消化则是一种将有机固体废弃物转化成沼气能源的方法,但由于传统的厌氧消化过程,产气量少并且甲烷浓度较低,常需添加调节厌氧消化过程中产沼气的菌种以得到更多的沼气以及更高的甲烷浓度,从而提高厌氧消化产沼气的质量。本研究通过设计并搭建了相关实验平台,以牛粪与甘蔗叶以及啤酒厂滤泥这三种有机固体废弃物为原料,通过添加尿素调节初始C/N值,在初始C/N值为10.12、15.02、20.03的混合物料中,对厌氧消化过程中理化参数以及产沼气特性进行了实验研究。研究还通过多次富集与筛选,从上述三种混合物料厌氧消化过程中筛选分离纯化出一株与产沼气相关的菌株,经过PCR扩增16S rDNA并克隆测序分析以及经过形态学、生理生化鉴定,初步鉴定该菌为产气乳酸杆菌属Lactobacillus命名为GXU-LYC02。研究还采用单因素法对该菌生理特性进行实验研究,进行初步优化后制成菌剂并添加到厌氧消化环境中,研究其对厌氧消化产沼气特性的影响。本研究还分别对初始C/N值为15的好氧堆肥化过程中各种发酵理化参数以及厌氧消化过程中理化参数以及厌氧消化产气、产能特性进行了实验对比研究,并对厌氧消化后的沼渣好氧堆肥化处理进行实验研究。同时利用PCR-DGGE的方法对好氧堆肥化、厌氧消化以及沼渣好氧堆肥化进程中细菌群落进行分析。研究结果表明:(1)在牛粪、甘蔗叶、滤泥三者混合物料碳氮比为分别10.12、15.02、20.03厌氧消化过程中,产气最佳的碳氮比为15.02,最高累计产气量为1748.63mL·kg-1,甲烷最高浓度为59.26%。(2)筛选获得菌株乳酸杆菌属Lactobacillus命为GXU-LYC02的菌株,具有酸化水解纤维素产氢的功能,革兰氏染色阳性,生长最适pH值为5.5,菌株在0~1.4mol/LNaCl时产气量最大,最适温度为30℃,添加到厌氧消化发酵混合物料中有助于增加累积产沼气量。(3)通过PCR-DGGE方法对好氧堆肥化、厌氧消化以及沼渣好氧堆肥化发酵细菌多样性进行对比研究,这些过程中细菌数量和群落结构丰富多样,样品间的细菌群落结构差异性相对较大。好氧堆肥化和沼渣好氧堆肥发酵过程中与降解纤维素有关的菌株均成为样品共有的优势微生物。厌氧消化过程中与产沼气相关的菌种成为样品共有的优势微生物,如梭菌属、拟杆菌、纤维杆菌属、科里氏杆菌属、厚壁菌门韦荣氏球菌属等。(4)沼渣经好氧堆肥化达到腐熟后,有机质降解到42.13%,达不到国家农业部标准NY525-2012有机肥料有机质含量(≥45%)要求。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张腾;;厌氧消化技术在有机固体废弃物处理中的应用[J];四川化工;2019年05期
2 李平;邵敏;刘玉坤;管志云;;有机固体废弃物资源化利用市场潜力研究[J];资源节约与环保;2018年10期
3 朱能武;;有机固体废弃物好氧堆肥的生态因子及其调控[J];环境卫生工程;2005年05期
4 宋玉银;城市有机固体废弃物的热解研究[J];环境科学与技术;1992年03期
5 黄苏一;;有机固体废弃物一体化综合处置无害化技术(二位一体工业化体系成套装备) 新时代生态文明建设解决方案[J];中国高新科技;2021年11期
6 杨华美;冯长君;堵锡华;李靖;;徐州市有机固体废弃物处理现状与资源化利用对策建议[J];产业与科技论坛;2019年06期
7 杜娟;;用有机固体废弃物生产生物有机肥[J];中国资源综合利用;2009年09期
8 ;有机固体废弃物可转化优质肥料[J];中国农业信息;2004年03期
9 ;农业固体废弃物好氧堆肥示范工程[J];农业工程技术(新能源产业);2012年01期
10 宋玉银;;城市有机固体废弃物的热解研究[J];环境保护科学;1992年03期
11 唐兰;黄海涛;;利用等离子体技术热解处理有机固体废弃物[J];节能与环保;2006年11期
12 张崑;;分析有机固体废弃物在持续农业中的资源化利用[J];黑龙江科技信息;2015年25期
13 何晟;祁高月;陈为海;;苏州市有机垃圾资源化利用现状及展望[J];城乡建设;2019年24期
14 陈志勇;;有机固体废弃物延迟焦化实验研究[J];化工设备与管道;2010年04期
15 赵玉柱;夏晓华;吉恒;武海;温彩霞;;城市有机固体废弃物联合厌氧发酵工艺[J];水工业市场;2011年10期
16 黄国峰,吴启堂,孟庆强,李芳柏;有机固体废弃物在持续农业中的资源化利用[J];土壤与环境;2001年03期
17 李军;;“垃圾博导”一席谈[J];人民之声;2012年04期
18 赵玉柱;吉恒;刘建伟;刘宾;夏晓华;;城市有机固体废弃物联合厌氧发酵技术及工程应用[J];环境工程;2011年S1期
19 石娜娜;;高温好氧堆肥腐熟度的评价体系[J];农业与技术;2016年14期
20 刘新;李莹雪;周川;贝楠;鲍如梦;张东升;;调理食品有机固废好氧堆肥效果的工艺基础[J];江苏农业科学;2014年09期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 宋怡红;隋佳依;铁梅;;有机固体废弃物资源化利用研究[A];2020年全国有机固废处理与资源化利用高峰论坛论文集[C];2020年
2 苏振华;冯文英;徐明;张升友;张羽;王承亮;曹瀛戈;;制浆过程有机固体废弃物压制木塑复合板初探[A];中国造纸学会第十五届学术年会论文集[C];2012年
3 周涛;李保明;蒋伟忠;Yutaka Kitamura;;有机固体废弃物厌氧酸化产物对其性能的影响[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第四分册[C];2005年
4 陈赛男;钟为章;李月;许彬;;抗生素菌渣好氧堆肥处理与资源化利用[A];2021年全国有机固废处理与资源化利用高峰论坛论文集[C];2021年
5 彭茜;张晓慧;刘宗萌;张佳;李文超;张元娜;李欣;;微生物强化菌对沼渣好氧堆肥资源化应用的影响[A];中国环境科学学会2019年科学技术年会——环境工程技术创新与应用分论坛论文集(二)[C];2019年
6 陈瑞蕊;林先贵;王一明;胡君利;;畜禽粪便好氧堆肥技术在稻田甲烷减排中的应用研究[A];第十一届全国土壤微生物学术讨论会暨第六次全国土壤生物与生物化学学术研讨会第四届全国微生物肥料生产技术研讨会论文(摘要)集[C];2010年
7 刘芳;;有机垃圾好氧堆肥过程工艺条件的研究[A];2008中国环境科学学会学术年会优秀论文集(下卷)[C];2008年
8 姜萌萌;林敏;董仁杰;乔玮;;餐厨垃圾高温厌氧消化连续运行性能研究[A];2021年全国有机固废处理与资源化利用高峰论坛论文集[C];2021年
9 朱剑豪;黄振兴;;热碱后处理技术强化秸秆木质纤维素厌氧消化效能及其机理研究[A];2020年全国有机固废处理与资源化利用高峰论坛论文集[C];2020年
10 张静静;赵明星;李超;缪恒锋;黄振兴;阮文权;;聚苯乙烯微塑料对厌氧消化产甲烷的影响研究[A];2020年全国有机固废处理与资源化利用高峰论坛论文集[C];2020年
11 李鹏程;赵明星;缪恒锋;施万胜;黄振兴;阮文权;;餐厨、厨余、果蔬垃圾混合厌氧消化产气性能研究[A];2020年全国有机固废处理与资源化利用高峰论坛论文集[C];2020年
12 向秋虹;缪恒锋;曹蒙;赵明星;肖小兰;阮文全;;脂肪酶预处理餐厨废水对AnMBR厌氧消化性能的影响[A];2020年全国有机固废处理与资源化利用高峰论坛论文集[C];2020年
13 景张牧;李叶青;李涛;江皓;周红军;;高固厌氧消化微生物群落演替的指导因素研究[A];2020中国环境科学学会科学技术年会论文集(第二卷)[C];2020年
14 马成杰;李叶青;徐泉;江皓;周红军;;腐殖酸对厌氧消化的影响及其屏蔽方法研究进展[A];2020中国环境科学学会科学技术年会论文集(第二卷)[C];2020年
15 景二丹;许小燕;韩云;余沛芝;刘玉红;;餐厨厌氧消化工艺影响因素的探究[A];中国环境科学学会2021年科学技术年会——环境工程技术创新与应用分会场论文集(三)[C];2021年
16 乌兰;;污泥内碳源释放技术[A];“十三五”水污染治理实用技术[C];2017年
17 闫义龙;张立秋;孙德智;;畜禽废物厌氧消化的影响因素研究[A];2016全国水环境污染控制与生态修复技术高级研讨会论文集[C];2016年
18 孙翠平;柴同杰;张红双;姚美玲;李晓霞;段会勇;;特定有益菌对奶牛粪便中温厌氧消化体系中指示菌存活的影响[A];第四届第九次全国学术研讨会暨饲料和动物源食品安全战略论坛论文集(上册)[C];2008年
19 吴铎;管冬兴;吕凡;邵立明;何品晶;;林可霉素菌渣厌氧消化工况优化及抑制因素分析[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
20 李婧;高立杰;刘牡;史彦伟;穆永杰;赵有生;李传举;;市政污泥、粪便及餐厨的混合厌氧消化的研究[A];环境工程2017增刊2下册[C];2017年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 时红蕾;粪便好氧堆肥过程中典型抗生素的行为特性研究[D];西安建筑科技大学;2018年
2 曾剑飞;间歇供氧对畜禽粪便好氧堆肥氧气供需和主要气体产排的影响及机制研究[D];中国农业大学;2018年
3 王亮;牛粪好氧堆肥中微生物多样性及生产应用研究[D];北京林业大学;2012年
4 韩张亮;污泥好氧堆肥过程中氨气和挥发性硫化物的排放特征与氨吸附分离研究[D];北京林业大学;2020年
5 曹洲榕;超声波耦合好氧堆肥预处理结合蚯蚓处理剩余污泥研究[D];西南交通大学;2017年
6 裴占江;餐厨垃圾厌氧消化效率研究[D];沈阳农业大学;2015年
7 李恒;厌氧消化产物及副产物中碳、氮、磷分布的模拟研究[D];厦门大学;2017年
8 孟晓山;高含固率猪粪污厌氧消化特征及其氨氮抑制的研究[D];中国矿业大学(北京);2019年
9 张静;餐厨垃圾厌氧消化产甲烷因素优化以及相应微生物群落结构解析[D];武汉大学;2017年
10 母哲轩;厌氧消化系统中不同组分的pH滴定新方法[D];中国科学技术大学;2018年
11 于淼;强化乙醇型发酵的餐厨垃圾厌氧消化性能及调控机制研究[D];北京科技大学;2019年
12 潘君廷;不同添加剂对可生物降解固体废弃物厌氧好氧过程影响研究[D];中国农业科学院;2019年
13 田天;石墨烯/二氧化锰纳米颗粒修饰电极生物电化学体系强化低温厌氧消化研究[D];大连理工大学;2018年
14 穆兰;城市源有机固体废弃物厌氧消化特性及强化策略研究[D];大连理工大学;2021年
15 张文燕;海山微生物群落结构及海洋趋磁细菌多样性研究[D];中国科学院大学(中国科学院海洋研究所);2018年
16 张蕾;玉米秸秆与猪粪两阶段厌氧消化反应机理及关键参数研究[D];天津大学;2016年
17 陶俊宇;生物质厌氧消化沼液催化重整处理与制氢利用研究[D];天津大学;2020年
18 尹冬雪;中国农村户用沼气区域化特征与原料配比研究[D];西北农林科技大学;2015年
19 夏益华;预处理对水葫芦和稻秸厌氧消化产沼气性能的影响研究[D];浙江大学;2014年
20 陈豫;中国农村户用沼气区域适宜性与可持续性研究[D];西北农林科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 梁银春;有机固体废弃物厌氧、好氧发酵特性及细菌多样性对比研究[D];广西大学;2015年
2 许晓玲;几种有机固体废弃物蚯蚓堆肥过程中化学性质与酶活变化研究[D];西北农林科技大学;2018年
3 卢洋洋;不同菌种组合对牛粪好氧堆肥发酵的影响研究[D];内蒙古农业大学;2019年
4 杨铮;好氧堆肥多场反应机理及螺带-螺杆式堆肥反应器的设计与研究[D];扬州大学;2019年
5 许佳瑜;好氧堆肥发酵装置设计及过程曝气控制的试验研究[D];黑龙江八一农垦大学;2019年
6 尹瑞;不同C/N对好氧堆肥中CO_2和CH_4排放及腐殖化作用的影响[D];甘肃农业大学;2019年
7 郑相炜;餐厨垃圾好氧堆肥用滚筒反应器的研制[D];北京林业大学;2017年
8 李商;基于激素去除的鸡粪好氧堆肥/厌氧消化工艺参数优化研究[D];北京林业大学;2017年
9 贾元尚;好氧堆肥产品与厌氧消化沼液肥效评价及其对葡萄生长影响研究[D];北京林业大学;2018年
10 张海阳;利用梨形筒式反应器进行剩余污泥连续好氧堆肥研究[D];西安建筑科技大学;2017年
11 徐鹏程;畜禽粪便中雌激素排放特征及好氧堆肥对雌激素含量的影响[D];南京农业大学;2017年
12 伍恒;好氧堆肥反应器装置的设计与试验研究[D];塔里木大学;2019年
13 陈宏宇;粘土作为添加对鸡粪好氧堆肥的影响[D];西北农林科技大学;2019年
14 涂志能;炭载生物复合菌剂对猪粪好氧堆肥过程的调控[D];西北农林科技大学;2019年
15 张凤;以浮石为调理剂的脱水污泥好氧堆肥效果研究[D];西安建筑科技大学;2018年
16 刘玉婷;禽粪好氧堆肥过程中氮素转化与菌群互作规律的研究[D];大连理工大学;2018年
17 王文霞;禽粪好氧堆肥中微生物群落结构与碳素分解代谢的互作机理[D];大连理工大学;2018年
18 程然;膨松剂与固氮剂在农村易腐垃圾好氧堆肥中的应用研究[D];浙江大学;2019年
19 宇鹏;好氧堆肥过程中的物料和能量平衡的计算与研究[D];华中科技大学;2006年
20 金涣峻(KIM WHAN JOON);半透膜覆盖好氧堆肥系统处理牛粪/秸秆的效能及功能微生物作用机制[D];哈尔滨工业大学;2017年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 记者 张建列 通讯员 谢舜源;有机固体废弃物能变成“宝”[N];广东科技报;2013年
2 本报记者 师晓京;有机固体废弃物可转化优质肥料[N];农民日报;2003年
3 山东科技报 山东科技网记者 张军;青岛能源所提出利用多孔陶粒改善高温好氧堆肥工艺新方法[N];山东科技报;2019年
4 ;有机固体废弃物热解技术[N];科技日报;2006年
5 记者 张瑛;晋城市2万农户做饭用上沼气[N];山西科技报;2007年
6 通讯员 沈文梅 孙方;虎山镇 大力推进沼气建设[N];日照日报;2009年
7 本报实习生 彭丽 本报通讯员 何奕忻;农村户用沼气:技术和管理都需加强[N];科学时报;2010年
8 通讯员 刘新艳;西峰鄢旗坳村 小沼气成农民“聚宝盆”[N];陇东报;2018年
9 农民日报·中国农网记者 孙眉;碳中和征程起始之年,农村沼气“持续发酵”[N];农民日报;2021年
10 魏东;新疆农二师沼气“点亮”新生活[N];中国特产报;2008年
11 本报实习记者 姚美娇;安徽探路沼气非电利用[N];中国能源报;2021年
12 刘音磊;芬兰邮政投资沼气新能源大货运输车辆建设[N];中国邮政报;2021年
13 本报记者 姚金楠;德国“沼气证书”的启示[N];中国能源报;2021年
14 本报记者 张瀚予;沼气点亮低碳新生活[N];长治日报;2021年
15 绵阳日报社融媒体记者 李灵越;农业农村部调研组来绵调研农村沼气安全工作[N];绵阳日报;2021年
16 农民日报·中国农网记者 吕珂昕;中国-阿根廷沼气发展与合作中心成立[N];农民日报;2021年
17 新甘肃·甘肃经济日报记者 王云祥;沼气点亮新生活[N];甘肃经济日报;2021年
18 本报记者 孙眉;我国分散式沼气集中供气系统已发生方向性变革[N];农民日报;2020年
19 四川日报全媒体记者 史晓露;沼气新革命[N];四川日报;2020年
20 本报记者 孙眉;一池沼气 点亮农家新生活[N];农民日报;2020年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978