剩余污泥固態(tài)法厭氧消化產(chǎn)沼氣過程的研究

【摘要】： 目前,我國城市污水處理量迅速增加。在城市污水處理中,一般會產(chǎn)生占污水體積0.02%的污泥,數(shù)量巨大,是亟待處理的城市固體廢物。其中的剩余污泥(waste activated sludge,WAS)有機質(zhì)含量為城市污水的10倍,生物易降解的有機組分含量為有機固體總量的59%~88%,是很好的厭氧消化產(chǎn)沼氣基質(zhì),其研究空間和實用意義甚大。 為了加速剩余污泥的水解過程,縮短反應(yīng)周期并提高其厭氧消化效率,本文采用堿、熱、微波和酶法對剩余污泥進行預(yù)處理,比較了四種不同的預(yù)處理方法對剩余污泥厭氧消化產(chǎn)沼氣過程的影響,結(jié)果表明,不同的預(yù)處理方法均可不同程度地提高產(chǎn)氣量和甲烷含量。其中,經(jīng)酶法處理后,剩余污泥前4小時產(chǎn)氣速率最快,平均每小時為3.29 ml/gVS;經(jīng)熱處理后,剩余污泥累積產(chǎn)氣量最多,為45.80 ml/gVS,比對照提高了230%;而經(jīng)微波處理后,剩余污泥所產(chǎn)沼氣中甲烷含量最高,為62.26%,比對照增加了130%。 將剩余污泥和廚余垃圾單獨進行厭氧消化時沼氣產(chǎn)量和甲烷含量都很低,本文將剩余污泥和廚余垃圾兩大有機廢棄物混合進行厭氧消化,研究了厭氧消化過程中碳氮比(C/N)、胞外多聚物(EPS)組成變化對沼氣產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明,隨著剩余污泥中廚余垃圾添加量的增加,厭氧消化系統(tǒng)中碳氮比、胞外多聚物等生理生化指標均有不同程度的改善。其中當(dāng)剩余污泥與廚余垃圾比例為2:1時,混合有機廢棄物中沼氣產(chǎn)量和甲烷含量均達到最大值156.56 ml/gVS和67.52%,分別比剩余污泥單獨厭氧消化時的產(chǎn)氣量和甲烷含量提高了4.7倍和1.5倍。 反應(yīng)系統(tǒng)中Fe、Co的含量是充足的,只有Ni表現(xiàn)出了激活作用。當(dāng)Ni添加量為0.0025ug/gWAS時,對剩余污泥厭氧消化產(chǎn)沼氣有較大的促進作用。Ni的加入能使厭氧過程中甲烷菌的優(yōu)勢菌種發(fā)生變化,使其由索氏甲烷絲狀菌(Mathanosata)占優(yōu)勢轉(zhuǎn)為巴氏甲烷八疊球菌(Methanosarcina)占優(yōu)勢。 經(jīng)過微波預(yù)處理(Microwave, MW),添加廚余垃圾(Kitchen wastes, KW)和微量元素Ni使產(chǎn)氣量和甲烷含量逐步得到提高。MW、MW + KW、MW + KW + Ni的產(chǎn)氣量分別為62.90 ml/gVS、159.64 ml/gVS、168.22 ml/gVS,比對照樣產(chǎn)氣量27.26 ml/gVS分別提高1.3倍、4.8倍、5.2倍。甲烷含量分別為56.83%,69.52%和72.35%,比對照樣甲烷含量30.95%分別提高0.8倍、1.2倍和1.3倍。 【關(guān)鍵詞】：剩余污泥 厭氧消化 預(yù)處理 廚余垃圾 微量元素 沼氣
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-16
• 1.1 剩余污泥的現(xiàn)狀、特點及處理方法7-8
• 1.1.1 我國剩余污泥的現(xiàn)狀、特點及其危害7
• 1.1.2 剩余污泥的常用處理方法及比較7-8
• 1.2 剩余污泥厭氧消化的機理及其技術(shù)分析8-12
• 1.2.1 厭氧消化機理8-9
• 1.2.2 厭氧消化中的微生物及其相互關(guān)系9-11
• 1.2.3 污泥厭氧消化的影響因素11-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展動態(tài)12-14
• 1.3.1 剩余污泥消化前處理技術(shù)13
• 1.3.2 中溫消化與高溫消化相結(jié)合13-14
• 1.3.3 甲烷菌產(chǎn)氣機制和營養(yǎng)需要的研究14
• 1.4 研究目的和內(nèi)容14-16
• 1.4.1 研究目的14
• 1.4.2 研究內(nèi)容14-16
• 第二章 不同預(yù)處理方法對剩余污泥固態(tài)法厭氧消化產(chǎn)沼氣的影響研究16-26
• 2.1 材料與方法16-18
• 2.1.1 實驗原料16
• 2.1.2 實驗裝置16-17
• 2.1.3 實驗方案17
• 2.1.4 分析檢測方法17-18
• 2.2 實驗結(jié)果及分析18-25
• 2.2.1 堿預(yù)處理18-19
• 2.2.2 熱預(yù)處理19-20
• 2.2.3 微波預(yù)處理20-23
• 2.2.4 酶預(yù)處理23-24
• 2.2.5 各種預(yù)處理方法的比較24-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第三章 添加廚余垃圾對剩余污泥厭氧消化產(chǎn)沼氣過程的影響26-33
• 3.1 材料與方法26-27
• 3.1.1 實驗原料26
• 3.1.2 實驗裝置26-27
• 3.1.3 實驗方案27
• 3.1.4 分析測試方法27
• 3.2 實驗結(jié)果及分析27-32
• 3.2.1 添加廚余垃圾對剩余污泥厭氧消化產(chǎn)沼氣量和甲烷含量的影響27-28
• 3.2.2 廚余垃圾添加量對剩余污泥厭氧消化過程中碳氮比的影響28-29
• 3.2.3 廚余垃圾添加量對剩余污泥厭氧消化過程中胞外多聚物（EPS）的影響29
• 3.2.4 廚余垃圾添加量對剩余污泥厭氧消化過程中SCOD 的影響29-30
• 3.2.5 廚余垃圾添加量對剩余污泥厭氧消化過程中氨氮的影響30-31
• 3.2.6 廚余垃圾添加量對剩余污泥厭氧消化過程中有機酸變化的影響31-32
• 3.3 本章小結(jié)32-33
• 第四章 剩余污泥固態(tài)法厭氧消化產(chǎn)沼氣的最優(yōu)過程研究33-40
• 4.1 材料與方法33-34
• 4.1.1 實驗原料33
• 4.1.2 實驗裝置33
• 4.1.3 實驗方案33-34
• 4.1.4 分析測試方法34
• 4.2 實驗結(jié)果及分析34-38
• 4.2.1 微量金屬元素添加量的確定34-36
• 4.2.2 最佳條件下剩余污泥厭氧消化產(chǎn)沼氣過程的試驗研究36-38
• 4.3 本章小結(jié)38-40
• 第五章 結(jié)論與展望40-41
• 5.1 本文的主要研究結(jié)論40
• 5.2 展望40-41
• 致謝41-42
• 參考文獻42-46
• 縮略語表46-47
• 附錄：作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文47

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻來了解更多相關(guān)內(nèi)容

餐廚垃圾與污泥高固體濃度厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣研究    趙云飛

厭氧消化中的產(chǎn)甲烷菌研究進展    公維佳;李文哲;劉建禹;

污泥好氧消化的研究進展    彭永臻,陳瀅,王淑瑩,李利生

濕式氧化—兩相厭氧消化處理剩余污泥    楊曉奕,蔣展鵬,毛鵬生

自熱式高溫好氧消化的污泥穩(wěn)定化中試    程潔紅;張善發(fā);陳華;馮磊;馬魯銘;朱南文;

城市污泥厭氧消化產(chǎn)沼氣資源化研究    曹冬梅;劉坤;

污泥厭氧消化預(yù)處理的研究進展    王永華,徐鵬,趙金保

污泥處理新技術(shù)方法    朱開金;張郃;譚俊華;趙艷姝;

熱水解預(yù)處理改善污泥的厭氧消化性能    王治軍,王偉

激活甲烷菌的微量元素及其補充量的確定    李亞新,董春娟

中國城市污泥的重金屬含量及其變化趨勢    陳同斌,黃啟飛,高定,鄭玉琪,吳吉夫

抗菌高分子材料抗菌性檢驗方法的研究    董曉旭

污泥好氧消化在中小城鎮(zhèn)污水廠的發(fā)展與應(yīng)用    馮國光;周恭明;

玉米秸稈低溫快速腐熟菌的篩選、鑒定及效果試驗    姚良同;丁延芹;劉堯;陳一然;杜秉海;李俊;

吲哚丁酸對盆栽牡丹葉片生理特性的影響    佟堅寧;侯小改;王娟;賈甜;劉改秀;

不同微量元素對出芽短梗霉發(fā)酵的影響    韓叢琴;王興華;

甲烷產(chǎn)生菌的特性及其工業(yè)前景    楊薇;

制革污泥的資源化利用研究進展    孫阿惠;柳瑩;李琛;

好氧反硝化菌群的篩選及其培養(yǎng)條件的研究    孫菲;方金武;蔡昌鳳;趙文玲;

廣玉蘭對柴油污染土壤中多環(huán)芳烴的修復(fù)作用研究    曾小林;朱凡;

污泥園林綠化資源化利用研究進展    丁武泉;包兵;吳丹;

北京市污泥堆肥處理現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢    趙平;周邦社;

多食鞘氨醇桿菌SWH-2的發(fā)酵條件優(yōu)化及降解石油能力研究    高永超;王加寧;孔學(xué);陳貫虹;邱維忠;遲建國;

微量金屬元素對農(nóng)業(yè)廢棄物厭氧消化的作用    潘云霞;

活性炭和大孔離子樹脂對低聚木糖超濾液的脫色效果研究    丁勝華;歐仕益;

低聚糖阿魏酸酯含量的快速測定研究    趙陽陽;歐仕益;林奇齡;林海偉;

我國城市污泥的污染特征和資源化現(xiàn)狀與可持續(xù)發(fā)展    田冬梅;臧樹良;

顆粒污泥MBR中的胞外聚合物    李延軍;李秀芬;華兆哲;陳堅;

開封市污水處理廠污泥特性及利用方式探討    翟秋敏;孫卉;李磊;

自然式高溫好氧消化工藝及其在中小型城市污水廠的應(yīng)用前景    程潔紅;周全法;孔峰;戴界紅;

烏魯木齊市菜地土壤重金屬含量變化及趨勢預(yù)測    呂愛華;王靈;錢翌;朱建雯;

肥料管理對土壤-作物系統(tǒng)養(yǎng)分和重金屬平衡的影響    魯洪娟

污泥間接式干化機理及處置過程中污染物排放特性研究    鄧文義

氨氧化細菌強化倒置反硝化生物濾池深度處理城市污水中試研究    蔣波

預(yù)處理后剩余污泥中溫兩相厭氧消化效能研究    李廣

處理焦化廢水微氧EGSB反應(yīng)器啟動和運行特性研究    耿炤宇

利用兩種大型海藻制備生物能源的探索研究    馮大偉

超聲預(yù)處理組合技術(shù)改善污水污泥厭氧消化的研究    劉暢

城市污泥特性分析及其在生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用研究    譚國棟

耐有機溶劑脂肪酶高活性菌株選育、酶合成及酶學(xué)特性研究    王剛

制漿造紙廢水生物處理過程建模與控制    康家玉

施用工程菌和草木灰對污染土壤Cd形態(tài)和小麥生長的影響    朱小嬌

污泥污染土壤中接種AM真菌對紫云英生長及重金屬吸收的影響    費云舟

優(yōu)勢脫氮菌的篩選及工業(yè)化應(yīng)用基礎(chǔ)研究    孫菲

高碳煤矸石與采殘煤礦井下生物轉(zhuǎn)化可燃氣研究    唐敏

UCT工藝脫氮除磷運行優(yōu)化試驗與研究    郭姣

大杯蕈優(yōu)良菌株篩選與栽培技術(shù)研究    于清偉

家蠶絲膠蛋白、羽毛角蛋白降解細菌的分離與角蛋白酶發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化    張莎莎

微生物絮凝劑產(chǎn)生菌的篩選    楊玉靜

菌株SFGi-1產(chǎn)赤霉素發(fā)酵條件的研究    劉文芳

核桃(Juglans regia L.)堅果仁維生素E含量分析及jrMPBQ基因克隆    孫翠

厭氧發(fā)酵液后續(xù)處理研究進展及展望    王旦一;朱洪光;

污泥處理與資源化利用方案選擇    楊小文,杜英豪

城市污泥厭氧消化產(chǎn)沼氣資源化研究    曹冬梅;劉坤;

中國城市污水處理廠污泥處理、處置問題探討分析    余杰;田寧寧;王凱軍;任遠;

剩余活性污泥和廚余垃圾續(xù)批式混合中溫消化試驗研究    付勝濤;于水利;嚴曉菊;

北京市餐廚垃圾的處理現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢    王丹陽;弓愛君;張振星;毛亞南;周陸軍;

接種量對餐廚垃圾高溫厭氧消化的影響    馬磊;王德漢;謝錫龍;李亮;王夢男;文偉發(fā);曾彩明;

餐廚垃圾與污泥高固體聯(lián)合厭氧產(chǎn)沼氣的特性    趙云飛;劉曉玲;李十中;阮文權(quán);劉建雙;田夢;

中國城市污水廠污泥處理與處置技術(shù)    王曉玭;詹健;康曉榮;黃福昌;

鳥糞石沉淀法回收污泥處理構(gòu)筑物中氮磷的研究進展    陳軼;員建;苑宏英;

城市生活垃圾與污水廠剩余厭氧污泥混合厭氧消化研究    朱亞蘭

生活污泥的性質(zhì)和農(nóng)業(yè)利用可行性研究    吳新民

檜柏富集重金屬研究初報    冷平生，李樹蓉

施用污泥對無芒雀麥生育的影響    周志宇,付華,張洪榮,左秀娟,李雪瑞

厭氧消化過程中Fe、Co、Ni對NH_4~+-N的拮抗作用    李亞新,董春娟,徐明德

剩余污泥好氧堆肥生產(chǎn)有機復(fù)混肥的肥分及效益分析    田寧寧,王凱軍,柯建明

污泥處理及有效利用    王慧珍,張清敏

化學(xué)前處理——改善城市污水污泥厭氧消化處理的有效途徑    李敏,郭靜羅,王景

新型厭氧處理工藝──厭氧折流板反應(yīng)器    沈耀良

城市垃圾厭氧消化產(chǎn)酸階段研究    張光明

污水處理廠污泥回用問題初探    葉軍,竇春菊,劉莉

污水廠剩余污泥的厭氧、微氧與好氧消化研究    胡穎華;高廷耀;周增炎;

提高污泥厭氧消化效率的溶胞預(yù)處理技術(shù)    汪群慧;劉建麗;艾恒雨;王旭明;

堿處理對剩余污泥預(yù)處理的研究    鐘麗艷;

處理污泥的“熱水解-ASBR”組合工藝研究    王治軍;王偉;張錫輝;

超聲/堿預(yù)處理剩余污泥的中溫厭氧消化效果    趙慶良;苗禮娟;胡凱;

添加廚余垃圾對剩余污泥厭氧消化產(chǎn)沼氣過程的影響    高瑞麗;嚴群;阮文權(quán);

不同預(yù)處理方法對剩余污泥厭氧消化產(chǎn)沼氣過程的影響    高瑞麗;嚴群;鄒華;阮文權(quán);

超聲波處理污泥厭氧消化中試研究    楊少武;王曉青;楊順生;

易腐有機廢物與剩余污泥混和厭氧消化處理    喬瑋,曾光明,袁興中,黃國和,劉存芳

城市污水處理廠剩余污泥厭氧消化試驗研究    戴前進;李藝;方先金;

預(yù)處理方式對多年生王草厭氧消化性能的影響    李連華;孫永明;丁翠花;孔曉英;楊富裕;李東;袁振宏;甑峰;

微量元素對于維護機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性的作用    程義勇;

微量元素與生殖健康    

超聲強化處理水廠剩余污泥    殷絢;韓萍芳;呂效平;

石墨爐原子吸收分光光度法測定常通口服液中微量元素銅的含量    郭丹;陳娜娜;楊西曉;侯連兵;

抑郁癥患者與全血5種微量元素含量變化的研究    完燕華;劉菊林;陳慶勇;曹改娟;

中藥及其水煎液中微量元素含量研究    曾亮;

微量元素與老年人認知障礙的研究進展    薛慎伍;

原子吸收光譜法測定鐵礦石中七種微量元素(鉛鋅鉀鈉鎳鉻銅)    李慶美;朱紀夏;顧萍;

添加微量元素鉻、鋅治療糖尿病觀察    孫桂英;

“小毛病”能吃掉    健康時報特約專家 荀曉霖

節(jié)后減肥當(dāng)心四大危害    曾志時 肖磊

掌握防缺碘的小知識其實很容易    楊燕貽

鄭州：100多畝富含微量元素的彩色小麥收割了    豫訊

豬后期長得慢有原因    編輯

孩子為什么會脫發(fā)？    健康時報特約記者　 班雁萍

喝牛奶不必選“高鈣”    于峰

大豆根瘤少而小是缺乏什么微量元素    

碘鹽存儲不當(dāng)有損健康    本報記者　 裴立英

中國地大獨占鰲頭    記者 韓曉玲 通訊員 寧薇 趙來時

污泥預(yù)處理—厭氧消化工藝性能及預(yù)處理過程中有機物變化    胡凱

基于提高麥秸厭氧消化性能的堿預(yù)處理方法研究及工程應(yīng)用    龐云芝

水解酶預(yù)處理對城市有機生活垃圾厭氧消化的影響    李建昌

抗生素與重金屬對豬場廢水厭氧消化的抑制效應(yīng)及其調(diào)控對策    孫建平

污水廠剩余污泥水解及其厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫技術(shù)研究    郭亮

剩余污泥中重金屬污染的蚯蚓活化—花卉植物修復(fù)機理研究    白向玉

預(yù)處理后剩余污泥中溫兩相厭氧消化效能研究    李廣

超聲破解對污泥特性的影響機制與零剩余污泥排放工藝研究    王芬

鎳及其螯合物對甲烷發(fā)酵的影響及機理研究    胡慶昊

微量元素對甘草中甘草酸形成與積累影響的研究    梁新華

剩余污泥固態(tài)法厭氧消化產(chǎn)沼氣過程的研究    高瑞麗

剩余污泥超聲破解對厭氧消化反應(yīng)的促進作用研究    楊潔

加堿和超聲破解預(yù)處理對剩余污泥厭氧消化的影響    陳路全

兩種剩余污泥厭氧消化評估與研究    董慧峪

厭氧條件下外加酶強化剩余污泥水解的研究    羅琨

玉米秸稈預(yù)處理及與剩余污泥混合厭氧消化研究    陳中玉

蔬菜廢物中溫單相厭氧消化性能研究    毛菁菁

城市垃圾厭氧消化處理技術(shù)研究    喬瑋

剩余污泥超聲破解的性能與機理研究    王芬

廚余垃圾混合厭氧消化及動力學(xué)模型初探    李江華