提高產(chǎn)甲烷菌活性的應(yīng)用研究

【摘要】： 本文首先以醋酸為基質(zhì)進(jìn)行厭氧發(fā)酵,向其中添加微量營(yíng)養(yǎng)元素,提高產(chǎn)甲烷菌的活性,從而提高產(chǎn)氣量。通過平行試驗(yàn)確定了微量營(yíng)養(yǎng)元素組合為四水合氯化亞鐵,六水合氯化鎳,六水合氯化鈷,通過正交試驗(yàn)確定了三種金屬鹽的補(bǔ)充投加量,分別為FeCl2·4H2O 1.00 mg/L·d,CoCl2·6H2O 0.1 mg/L·d,NiCl2·6H2O 0.2 mg/L·d。 在以醋酸為基質(zhì)進(jìn)行厭氧發(fā)酵的基礎(chǔ)上擴(kuò)大到玉米酒精糟液為基質(zhì),對(duì)間歇式厭氧發(fā)酵和連續(xù)式厭氧發(fā)酵添加微量金屬鹽的產(chǎn)氣量進(jìn)行了比較,結(jié)果表明連續(xù)式厭氧發(fā)酵比間歇式厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣增長(zhǎng)率要提高70%以上。通過對(duì)連續(xù)式厭氧發(fā)酵添加單因子金屬鹽試驗(yàn),確定了每種單因子的最佳添加量,并由此設(shè)計(jì)了正交試驗(yàn),確定以玉米酒精糟液為基質(zhì)的連續(xù)式厭氧發(fā)酵中,復(fù)合微量金屬鹽的最佳補(bǔ)充投加量分別為FeCl2·4H2O 1.5mg/L·d,CoCl2·6H2O 0.15mg/L·d,NiCl2·6H2O 0.3 mg/L·d。添加復(fù)合金屬鹽使產(chǎn)氣增長(zhǎng)率高達(dá)97%,COD值降低到1.27×104mg/L,去除率可達(dá)81%。 最后進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn),對(duì)全混合式反應(yīng)器和EGSB反應(yīng)器進(jìn)行了比較,并對(duì)EGSB反應(yīng)器內(nèi)的各種指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)量分析。結(jié)果表明,添加微量金屬鹽之后,無論是全混合式反應(yīng)器還是EGSB反應(yīng)器,產(chǎn)氣增長(zhǎng)率和COD去除率都有很大提高,但相對(duì)來說,EGSB反應(yīng)器的產(chǎn)氣量更大,產(chǎn)氣增長(zhǎng)率達(dá)到19.75%,COD去除率也比全混合式反應(yīng)器高9.68%。這說明EGSB反應(yīng)器更適合于玉米酒精糟液的處理。 通過對(duì)使用EGSB反應(yīng)器添加復(fù)合微量金屬鹽組合的厭氧發(fā)酵進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析后得出,按有效容積2000m3計(jì)算,每天可節(jié)省21555元,比未加金屬鹽時(shí)要多節(jié)省3555元?？梢娡ㄟ^微量金屬鹽的投入,可以提高糟液的處理量,同時(shí)多產(chǎn)沼氣,有效提高COD去除率,在不計(jì)多排污所需的治污費(fèi)用的情況下,僅靠多產(chǎn)的沼氣就可節(jié)省大量資金。 【關(guān)鍵詞】：產(chǎn)甲烷菌 微量營(yíng)養(yǎng)元素 厭氧發(fā)酵 EGSB反應(yīng)器
【學(xué)位授予單位】：山東輕工業(yè)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-9
• 第1章 緒論9-24
• 1.1 厭氧發(fā)酵技術(shù)工廠化生產(chǎn)沼氣的歷史及現(xiàn)狀9-12
• 1.1.1 厭氧發(fā)酵技術(shù)的歷史9-10
• 1.1.2 國(guó)外厭氧發(fā)酵技術(shù)工廠化生產(chǎn)沼氣的歷史及現(xiàn)狀10-11
• 1.1.3 我國(guó)厭氧發(fā)酵技術(shù)工廠化生產(chǎn)沼氣的現(xiàn)狀11-12
• 1.2 沼氣的有關(guān)特性12-17
• 1.2.1 沼氣的理化性質(zhì)12-13
• 1.2.2 沼氣發(fā)酵13-14
• 1.2.3 沼氣發(fā)酵工藝類型14
• 1.2.4 沼氣發(fā)酵工藝條件14-17
• 1.3 產(chǎn)甲烷菌的有關(guān)特性17-20
• 1.3.1 產(chǎn)甲烷菌的概述17
• 1.3.2 產(chǎn)甲烷菌的生理生化特征17-18
• 1.3.3 產(chǎn)甲烷菌的代謝特征18
• 1.3.4 產(chǎn)甲烷菌顯著影響因子18-20
• 1.4 EGSB 反應(yīng)器20-23
• 1.4.1 EGSB 的五個(gè)顯著特點(diǎn)21-22
• 1.4.2 EGSB 的推廣前景22-23
• 1.5 本課題的研究目的和研究?jī)?nèi)容23-24
• 1.5.1 課題的研究目的23
• 1.5.2 課題的研究?jī)?nèi)容23-24
• 第2章 微量營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)醋酸基質(zhì)中產(chǎn)甲烷菌活性的影響24-38
• 2.1 材料與方法24-28
• 2.1.1 試驗(yàn)材料24-25
• 2.1.2 試驗(yàn)方法25-28
• 2.2 結(jié)果與討論28-38
• 2.2.1 預(yù)備試驗(yàn)結(jié)果28
• 2.2.2 確定微量營(yíng)養(yǎng)元素最佳組合試驗(yàn)28-30
• 2.2.3 確定最佳組合中各組分的最佳投加量試驗(yàn)30-38
• 第3章 以酒精廢水為基質(zhì)添加微量營(yíng)養(yǎng)元素提高產(chǎn)甲烷菌活性的研究38-52
• 3.1 材料與方法38-40
• 3.1.1 試驗(yàn)材料38-39
• 3.1.2 試驗(yàn)方法39-40
• 3.2 結(jié)果與討論40-52
• 3.2.1 預(yù)備試驗(yàn)結(jié)果40-41
• 3.2.2 間歇厭氧發(fā)酵添加復(fù)合微量金屬鹽試驗(yàn)結(jié)果41-42
• 3.2.3 連續(xù)式厭氧發(fā)酵添加復(fù)合微量營(yíng)養(yǎng)元素試驗(yàn)結(jié)果42-44
• 3.2.4 三種微量金屬鹽的單因子試驗(yàn)結(jié)果44-49
• 3.2.5 確定三種微量金屬鹽的最佳補(bǔ)充投加量結(jié)果49-52
• 第4章 全混合式與膨脹顆粒污泥床（EGSB）處理玉米酒精糟液中試效果比較52-60
• 4.1 試驗(yàn)材料52
• 4.2 試驗(yàn)方法52-53
• 4.2.1 全混合式厭氧生物反應(yīng)器52
• 4.2.2 EGSB 厭氧生物反應(yīng)器52-53
• 4.3 測(cè)定方法53-55
• 4.3.1 MLSS 和MLVSS 的測(cè)定方法53-54
• 4.3.2 SV、SVI 的測(cè)定54
• 4.3.3 堿度的測(cè)定54-55
• 4.4 試驗(yàn)結(jié)果與討論55-59
• 4.4.1 兩種反應(yīng)器的產(chǎn)氣量和COD 去除率的比較55
• 4.4.2 EGSB 反應(yīng)器內(nèi)各種指標(biāo)的的變化55-59
• 4.5 經(jīng)濟(jì)效益分析59-60
• 第5章 結(jié)論與展望60-63
• 5.1 結(jié)論60-61
• 5.1.1 以醋酸為基質(zhì)確定微量金屬最佳組合試驗(yàn)60
• 5.1.2 以醋酸為基質(zhì)確定最佳組合中各組分的最佳投加量試驗(yàn)60
• 5.1.3 玉米酒精糟液基質(zhì)的間歇式高溫厭氧發(fā)酵添加復(fù)合金屬鹽的試驗(yàn)60
• 5.1.4 玉米酒精糟液基質(zhì)的連續(xù)式高溫厭氧發(fā)酵添加復(fù)合金屬鹽的試驗(yàn)60
• 5.1.5 玉米酒精糟液基質(zhì)的厭氧發(fā)酵中添加金屬鹽的單因子試驗(yàn)60
• 5.1.6 以玉米酒精糟液為基質(zhì)添加復(fù)合微量金屬鹽的正交試驗(yàn)60
• 5.1.7 全混合式和EGSB 反應(yīng)器處理玉米酒精糟液的中試效果比較60-61
• 5.1.8 EGSB 反應(yīng)器分析結(jié)論61
• 5.1.9 效益分析61
• 5.1.10 結(jié)論61
• 5.2 展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文68

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多菌種耦合厭氧發(fā)酵秸稈產(chǎn)沼氣的特性研究    樊婷婷

聚合草厭氧發(fā)酵特性和產(chǎn)氣潛力的研究    鄭敏

有機(jī)廢棄物厭氧發(fā)酵特性的研究    周嶺

熱堿預(yù)處理對(duì)秸稈厭氧發(fā)酵的影響    鄭萬(wàn)里