豬糞與秸稈協(xié)同發(fā)酵產(chǎn)熱增溫技術(shù)的研究

【摘要】：濕地保溫技術(shù)是濕地科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn),也是一個(gè)難點(diǎn)。相關(guān)研究人員在利用覆蓋物、保溫材料、太陽(yáng)能等技術(shù)為濕地保溫增溫技術(shù)做了大量的科研工作,但是由于其存在各種不同的缺點(diǎn),在村鎮(zhèn)地區(qū)將被逐漸淘汰。因此本人將目光投向了近年來村鎮(zhèn)地區(qū)越來越發(fā)達(dá)的畜牧業(yè),畜禽糞便是一種生物質(zhì)能源,利用畜禽糞便發(fā)酵產(chǎn)熱增溫既可以有效消化村鎮(zhèn)多余的糞便減少其對(duì)環(huán)境的污染,發(fā)酵產(chǎn)物又可以用于有機(jī)肥料,大大提高了廢物的循環(huán)利用。 本論文參考國(guó)內(nèi)外人工濕地的相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)其定義及低溫條件下出現(xiàn)的問題等進(jìn)行了總結(jié)分析,同時(shí)對(duì)人工濕地的保溫增溫技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了論述。 針對(duì)畜禽糞便發(fā)酵產(chǎn)熱展開了小試研究。在小試階段,選定發(fā)酵裝置尺寸、物料的種類、物料間的配比梯度、物料含水率等為設(shè)計(jì)參數(shù),考察不同C/N對(duì)物料產(chǎn)熱的影響,同時(shí)觀察產(chǎn)熱過程中物料的溫度、有機(jī)質(zhì)、氨氮、總氮、有機(jī)碳等的變化,并通過熒光光譜掃描對(duì)其樣品進(jìn)行深入分析研究,以期得到不同C/N物料的有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)變化與熱量釋放之間的相關(guān)聯(lián)系。 研究結(jié)果表明：在不同C/N(豬糞與蘆葦秸稈物料配比)的10組發(fā)酵產(chǎn)熱試驗(yàn)中,純豬糞發(fā)酵產(chǎn)熱溫度高于室溫時(shí)間達(dá)到60d,累積熱量損失最多達(dá)8.862kJ/g,是增溫技術(shù)最為理想的配比；隨著發(fā)酵產(chǎn)熱的進(jìn)行,純豬糞發(fā)酵產(chǎn)熱樣品中類蛋白化合熒光比值(P1,n+P2,n,0.625-0.546)逐漸減少,類富里酸物質(zhì)熒光比值(P3,n,0.140-0.173)與類胡敏酸物質(zhì)熒光比值(P5,n,0.051-0.097)逐漸增多,腐殖化程度逐漸加強(qiáng),但是與其他各組相比其腐殖酸類物質(zhì)增加最少,腐殖化程度最低,處理組Ⅱ中增加最多,其有機(jī)物結(jié)構(gòu)最為穩(wěn)定,腐殖化程度最高；綜合各種化學(xué)指標(biāo)結(jié)果可得出,處理組Ⅱ腐殖化程度最高,其次是處理組Ⅰ,但是所有處理組均未達(dá)到堆肥腐熟度的要求；不同C/N物料產(chǎn)熱過程中,盡管不同區(qū)域的熒光強(qiáng)度與熱值的相關(guān)性不同,但不同C/N物料釋放的熱量均來源于微生物對(duì)簡(jiǎn)單有機(jī)化合物的分解。 【關(guān)鍵詞】：人工濕地 豬糞產(chǎn)熱 增溫 三維熒光光譜 熒光區(qū)域體積積分(FRI)
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：X71
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 人工濕地概述10
• 1.2 寒冷地區(qū)人工濕地系統(tǒng)存在的問題10-11
• 1.3 寒冷地區(qū)人工濕地的研究現(xiàn)狀11-16
• 1.3.1 寒冷地區(qū)加強(qiáng)人工濕地有效運(yùn)行的方法概述11-14
• 1.3.2 寒冷地區(qū)保溫增溫技術(shù)的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 課題的研究目的及其意義16-17
• 1.5 課題的研究?jī)?nèi)容及其技術(shù)路線17-18
• 1.5.1 課題的研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.5.2 技術(shù)路線18
• 1.6 本章小結(jié)18-19
• 第2章 發(fā)酵產(chǎn)熱試驗(yàn)設(shè)計(jì)19-24
• 2.1 好氧發(fā)酵產(chǎn)熱原理19
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方案19-24
• 2.2.1 產(chǎn)熱物料配置19-21
• 2.2.2 采樣及分析方法21-24
• 第3章 不同C/N對(duì)發(fā)酵過程中產(chǎn)熱的影響24-35
• 3.1 供氧方式24-25
• 3.2 不同C/N對(duì)物料產(chǎn)熱的影響25-30
• 3.2.1 對(duì)溫度變化的影響25-28
• 3.2.3 對(duì)熱值變化的影響28-30
• 3.3 不同C/N對(duì)物料腐殖化程度的影響30-35
• 3.3.1 溫度的變化30-31
• 3.3.2 有機(jī)質(zhì)的變化31-32
• 3.3.3 氨氮含量的變化32-33
• 3.3.4 總氮含量的變化33-35
• 第4章 發(fā)酵產(chǎn)熱過程中有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化研究35-48
• 4.1 熒光光譜的基本原理35-38
• 4.1.1 熒光的產(chǎn)生35-36
• 4.1.2 三維熒光光譜36-37
• 4.1.3 水溶性有機(jī)物的三維熒光光譜分析37-38
• 4.2 試驗(yàn)方法38-39
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)置38
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)材料38-39
• 4.2.3 數(shù)據(jù)分析與處理方法39
• 4.3 樣品制備39
• 4.4 結(jié)果與分析39-48
• 4.4.1 三維熒光光譜39-46
• 4.4.2 相關(guān)性分析46-48
• 結(jié)論與建議48-49
• MATLAB7.0 散射去除程序49-53
• 致謝53-54
• 參考文獻(xiàn)54-59
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59

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