秸稈與城市污水處理廠厭氧消化污泥的混合厭氧實驗研究

【摘要】： 本實驗將秸稈與厭氧污泥進行混合處理,其優(yōu)點在于秸稈的含碳量高,含氮量低,而污泥剛好相反,兩者混合處理的過程中碳氮剛好可以進行調(diào)節(jié),這樣可以在加入較少或不加其它輔助材料的情況達到較好的處理效果,而且處理后的產(chǎn)物在一定條件下可以當作肥料還田;污泥中含有豐富的微生物,其中含有大量的纖維素降解菌和產(chǎn)甲烷菌,所謂降解秸稈主要是降解其中的纖維素,加入污泥,就不用另外加入其它微生物催腐劑,而且產(chǎn)生一定量的氣體用作能源,這樣可以大大降低成本。 針對秸稈和污泥的具體特性,通過調(diào)控消化原料的合理配比來調(diào)節(jié)固含率,通過實驗研究原料配比及其性質(zhì)來調(diào)控對消化過程的影響。固含率的變化對產(chǎn)氣量和氣體成分有較大的影響,隨著固含率的增加,產(chǎn)氣量增加,甲烷含量也有提高,產(chǎn)氣持續(xù)時間增長,所以在其他條件不變的情況下,固含率是消化反應的一個重要影響因素。在4%到7%的固含率中,高甲烷量的時間滯后于產(chǎn)氣高峰時間,這嚴重地影響到對反應生物氣的利用,因此,固含率的變化對兩個時間的重疊無太大的影響。 本實驗還通過改善實驗條件,如pH值,C/N,清水預處理等,研究對生物產(chǎn)氣量和纖維素降解的影響。實驗結果表明,pH值的調(diào)節(jié)對生物產(chǎn)氣量和纖維素降解影響不大;清水預處理可以使TS迅速降低,降解率達到了46.71%;C/N比調(diào)節(jié)下產(chǎn)氣高峰時間提前,而且比其他條件下的都要高得多,達到529ml/d,累積產(chǎn)氣量也達到了6359ml,纖維素降解率達到了68.35%,且甲烷產(chǎn)氣高峰與產(chǎn)氣高峰幾乎重疊,有較高的經(jīng)濟利用價值。 同時,實驗利用馴化效果好的料液再次對秸稈進行處理,由于馴化料液比起消化污泥中含有更為豐富的微生物,尤其是纖維素降解菌和產(chǎn)甲烷菌,使得在反應初期可以迅速進入產(chǎn)甲烷階段,縮短了反應周期,由原來的30多天縮短到了15天左右,達到了縮短周期,加快秸稈資源化處理的目的。添加馴化后的反應纖維素降解率明顯好于未添加反應,所以在處理秸稈時可以考慮添加已馴化后的料液,同時可以考慮多種料液混合,會達到更好的效果。COD的變化曲線再次說明了馴化料液雖然含有較多的纖維素降解菌和產(chǎn)甲烷菌,但是并未增加針對難降解物質(zhì)的微生物,如木質(zhì)素降解菌。 【關鍵詞】：秸稈 消化污泥 產(chǎn)氣量 纖維素降解率 固含率 馴化
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-26
• 1.1 秸稈的產(chǎn)生和利用現(xiàn)狀11-13
• 1.1.1 秸稈的產(chǎn)生與分布11
• 1.1.2 秸稈的成分11-12
• 1.1.3 秸稈的利用途徑12-13
• 1.1.4 秸稈利用過程中存在的問題13
• 1.2 厭氧消化技術概述13-22
• 1.2.1 厭氧消化處理的反應過程和反應原理13-15
• 1.2.2 厭氧消化微生物的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.3 厭氧消化處理的影響因素17-22
• 1.2.4 厭氧消化處理技術的特點22
• 1.3 作物秸稈厭氧消化技術國內(nèi)外研究現(xiàn)狀22-25
• 1.3.1 作物秸稈厭氧消化技術國外研究現(xiàn)狀23
• 1.3.2 作物秸稈厭氧消化技術國內(nèi)研究現(xiàn)狀23-25
• 1.4 研究內(nèi)容25-26
• 第2章 實驗設計和分析方法26-39
• 2.1 微生物計數(shù)與培養(yǎng)的設計與方法26-29
• 2.1.1 微生物的計數(shù)26-27
• 2.1.2 產(chǎn)甲烷菌的培養(yǎng)27-29
• 2.2 厭氧消化的設計與方法29-39
• 2.2.1 實驗原料29-30
• 2.2.2 實驗儀器30
• 2.2.3 實驗裝置30-31
• 2.2.4 實驗方案31
• 2.2.5 實驗參數(shù)確定31-32
• 2.2.6 分析方法32-37
• 2.2.7 試驗運行與維護37-39
• 第3章 污泥中微生物的計數(shù)和培養(yǎng)39-50
• 3.1 微生物計數(shù)結果與分析39-40
• 3.2 微生物培養(yǎng)結果與分析40-48
• 3.3 本章小結48-50
• 第4章 固含率(TS)變化的中溫厭氧消化處理50-56
• 4.1 原料中TS變化對日產(chǎn)氣量和氣體成分的影響50-52
• 4.2 原料中TS變化對pH值和堿度的影響52-53
• 4.3 原料中TS變化對揮發(fā)性脂肪酸(VFA)的影響53-54
• 4.4 原料中TS變化對木質(zhì)纖維素的影響54-55
• 4.5 本章小結55-56
• 第5章 幾種調(diào)節(jié)方法對消化反應的影響56-64
• 5.1 不同調(diào)節(jié)狀態(tài)對pH值和揮發(fā)性脂肪酸(VFA)的影響56-57
• 5.2 不同調(diào)節(jié)狀態(tài)對氨氮和COD的影響57-58
• 5.3 不同調(diào)節(jié)狀態(tài)對產(chǎn)氣量和氣體成分的影響58-61
• 5.4 不同調(diào)節(jié)狀態(tài)對纖維素和TS的影響61-62
• 5.5 本章小結62-64
• 第6章 接種物對消化反應的影響64-73
• 6.1 不同接種物情況下產(chǎn)氣量和氣體成分的變化64-67
• 6.2 不同接種物情況下COD的變化67-68
• 6.3 不同接種物情況下pH值和堿度的變化68-69
• 6.4 不同接種物情況下的揮發(fā)性脂肪酸(VFA)和氨氮的變化69-70
• 6.5 不同接種物情況下纖維素的降解情況70-71
• 6.6 本章小結71-73
• 結論與建議73-75
• 致謝75-76
• 參考文獻76-81
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文81

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