太陽能沼氣池的試驗研究

【摘要】： 沼氣發(fā)酵是實現(xiàn)城市生活垃圾無害化、資源化的一種有效方法。沼氣發(fā)酵可通過人為控制,加速有機廢物的穩(wěn)定,使有機廢物無害化;還可以通過厭氧分解產(chǎn)生沼氣,獲得可再生的能源,實現(xiàn)有機廢物的資源化。用沼氣發(fā)酵技術(shù)處理城市生活垃圾,垃圾不僅可以得到即時即地的大量處理,最大限度地減少垃圾的污染,同時,還可以產(chǎn)生很好的經(jīng)濟效益和巨大的環(huán)境效益。 溫度是沼氣發(fā)酵的一個關(guān)鍵的因素,在相同的發(fā)酵條件下,不同的溫度決定了產(chǎn)氣量。利用太陽能給發(fā)酵系統(tǒng)加熱保溫,消除氣候條件對發(fā)酵的影響,建立有機廢物高效汽化的發(fā)酵環(huán)境,可以有效地提高沼氣的產(chǎn)量,提高可再生能源的利用率,為居民提供廉價、高效的沼氣,提高居民的生活水平。 另外,消化液回流系統(tǒng)不僅可以起到攪拌的作用,加速有機物的分解,提高產(chǎn)氣速率和沼氣產(chǎn)量;還可以除去消化液中大部分有機物和重金屬,增加了氮、磷的含量,從而使消化液成為高效有機液態(tài)肥。 因此,生活垃圾的太陽能沼氣發(fā)酵處理是生活垃圾較好的一種處理方法,對于減輕環(huán)境問題以及緩解一定的能源緊張狀況,具有積極的現(xiàn)實意義。 本論文主要通過自行設(shè)計太陽能沼氣池,研究太陽能對沼氣發(fā)酵加熱保溫和消化液回流效果的影響。實驗結(jié)果表明:通過太陽能給料液加熱保溫,與常溫相比,可使料液的溫度升高10℃左右,從而使沼氣產(chǎn)量增加26%,甲烷含量也有小幅提高(忽略其他因素的影響);與不回流相比,回流使消化液的COD、BOD_5的去除率分別提高21.9%和28.3%,而對NH_(3-)N幾乎沒有影響(忽略其他因素的影響)。 【關(guān)鍵詞】：沼氣發(fā)酵 太陽能 回流
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：S216.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1. 緒論7-17
• 1.1 能源和環(huán)境危機7-9
• 1.1.1 能源危機7
• 1.1.2 環(huán)境危機7-9
• 1.2 生活垃圾處理和資源化技術(shù)9
• 1.3 沼氣與沼氣發(fā)酵9-14
• 1.3.1 沼氣9-10
• 1.3.2 沼氣發(fā)酵10-11
• 1.3.3 沼氣發(fā)酵的意義11-12
• 1.3.4 沼氣發(fā)酵的現(xiàn)狀12-13
• 1.3.5 沼氣發(fā)酵存在的問題13-14
• 1.4 太陽能的利用現(xiàn)狀14-15
• 1.5 論文研究的目的和意義15-16
• 1.6 論文研究的內(nèi)容16-17
• 2. 沼氣發(fā)酵技術(shù)處理生活垃圾17-50
• 2.1 沼氣發(fā)酵的微生物學(xué)原理17-23
• 2.1.1 沼氣發(fā)酵過程17
• 2.1.2 沼氣發(fā)酵的微生物種類17-19
• 2.1.3 沼氣發(fā)酵微生物之間的關(guān)系19-21
• 2.1.4 沼氣發(fā)酵反應(yīng)21-23
• 2.2 沼氣發(fā)酵的工藝條件及影響因素23-34
• 2.2.1 發(fā)酵原料23-25
• 2.2.2 原料的產(chǎn)氣量、產(chǎn)氣速度與產(chǎn)氣率25-28
• 2.2.3 原料的預(yù)處理28
• 2.2.4 投料濃度與方法28-30
• 2.2.5 接種物30-34
• 2.3 沼氣發(fā)酵的反應(yīng)熱力學(xué)和動力學(xué)34-40
• 2.3.1 沼氣發(fā)酵的反應(yīng)熱力學(xué)34-35
• 2.3.2 沼氣發(fā)酵的動力學(xué)35-40
• 2.4 甲烷氣體產(chǎn)量的計算40-42
• 2.5 沼氣理論計算42-43
• 2.6 沼氣發(fā)酵的工藝技術(shù)43-50
• 2.6.1 傳統(tǒng)沼氣發(fā)酵工藝類型44-48
• 2.6.2 現(xiàn)代大型工業(yè)化沼氣發(fā)酵工藝流程48-50
• 3 實驗裝置與材料50-56
• 3.1 發(fā)酵儀器設(shè)備簡介50-55
• 3.1.1 沼氣發(fā)酵裝置50-53
• 3.1.2 太陽能設(shè)備53-55
• 3.1.3 集氣裝置55
• 3.2 發(fā)酵原料55-56
• 4 實驗分析與結(jié)果56-66
• 4.1 發(fā)酵原料分析及結(jié)果56-57
• 4.1.1 發(fā)酵原料分析56-57
• 4.1.2 發(fā)酵原料分析結(jié)果57
• 4.2 太陽能加熱保溫效果分析及結(jié)果57-59
• 4.3 沼氣分析及結(jié)果59-62
• 4.3.1 累計產(chǎn)氣量59-60
• 4.3.2 沼氣成份60-62
• 4.4 消化液分析及結(jié)果62-66
• 5. 沼氣發(fā)酵系統(tǒng)的綜合利用66-74
• 5.1 沼氣發(fā)酵系統(tǒng)的能源利用66-68
• 5.2 沼氣發(fā)酵系統(tǒng)的物質(zhì)利用68-71
• 5.3 沼氣發(fā)酵系統(tǒng)的生態(tài)利用71-74
• 6. 結(jié)論與建議74-75
• 6.1 結(jié)論74
• 6.2 建議74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻76-80
• 附錄 A80-81
• 附錄 B81

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