豬糞尿厭氧發(fā)酵工藝及沼氣脫硫、脫碳工藝研究

【摘要】：規(guī)模化豬場(chǎng)的建設(shè)和發(fā)展可以克服散戶養(yǎng)殖的諸多弊端,但豬糞尿及污水不及時(shí)處理或處理不當(dāng)會(huì)惡化周邊環(huán)境,不利用行業(yè)的健康發(fā)展。該研究首先以豬糞尿及污水為原料,采用單因素試驗(yàn)和Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)其厭氧發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化；再以豬糞尿和污水厭氧發(fā)酵制備的沼氣為原料,采用單因素試驗(yàn)、Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)其脫硫、脫碳工藝進(jìn)行研究,旨在降低豬糞尿及污水對(duì)環(huán)境影響的同時(shí)提高其沼氣制品的純度。結(jié)果表明：①豬糞尿厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的最優(yōu)工藝組合為發(fā)酵液TS值8.20%,初始pH值6.5-7.0,發(fā)酵溫度35.0℃,接種量(豬糞：活性污泥,m：m)2.80：1。該條件下產(chǎn)氣效率為242.62mL/g·TS；②沼氣的最佳脫硫工藝條件為進(jìn)氣量100L/h、容積負(fù)荷75g/(m3·h).循環(huán)液噴淋量為4i/h。經(jīng)該條件處理后的沼氣H2S含量為162.333mg/m3③沼氣的最佳脫碳工藝條件為氣體流量為120L/h,吸收溫度為30℃,吸收劑流量20L/h,混合胺液濃度50%。經(jīng)該條件處理后的沼氣CO2含量為2.33%。該研究結(jié)果可為規(guī)模化豬場(chǎng)豬糞尿和污水的處理以及后續(xù)沼氣凈化處理提供理論依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：豬糞尿 厭氧發(fā)酵 生物滴濾塔 H_2S 醇胺 CO_2
【學(xué)位授予單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：S216.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 引言10-23
• 1.1 規(guī)模化豬場(chǎng)豬糞尿?qū)Νh(huán)境的污染10-11
• 1.1.1 對(duì)大氣的污染10-11
• 1.1.2 對(duì)水體的污染11
• 1.1.3 對(duì)土壤的污染11
• 1.1.4 生物污染11
• 1.2 目前我國(guó)規(guī)?；i場(chǎng)存在的問(wèn)題11-13
• 1.2.1 對(duì)豬場(chǎng)糞尿污水排放的嚴(yán)重性認(rèn)識(shí)不足12
• 1.2.2 豬場(chǎng)環(huán)保投資不足,工藝設(shè)施不完善12
• 1.2.3 豬場(chǎng)場(chǎng)址選擇錯(cuò)誤12
• 1.2.4 規(guī)模過(guò)大,超出周邊環(huán)境負(fù)荷量12-13
• 1.3 豬場(chǎng)糞尿處理技術(shù)13-15
• 1.3.1 堆積發(fā)酵生產(chǎn)沼氣13-14
• 1.3.2 發(fā)酵床養(yǎng)豬法14
• 1.3.3 養(yǎng)殖蠅蛆、蚯蚓14-15
• 1.4 沼氣發(fā)酵技術(shù)15-16
• 1.4.1 沼氣發(fā)酵原理15
• 1.4.2 沼氣工藝類(lèi)型15-16
• 1.4.3 沼氣工程對(duì)畜禽糞便污染的控制效果16
• 1.5 氣體脫硫技術(shù)及其在沼氣中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀16-19
• 1.5.1 氣體硫化氫脫除技術(shù)16-18
• 1.5.2 沼氣脫硫技術(shù)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.6 氣體脫碳技術(shù)及其在沼氣中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀19-21
• 1.6.1 氣體脫碳技術(shù)19-20
• 1.6.2 沼氣脫碳技術(shù)研究現(xiàn)狀20-21
• 1.7 本研究的主要目的及意義21-22
• 1.8 主要研究?jī)?nèi)容22-23
• 第一章 豬糞尿厭氧發(fā)酵工藝的優(yōu)化23-32
• 2.1 材料與方法23-24
• 2.1.1 材料與試劑23
• 2.1.2 主要儀器設(shè)備23-24
• 2.2 試驗(yàn)方法24-25
• 2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)24
• 2.2.2 沼氣制備方法24
• 2.2.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法24-25
• 2.3 結(jié)果與分析25-31
• 2.3.1 發(fā)酵液TS值對(duì)產(chǎn)氣效果的影響25-26
• 2.3.2 接種量對(duì)產(chǎn)氣效果的影響26-27
• 2.3.3 發(fā)酵溫度對(duì)產(chǎn)氣效果的影響27
• 2.3.4 初始pH值對(duì)產(chǎn)氣效果的影響27-28
• 2.3.5 響應(yīng)面法對(duì)發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化28-31
• 2.4 結(jié)論31-32
• 第三章 沼氣脫硫工藝的優(yōu)化32-40
• 3.1 材料與方法32-34
• 3.1.1 材料與試劑32
• 3.1.2 試驗(yàn)裝置32-33
• 3.1.3 試驗(yàn)方法33
• 3.1.4 硫化氫脫除率的測(cè)定33-34
• 3.2 結(jié)果與分析34-39
• 3.2.1 進(jìn)氣量對(duì)硫化氫脫除效果的影響34
• 3.2.2 容積負(fù)荷對(duì)硫化氫脫除效果的影響34-35
• 3.2.3 循環(huán)液噴淋量對(duì)硫化氫脫除效果的影響35-36
• 3.2.4 響應(yīng)面法對(duì)生物脫硫工藝條件的優(yōu)化36-39
• 3.4 結(jié)論39-40
• 第四章 沼氣脫碳工藝的優(yōu)化40-44
• 4.1 材料與方法40-41
• 4.1.1 材料與試劑40
• 4.1.2 試驗(yàn)裝置40-41
• 4.1.3 試驗(yàn)方法41
• 4.1.4 二氧化碳含量的測(cè)定41
• 4.1.5 數(shù)據(jù)處理41
• 4.2 結(jié)果與分析41-43
• 4.2.1 正交試驗(yàn)結(jié)果41-43
• 4.2.2 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)43
• 4.3 結(jié)論43-44
• 第五章 結(jié)論44-45
• 參考文獻(xiàn)45-51
• 致謝51-52
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷52

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