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城市有机垃圾厌氧消化工艺条件研究

作　者: 叶诗瑛
导　师: 孙世群；李如忠
学　校: 合肥工业大学
专　业: 环境科学
关键词: 城市有机垃圾厌氧消化产气量正交试验
分类号: X705
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 375次
引　用: 6次
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内容摘要

城市有机垃圾是城市生活垃圾的一个重要组成部分，其可生化性满足厌氧消化技术处理的要求。虽然国内外已有这方面的工程技术应用，但就系统运行的稳定性、处理效率及有机负荷等而言仍还存在一些问题。本文以合肥市周谷堆批发市场的有机垃圾为研究对象，结合安徽省自然科学基金项目“城市源头分类生物垃圾的性质及其生物处理(堆肥和沼气生产)的研究”、安徽省高等学校自然科学研究项目“生物垃圾的源头分离与快速发酵应用研究”通过对接种浓度、固含量、颗粒度、温度四个单因素试验以及厌氧消化过程试验中各种生化指标变化检测，以及产气体积、气体成分分析，得出城市有机垃圾的产气潜力为268.05mL／gTS，338.36mL／gVS；接种浓度为5／1的处理在五个不同水平的接种浓度中产气总量最多，其体积为5370mL，甲烷含量最高，其值为62.2％；固含量为20％的处理在三个不同水平的固含量中产气总量最多，其体积为2424.5mL，甲烷含量最高，其值为45.20％；颗粒度为1～2 cm的处理在三个不同水平颗粒度中产气总量最多，其体积为5842.5 mL，甲烷含量最高，其值为20％；温度为55℃的处理对物料消化效果在三个不同水平的温度中最好。通过对上述四因素进行正交试验可得，城市有机垃圾厌氧消化的最佳工艺条件为：固含量为20％，颗粒度为3～4 cm，接种浓度为5／3，温度为55℃。同时通过极差分析，得出上述四因素对厌氧消化过程的影响程度为：温度＞颗粒度＞固含量＞接种浓度。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-14
第一章绪论  14-27
  1.1 选题背景  14
  1.2 我国城市有机垃圾概述  14-16
  1.3 城市有机垃圾处理现状  16-18
  1.4 国内外城市有机垃圾厌氧消化技术研究进展与现状  18-23
    1.4.1 厌氧消化工艺研究与应用现状  18-20
    1.4.2 厌氧消化过程控制因素研究现状  20-22
    1.4.3 厌氧消化过程的微生物研究现状  22-23
  1.5 厌氧消化的基本原理  23-25
  1.6 城市有机垃圾厌氧处理的优越性  25-26
  1.7 城市有机垃圾厌氧消化存在的问题  26-27
第二章课题研究的目的意义、内容及分析方法  27-34
  2.1 课题研究的目的意义  27
  2.2 研究的主要内容  27-28
  2.3 主要技术路线  28
  2.4 试验装置及试验步骤  28-29
    2.4.1 试验装置设计  28-29
    2.4.2 试验步骤  29
  2.5 分析设备与分析方法  29-32
    2.5.1 TS和VS测定  29-30
    2.5.2 pH测定  30
    2.5.3 氧化还原电位(ORP或Eh)  30
    2.5.4 CODcr测定  30
    2.5.5 蛋白质、还原性糖测定  30
    2.5.6 纤维素酶活力、果胶酶活力  30-31
    2.5.7 氨氮测定  31
    2.5.8 全氮(TN)测定，微量凯氏定氮法  31-32
    2.5.9 总磷(TP)测定:钼蓝比色法  32
    2.5.10 气体成分分析  32
    2.5.11 污泥菌数测定  32
  2.6 主要仪器设备  32-34
第三章城市有机垃圾厌氧消化过程研究  34-42
  3.1 试验设计  34
  3.2 试验材料及接种物基本数据  34
  3.3 试验分析指标  34-36
  3.4 结果与分析  36-40
    3.4.1 pH、ORP变化情况  36-37
    3.4.2 纤维素酶活力、果胶酶活力变化情况  37-38
    3.4.3 氨氮与蛋白质变化情况  38
    3.4.4 TS、VS变化  38-39
    3.4.5 CODcr与产气量变化  39-40
  3.5 本章小结  40-42
第四章接种浓度对厌氧消化过程的影响  42-47
  4.1 试验方案  42
  4.2 试验材料及接种物基本数据  42-43
  4.3 试验结果与分析  43-46
    4.3.1 pH变化  43
    4.3.2 氧化还原电位(ORP)变化  43-44
    4.3.3 总固含量(TS)、挥发固体(VS)的变化情况  44-45
    4.3.4 产气速率与产气量的变化  45-46
  4.4 本章小结  46-47
第五章不同固含量对厌氧消化的影响研究  47-53
  5.1 试验方案  47
  5.2 试验材料及接种物基本数据  47-48
  5.3 试验结果及讨论  48-52
    5.3.1 pH与ORP变化情况  48
    5.3.2 纤维素酶活力、果胶酶活力变化  48-49
    5.3.3 还原糖、蛋白质变化  49-50
    5.3.4 VS、CODcr变化  50-51
    5.3.5 产气速率与产气量变化  51-52
  5.4 本章小结  52-53
第六章颗粒度对厌氧消化的影响  53-60
  6.1 试验方案  53
  6.2 试验材数基本数据  53-54
  6.3 试验结果与分析  54-59
    6.3.1 pH与ORP变化情况  54-55
    6.3.2 蛋白质与还原性糖变化  55-56
    6.3.3 纤维素酶活力、果胶酶活力变化  56-57
    6.3.4 VS、CODcr变化情况  57-58
    6.3.5 产气量与气体成分  58-59
  6.4 本章小结  59-60
第七章温度对厌氧消化的影响及正交试验  60-66
  7.1 温度试验方案  60-61
  7.2 试验材料基本数据  61
  7.3 试验结果与分析  61-62
    7.3.1 pH与ORP变化情况  61-62
    7.3.2 产气速率与甲烷含量  62
  7.4 正交试验方案设计  62-63
  7.5 正交试验结果分析  63-64
  7.6 影响因素影响程度比较  64-65
  7.7 本章小结  65-66
第八章结论与展望  66-68
  8.1 主要结论  66-67
  8.2 厌氧消化处理有机垃圾存在的主要问题及展望  67-68
参考文献  68-73

城市有机垃圾厌氧消化工艺条件研究

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