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厨余垃圾混合厌氧消化试验研究

作　者: 秦荣邦
导　师: 郑爽英
学　校: 西南交通大学
专　业: 环境工程
关键词: 家庭厨余垃圾 猪粪 混合厌氧消化 甲烷
分类号: X705
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


近年来,随着我国城镇化进程加快和人们生活水平的提高,厨余垃圾与猪粪的污染已经成为环保部门面临的亟须解决的问题。本论文选取家庭厨余垃圾和猪粪为原料,进行不同进料VS浓度下的中温混合厌氧消化试验,研究进料VS浓度对厌氧消化反应中的pH值、总碱度、VFA、氨氮、产气量和产甲烷率等指标的影响,分析系统的稳定性能和产气性能,寻找厌氧处理的最佳运行条件。试验表明：消化体系的pH值随着进料VS浓度的增加而逐渐增大,从6.61提高到7.0以上；VFA的浓度随进料VS浓度的增加而逐渐增大,当VS浓度为1.5gVS/(L·d)时,VFA浓度可积累到900mg/L以上；氨氮浓度随进料VS浓度增加而在1355～2420mg/L之间波动；厌氧消化系统在进料浓度为0.5～1.5 gVS/(L·d)时运行稳定。系统的C、N营养元素随进料VS浓度的增加而得到补充,C/N比值升高。厌氧消化体系日产气量从815mL逐渐增加,最高达4550mL；进料有机负荷为0.5～1.25gVS/(L·d)时,平均产甲烷体积分数为0.3582～0.3964,当进料VS浓度提高到1.5 gVS/(L·d)时,甲烷含量在0.3以下。产甲烷率因C/N的改善而得到提高,最高为1968mL·g1VS,五种进料VS浓度下的平均产甲烷率分别为1376、1556、1523、1111和660 rnL·g-1VS。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章 绪论  10-18
  1.1 厨余垃圾和猪粪产生的现状及其危害  10-11
  1.2 厨余垃圾和猪粪的治理研究现状  11-14
    1.2.1 厨余垃圾的治理研究现状  11-13
    1.2.2 猪粪的治理研究现状  13-14
  1.3 厨余垃圾厌氧消化技术的国内外研究现状  14-16
    1.3.1 厨余垃圾厌氧消化技术国内研究现状  14-15
    1.3.2 厨余垃圾厌氧消化技术的国外研究现状  15-16
  1.4 研究的目的、主要内容和方法  16-18
    1.4.1 研究的目的  16
    1.4.2 研究的内容  16
    1.4.3 研究的方法  16-18
第2章 厌氧消化技术理论基础  18-29
  2.1 厌氧消化机理分析  18-19
  2.2 厌氧消化中的微生物及其相互关系  19-22
    2.2.1 厌氧消化中的微生物  19-21
    2.2.2 厌氧消化中微生物的相互关系  21-22
  2.3 厌氧消化的动力学原理  22-23
  2.4 厌氧消化的影响因素  23-29
    2.4.1 温度因素  23-24
    2.4.2 生物固体停留时间(污泥龄)和有机负荷  24-25
    2.4.3 酸碱度、pH值和混合液的消化缓冲  25-26
    2.4.4 氧化还原电位  26
    2.4.5 有毒物质  26-27
    2.4.6 搅拌和混合  27
    2.4.7 营养物质与C/N  27
    2.4.8 氨氮  27-29
第3章 混合厌氧消化的室内试验设计  29-36
  3.1 试验原料成份分析  29
    3.1.1 试验原料的采集与保存  29
    3.1.2 试验原料成份分析  29
  3.2 试验监测指标与方法  29-33
    3.2.1 试验监测指标  29
    3.2.2 试验监测方法  29-33
  3.3 室内试验设计  33-36
    3.3.1 试验方案及装置  33-34
    3.3.2 试验步骤  34-36
第4章 混合厌氧消化结果与分析  36-46
  4.1 进料VS浓度对PH值和总碱度的影响与分析  36-37
  4.2 进料VS浓度对VFA的影响与分析  37-38
  4.3 进料VS浓度对氨氮的影响与分析  38-39
  4.4 进料VS浓度对底物C/N的影响与分析  39-40
  4.5 进料VS浓度对混合厌氧消化产气性能的影响与分析  40-42
    4.5.1 产气量分析  40-41
    4.5.2 气体成份分析  41
    4.5.3 产甲烷率分析  41-42
  4.6 混合厌氧消化工程应用可行性分析  42-44
  4.7 本章小结  44-46
结论  46-47
致谢  47-48
参考文献  48-52
附录1  52-53
攻读硕士学位期间发表的学术论文  53

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 固体废物的处理与利用
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