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造纸污泥的生物干化试验研究
作 者: 陈清林
导 师: 宁寻安
学 校: 广东工业大学
专 业: 环境工程
关键词: 造纸污泥 生物干化 正交实验 含水率
分类号: X793
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
近年来,我国的造纸行业发展迅速,造纸工业的发展带来了水体环境污染问题。随着我国制浆造纸工业废水的处理率和处理深度提高,造纸污泥产量急剧增加。造纸污泥是一种成分复杂的废弃物,处理利用难度大,与其它废物的处理一样,减量化、无害化、资源化是造纸污泥处理处置的发展趋势,因此其如何无害化处理已经成为亟(?)解决的环境问题。污泥生物干化是指在生物活动产生的较高温度条件下,对机械脱水污泥中的有机(?)进行生物降解,同时加快污泥中的水分散失,最终生成具有较低含水率的干化污泥。圣生物干化处理后的造纸污泥除了农用外,也可以用焚烧、填埋等方式进行处置。生(?)干化技术的微生物代谢过程与污泥好氧堆肥相似,主要区别在于:其工艺目标主要是降低污泥含水率,而堆肥处理则以有机物稳定与腐熟为主。从堆肥污泥中分离纯化得到四株嗜热菌:1#、2#、3#和4#菌,通过比较它们对污泥含水率降低量的影响,以及测定它们的生长曲线和最适宜生长温度,筛选得到2#菌作为造纸污泥生物干化的接种剂。2#菌鉴定结果为:2#菌的16SrDNA序列与(?)eobacillus thermodenitrificans(热反硝化芽孢杆菌)的同源性达100%,其形态特征及生里生化特性与Geobacillus thermodenitrificans(热反硝化芽孢杆菌)最相似。本研究采用自主设计的污泥生物干化实验装置,研究了造纸污泥生物干化特性及其影响因素。重点研究了物料配比和评价参数(温度、pH值、含水率、挥发性固体、(?)TP含量和淀粉分解菌数量等)的变化规律。选定锯末、淀粉、磷酸二氢钾和接种量勺影响因子,以污泥的含水率降低量为评价指标。正交实验和极差分析表明,各因素勺影响大小排序为:淀粉>锯末>接种量>磷酸二氢钾。造纸污泥生物干化最佳工艺参(?)为:淀粉(1.0kg/20kg)、锯末(1.6kg/20kg)、接种量(600mL/20kg)和磷酸二氢钾0.2kg/20kg),通风方式为连续通风,通风率设定为0.056m~3/(kg·h),翻堆操作频率为每2天1次。生物干化可以作为造纸污泥进一步脱水及减量处理的有效手段,经过(?)生物干化,物料的含水率和挥发性固体分别下降了11.9%和8.9%,减量化效果明显,勺后续处理或利用提供了更多选择。造纸污泥生物干化过程中,物料温度、pH值、含(?)率、挥发性固体、ATP含量和淀粉分解菌数量等指标变化规律性强,效果指示性明显,均可作为污泥干化效果的表征参数。在最优工艺条件下,污泥温度达到47.8℃,经过7d生物反应后,含水率降低到50.3%,挥发性固体降低到49.5%,生物干化效果显著。
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全文目录
摘要 4-6ABSTRACT 6-8目录 8-11CONTENTS 11-13第一章 绪论 13-26 1.1 造纸污泥的产生现状 13-14 1.1.1 造纸工业的发展 13-14 1.1.2 造纸污泥的产生及性质 14 1.2 国内外污泥处理处置技术的比较 14-16 1.2.1 污泥的安全填埋 14-15 1.2.2 有机污泥的焚烧 15-16 1.3 污泥处理处置的现状及存在问题 16-19 1.3.1 污泥处理处置的现状 16-17 1.3.2 污泥处理处置存在的问题 17-19 1.4 污泥生物干化技术 19-24 1.4.1 生物干化定义 19 1.4.2 生物干化原理 19-20 1.4.3 生物干化与好氧(?) 20-21 1.4.4 生物干化影响因素 21-23 1.4.5 嗜热微生物 23-24 1.5 研究的背景、思路及创新之处 24-26 1.5.1 研究背景 24 1.5.2 主要研究内容和基本思路 24-25 1.5.3 创新之处 25-26第二章 实验材料、仪器和方法 26-31 2.1 实验材料 26-27 2.2 实验仪器 27-28 2.3 实验装置 28 2.4 实验方法 28-31 2.4.1 实验方法 28-29 2.4.2 分析项目和测定方法 29-31第三章 嗜热菌的筛选与鉴定 31-37 3.1 嗜热菌的筛选 31-35 3.1.1 培养基 31 3.1.2 制备污泥稀释液 31 3.1.3 菌株的分离纯化 31-32 3.1.4 菌株的筛选 32-33 3.1.5 嗜热菌培养条件的确定 33-35 3.2 嗜热菌的鉴定 35 3.3 本章小结 35-37第四章 正交实验 37-44 4.1 单因素实验 37-41 4.1.1 锯末添加量的确定 37-38 4.1.2 淀粉添加量的确定 38-39 4.1.3 磷酸二氢钾添加量的确定 39-40 4.1.4 接种剂接种量的确定 40-41 4.2 正交实验 41-43 4.3 本章小结 43-44第五章 生物干化实验 44-52 5.1 温度的变化 44-45 5.2 PH值的变化 45-46 5.3 含水率的变化 46-47 5.4 挥发性固体的变化 47-48 5.5 ATP含量的变化 48-49 5.6 淀粉分解菌数量的变化 49-50 5.7 本章小结 50-52结论与展望 52-54 结论 52 展望 52-54参考文献 54-60攻读硕士期间发表的论文及获得的成果 60
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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 > 轻工业废物处理与综合利用 > 造纸工业
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