厨余垃圾混合厌氧消化试验研究

论文摘要

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。

论文目录

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