餐厨垃圾厌氧消化的实验研究

论文摘要

随着城市化进程的加快和人民生活水平的提高,餐厨垃圾在城市生活垃圾中所占比重也迅速增长,使得其处理成为一个亟待解决的问题。而近年来逐步得到广泛研究和应用的厌氧消化处理方法即是实现垃圾减量化和资源化利用较有效的手段之一。本论文选取餐饮场所的餐厨垃圾为对象,以厌氧消化污泥作为接种物,在控制或不控制pH条件下,进行不同有机负荷的中温厌氧消化试验。在未控制pH条件下,不同有机负荷厌氧消化试验研究表明：有机负荷为15gVs/L的消化系统的pH值自动上升至7.2以上,酸化过程可逆。有机负荷为30gVs/L的消化系统,虽然在后期出现了pH值自动上升的现象,但由于试验周期的限制,没有进入到产甲烷阶段。有机负荷为60gVs/L和90gVs/L的厌氧消化系统出现了酸化现象,酸化过程不可逆。有机负荷越高,酸化低值点越低,1#-4#的实测酸化低值点分别为5.57、4.98、4.88、4.56。将消化系统的pH控制6.8-7.2的范围内,可以缩短水解酸化的时间,提高水解酸化效果,能促进VFA的降解,保证产甲烷反应进行。5#-8#的单位生物气产量分别为0.18L/gVs、0.85L/gVs、0.69L/gVs和0.44L/gVs,最高甲烷含量分别为56%、69%、59%和66%。此外,消化系统所用接种物的种类也能对厌氧消化过程产生一定的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 餐厨垃圾的组成和处理现状
• 1.1.1 餐厨垃圾的来源与组成
• 1.1.2 餐厨垃圾的处理技术
• 1.2 餐厨垃圾厌氧消化技术国内外研究现状
• 1.2.1 餐厨垃圾厌氧消化技术国外研究现状
• 1.2.2 餐厨垃圾厌氧消化技术国内研究现状
• 1.3 课题研究目的、意义和内容
• 1.3.1 研究目的和意义
• 1.3.2 研究内容
• 第2章 厌氧消化技术
• 2.1 厌氧消化机理分析
• 2.1.1 厌氧消化的基本理论
• 2.1.2 厌氧消化的微生物学基础
• 2.1.3 厌氧消化的动力学原理
• 2.1.4 厌氧消化过程中基本营养物的分解
• 2.1.5 厌氧消化的影响因素
• 2.2 厌氧消化技术处理餐厨垃圾的优缺点
• 2.2.1 厌氧消化技术处理餐厨垃圾的优点
• 2.2.2 厌氧消化技术处理餐厨垃圾的缺点
• 第3章 试验装置与分析测试方法
• 3.1 试验目的
• 3.2 试验内容
• 3.3 试验装置
• 3.4 试验原料
• 3.5 试验过程中指标的监测安排
• 3.6 试验分析方法
• 3.6.1 总固体的测定（TS）
• 3.6.2 挥发性固体（VS）
• 3.6.3 总有机碳（TOC）
• 3.6.4 总氮（TN）
• 3.6.5 氨氮（AN）
• 3.6.6 挥发性脂肪酸（VFA）
• 3.6.7 pH值
• 3.6.8 碱度
• 3.6.9 气体组分
• 3.6.10 钠离子浓度
• 第4章 未调节pH值厌氧消化试验研究
• 4.1 试验设计
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 不同有机负荷厌氧消化过程中pH酸化低值点的分析
• 4.2.2 不同有机负荷厌氧消化过程中VFA的变化
• 4.2.3 不同有机负荷厌氧消化过程中氨氮与碱度的变化
• 4.2.4 不同有机负荷厌氧消化过程中产气量的变化
• 4.3 小结
• 第5章 不同条件下厌氧消化过程分析
• 5.1 试验设计
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 不同有机负荷消化系统的厌氧消化过程分析
• 5.2.2 不同接种物消化系统的厌氧过程分析
• 5.2.3 高有机负荷厌氧消化过程分析
• 5.2.4 钠离子浓度对产气量及气体成分的影响
• 5.3 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文