本文關(guān)鍵詞：餐廚垃圾干發(fā)酵水解產(chǎn)氣動(dòng)力學(xué)研究

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【摘要】：在中溫條件下開展餐廚垃圾及其單組分(淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素、脂肪)厭氧發(fā)酵實(shí)驗(yàn),單組分序批式厭氧發(fā)酵實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了50天,餐廚垃圾序批式厭氧發(fā)酵實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了30天,餐廚垃圾連續(xù)式厭氧發(fā)酵實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了121天,達(dá)到了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,利用數(shù)據(jù)進(jìn)行了產(chǎn)氣模型的推導(dǎo)和應(yīng)用。結(jié)果顯示:單組分中脂肪的延滯期最長(zhǎng),其次是蛋白質(zhì)、纖維素。淀粉水解過程更趨向于符合圓柱形顆粒模型,蛋白質(zhì)、纖維素和脂肪水解更趨向于片狀顆粒模型。淀粉和蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)氣速度較快,脂肪稍慢,纖維素最慢。在延滯期內(nèi)蛋白質(zhì)和纖維素單位揮發(fā)性固體累積產(chǎn)氣量都符合零級(jí)水解動(dòng)力學(xué);脂肪的單位揮發(fā)性固體累積產(chǎn)氣量符合三次函數(shù)模型。在綜合分析基礎(chǔ)上,可得到整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期的產(chǎn)氣動(dòng)力學(xué)模型。組合項(xiàng)lnym+lnk代表產(chǎn)沼氣特性,運(yùn)用此模型分析各組分在厭氧發(fā)酵過程中產(chǎn)氣特性規(guī)律,厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣特性按下列順序逐漸變好:淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪和纖維素。結(jié)合單組分一級(jí)產(chǎn)氣模型得到餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣模型,餐廚垃圾厭氧發(fā)酵符合一級(jí)模型。餐廚垃圾干發(fā)酵劃分為4個(gè)時(shí)期:啟動(dòng)期、抑制期、恢復(fù)期和穩(wěn)定期,分別為1到28天、29到51天、52到72天、73到121天;按照不同的函數(shù)關(guān)系也可分為3個(gè)階段:二次函數(shù)產(chǎn)氣階段、冪函數(shù)產(chǎn)氣階段、線性函數(shù)產(chǎn)氣階段,分別為1到30天、31到65天、66到121天。推導(dǎo)出基于水力停留時(shí)間、有機(jī)負(fù)荷率、和最大沼氣產(chǎn)率的模型,得到整個(gè)連續(xù)式干發(fā)酵的水解常數(shù)值為0.3434d-1,從而得到連續(xù)式干發(fā)酵降解動(dòng)力學(xué)模型。
【關(guān)鍵詞】：餐廚垃圾 干發(fā)酵 水解產(chǎn)氣 動(dòng)力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X799.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 餐廚垃圾的特點(diǎn)及處理方式11-13
• 1.1.1 餐廚垃圾的來源、特點(diǎn)及危害11
• 1.1.2 國(guó)外餐廚垃圾處理處置方式11-12
• 1.1.3 國(guó)內(nèi)餐廚垃圾處理政策及資源化處理工藝12-13
• 1.2 厭氧發(fā)酵處理技術(shù)研究進(jìn)展13-14
• 1.2.1 厭氧發(fā)酵簡(jiǎn)述13-14
• 1.2.2 干發(fā)酵優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用14
• 1.3 厭氧發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型研究進(jìn)展14-17
• 1.3.1 厭氧發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型分類14-15
• 1.3.2 厭氧發(fā)酵典型模型國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展15-17
• 1.4 研究?jī)?nèi)容17-18
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料及分析測(cè)試方法18-22
• 2.1 實(shí)驗(yàn)物料及特性18
• 2.2 序批式厭氧發(fā)酵實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)18-19
• 2.3 連續(xù)式厭氧發(fā)酵實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)19-21
• 2.4 測(cè)定項(xiàng)目與分析方法21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第3章 序批式厭氧發(fā)酵動(dòng)力學(xué)22-36
• 3.1 序批式厭氧發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型22-24
• 3.1.1 種群增長(zhǎng)模型22
• 3.1.2 一級(jí)產(chǎn)氣模型22-23
• 3.1.3 修正一級(jí)產(chǎn)氣模型23-24
• 3.2 單組分厭氧發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型分析24-30
• 3.2.1 Logistic方程及修正Gompertz方程結(jié)果討論24-26
• 3.2.2 延滯期內(nèi)產(chǎn)氣模型分析26
• 3.2.3 延滯期后修正一級(jí)產(chǎn)氣模型分析26-28
• 3.2.4 延滯期后一級(jí)產(chǎn)氣模型結(jié)果討論28-29
• 3.2.5 單組分實(shí)驗(yàn)周期產(chǎn)氣模型分析29-30
• 3.3 餐廚垃圾序批式厭氧發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型分析30-34
• 3.3.1 單組餐廚垃圾序批式厭氧發(fā)酵種群增長(zhǎng)模型結(jié)果分析30-31
• 3.3.2 單組餐廚垃圾序批式厭氧發(fā)酵修正一級(jí)產(chǎn)氣模型及分析31
• 3.3.3 多組餐廚垃圾序批式厭氧發(fā)酵種群增長(zhǎng)模型結(jié)果分析31-33
• 3.3.4 多組餐廚垃圾序批式厭氧發(fā)酵一級(jí)產(chǎn)氣動(dòng)力學(xué)模型33-34
• 3.4 本章小結(jié)34-36
• 第4章 餐廚垃圾厭氧干、濕發(fā)酵動(dòng)力學(xué)關(guān)系36-41
• 4.1 關(guān)于反應(yīng)級(jí)數(shù)的確定方法36-37
• 4.2 初速率法的應(yīng)用計(jì)算37
• 4.3 初速率法在濕發(fā)酵中的應(yīng)用37-39
• 4.4 初速率法在干發(fā)酵中的應(yīng)用39-40
• 4.5 本章小結(jié)40-41
• 第5章 餐廚垃圾連續(xù)式干發(fā)酵動(dòng)力學(xué)研究41-52
• 5.1 干發(fā)酵影響因素41-42
• 5.2 厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量計(jì)算方法42-43
• 5.3 餐廚垃圾連續(xù)式干發(fā)酵產(chǎn)氣、TS情況43-44
• 5.4 連續(xù)式干發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型基本假設(shè)44-45
• 5.5 連續(xù)式干發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型的建立45-46
• 5.6 連續(xù)式干發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算46-48
• 5.7 產(chǎn)氣量與時(shí)間關(guān)系動(dòng)力學(xué)模型的建立48-51
• 5.8 本章小結(jié)51-52
• 結(jié)論52-54
• 參考文獻(xiàn)54-59
• 致謝59-60
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文60-61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：636891