【摘要】：由于鄉(xiāng)村經(jīng)濟的飛速增長以及鄉(xiāng)村地區(qū)居民生活水平的不斷提升,鄉(xiāng)村有機垃圾的種類和產(chǎn)量都在不斷增加。目前有機垃圾的處理方式中,利用厭氧發(fā)酵技術(shù)可以實現(xiàn)垃圾的高效處理,并避免二次污染,值得在鄉(xiāng)村地區(qū)推廣。但有機垃圾中的餐廚垃圾單獨進行厭氧發(fā)酵易酸化,可通過與鄉(xiāng)村常見的農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便等有機垃圾進行混合發(fā)酵,從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。同時,秸稈單獨發(fā)酵時易漂浮在表面、降解緩慢、產(chǎn)氣效率低；而畜禽糞便單獨發(fā)酵時受季節(jié)和區(qū)域影響較大,可能出現(xiàn)原料不足或缺乏等問題,進行有機垃圾混合厭氧發(fā)酵可以彌補單一原料厭氧發(fā)酵可能存在的缺陷,從而提高厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣效率和有機垃圾利用率。本實驗選取餐廚垃圾、牛糞、小麥秸稈三種我國鄉(xiāng)村常見有機垃圾作為沼氣發(fā)酵原料進行厭氧發(fā)酵。研究了相同實驗條件下(35℃恒溫發(fā)酵、料液總固體含量TS為8%、接種量為25%),不同原料進行組合配比時厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣效果的差異,同時研究了當混合發(fā)酵原料中有小麥秸稈時,沼液預(yù)處理和堿液預(yù)處理兩種秸稈預(yù)處理方式對厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣效果的影響,主要結(jié)論有：(1)原料組合配比對厭氧發(fā)酵的影響本實驗條件下,餐廚垃圾作為單一原料進行厭氧發(fā)酵時會導(dǎo)致發(fā)酵體系酸化,累積產(chǎn)氣量和TS產(chǎn)氣率分別為3428mL和54mL/g。而將餐廚垃圾與牛糞、小麥秸稈進行混合厭氧發(fā)酵時,絕大部分組合都不同程度的提高了厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣效果,不同原料進行組合時獲得最大產(chǎn)氣量時的配比不同：餐廚和牛糞混合時,TS比例為1：1時,達到最大累積產(chǎn)氣量和TS產(chǎn)氣率,分別為6960mL和109mL/g；餐廚和小麥秸稈(沼液預(yù)處理)組合時,TS比例為1：2時,達到最大累積產(chǎn)氣量和TS產(chǎn)氣率,分別為9380mL和147mL/g；餐廚和小麥秸稈(堿液預(yù)處理)混合時,TS比例為1：1時,達到最大累積產(chǎn)氣量和TS產(chǎn)氣率,分別為9470 mL和152mL/g；餐廚、牛糞和小麥秸稈(沼液預(yù)處理)混合時,TS比例為0.8：0.2：1時,達到最大累積產(chǎn)氣量和TS產(chǎn)氣率,分別為11461 mL和179 mL/g；餐廚、牛糞和小麥秸稈(堿液預(yù)處理)混合時,TS比例為0.5：0.5：1時,達到最大累積產(chǎn)氣量和TS產(chǎn)氣率,分別為8128mL和127 mL/g。(2)秸稈不同預(yù)處理方式對厭氧發(fā)酵的影響本研究中,小麥秸稈經(jīng)過堿液預(yù)處理和沼液預(yù)處理都可以降低其TS含量,并可以將小麥秸稈的碳氮比由85：1降低至27-35：1,從而更適宜進行厭氧發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)果表明,大多數(shù)組合配比下,秸稈經(jīng)沼液預(yù)處理的厭氧發(fā)酵體系產(chǎn)沼氣的效果明顯優(yōu)于經(jīng)堿液預(yù)處理。實際生產(chǎn)中可考慮用沼液對秸稈進行預(yù)處理,簡單易行,成本較低,對環(huán)境影響小。(3)厭氧發(fā)酵沼液的營養(yǎng)成分厭氧發(fā)酵沼液中含有一定量的氮、磷、鉀,尤其是速效鉀的含量非常豐富,可達881.91-1424.32 mg/L。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S216.4

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本文編號：2687991