發(fā)布時(shí)間：2020-05-30 10:25

【摘要】：由于鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)的飛速增長(zhǎng)以及鄉(xiāng)村地區(qū)居民生活水平的不斷提升,鄉(xiāng)村有機(jī)垃圾的種類和產(chǎn)量都在不斷增加。目前有機(jī)垃圾的處理方式中,利用厭氧發(fā)酵技術(shù)可以實(shí)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(jī)垃圾中的餐廚垃圾單獨(dú)進(jìn)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(jī)垃圾進(jìn)行混合發(fā)酵,從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。同時(shí),秸稈單獨(dú)發(fā)酵時(shí)易漂浮在表面、降解緩慢、產(chǎn)氣效率低；而畜禽糞便單獨(dú)發(fā)酵時(shí)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(jìn)行有機(jī)垃圾混合厭氧發(fā)酵可以彌補(bǔ)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(jī)垃圾利用率。本實(shí)驗(yàn)選取餐廚垃圾、牛糞、小麥秸稈三種我國(guó)鄉(xiāng)村常見有機(jī)垃圾作為沼氣發(fā)酵原料進(jìn)行厭氧發(fā)酵。研究了相同實(shí)驗(yàn)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(jìn)行組合配比時(shí)厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣效果的差異,同時(shí)研究了當(dāng)混合發(fā)酵原料中有小麥秸稈時(shí),沼液預(yù)處理和堿液預(yù)處理兩種秸稈預(yù)處理方式對(duì)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(duì)厭氧發(fā)酵的影響本實(shí)驗(yàn)條件下,餐廚垃圾作為單一原料進(jìn)行厭氧發(fā)酵時(shí)會(huì)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(jìn)行混合厭氧發(fā)酵時(shí),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(jìn)行組合時(shí)獲得最大產(chǎn)氣量時(shí)的配比不同：餐廚和牛糞混合時(shí),TS比例為1：1時(shí),達(dá)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(shí),TS比例為1：2時(shí),達(dá)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(shí),TS比例為1：1時(shí),達(dá)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(shí),TS比例為0.8：0.2：1時(shí),達(dá)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(shí),TS比例為0.5：0.5：1時(shí),達(dá)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(duì)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(jìn)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(shí)際生產(chǎn)中可考慮用沼液對(duì)秸稈進(jìn)行預(yù)處理,簡(jiǎn)單易行,成本較低,對(duì)環(huán)境影響小。(3)厭氧發(fā)酵沼液的營(yíng)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(dá)881.91-1424.32 mg/L。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S216.4

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