發(fā)布時間：2020-05-20 03:13

【摘要】：使用化石燃料造成的空氣污染、溫室效應(yīng)等環(huán)境問題逐漸得到了世界各國的普遍關(guān)注。以生物質(zhì)能源為代表的清潔能源日漸興起,其中能夠產(chǎn)生沼氣的厭氧消化工藝因為具有底物選擇范圍廣泛,可以在產(chǎn)能過程中實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢棄物的有效處理等優(yōu)點(diǎn)而引起廣泛關(guān)注。本文針對厭氧消化過程中赤鐵礦對甲烷產(chǎn)生的影響進(jìn)行了深入探究,主要考察了不同比表面積赤鐵礦對于乙酸和牛肉膏厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷的影響；EDTA螯合劑及赤鐵礦共存情況下,兩者對乙酸厭氧消化體系的影響；含赤鐵礦的厭氧體系中EDTA與乙酸鈉共存時,EDTA自身的降解情況；最后,利用變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)技術(shù)對各厭氧發(fā)酵體系內(nèi)的微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。實(shí)驗結(jié)果表明,在接種菌液的揮發(fā)性懸浮固體(VSS)為0.1g/L,有機(jī)碳添加量為2.4g/L的高有機(jī)負(fù)荷下,添加8g/L赤鐵礦能夠顯著縮短發(fā)酵反應(yīng)遲滯期,并提高產(chǎn)甲烷速率,且低比表面積赤鐵礦對產(chǎn)氣的促進(jìn)效果更好。當(dāng)有機(jī)碳濃度降低到0.96g/L時,添加0.64g/L赤鐵礦對厭氧產(chǎn)甲烷速率無明顯影響,但甲烷產(chǎn)率提高了約14%。添加赤鐵礦情況下,乙酸鈉為基質(zhì)的實(shí)驗組甲烷產(chǎn)率超過80%,而牛肉膏為碳源實(shí)驗組甲烷產(chǎn)率為66%～-74%。添加0.64g/L赤鐵礦的實(shí)驗組中,甲烷產(chǎn)量及產(chǎn)氣速率均隨EDTA濃度升高而降低。EDTA導(dǎo)致厭氧發(fā)酵反應(yīng)啟動延遲,產(chǎn)氣速率緩慢,而添加赤鐵礦能夠緩解EDTA的抑制作用。另一方面,EDTA促進(jìn)了體系中異化鐵還原反應(yīng),與產(chǎn)甲烷過程競爭底物,降低了甲烷總產(chǎn)量。對照實(shí)驗組中優(yōu)勢細(xì)菌為Mesotoga sp.及Clostridium sp.,含EDTA實(shí)驗組中假單胞菌(Pseudomonas sp.)的相對豐度顯著提高,成為優(yōu)勢菌種。不含EDTA實(shí)驗組中,優(yōu)勢古細(xì)菌為甲烷八疊球菌屬(Methanosarcina sp.),含EDTA實(shí)驗組中,甲烷鬃毛菌屬M(fèi)ethanosaeta sp.)相對豐度隨EDTA濃度逐漸增加,成為優(yōu)勢菌種。
【圖文】：

分子有機(jī)物在胞外酶的作用下，水解為水溶性的小發(fā)酵細(xì)菌攝入細(xì)胞體內(nèi)，經(jīng)一系列生化反應(yīng)代謝為微生物在進(jìn)行水解酸化的同時，也將部分有機(jī)物降階段；該階段主要的微生物是產(chǎn)氨產(chǎn)置酸菌及同型酸化階段產(chǎn)生的可溶物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氨氣、氨產(chǎn)乙酸菌與水解酸化菌和產(chǎn)甲燒菌之間是共生的，此階段被轉(zhuǎn)化為己酸、氨氣和二氧化碳，產(chǎn)生的氨的電子供體。逡逑；主要是產(chǎn)甲燒菌將產(chǎn)酸階段產(chǎn)生的中間物、Ｗ及解成甲燒和二氧化碳，同時利用產(chǎn)酸階段產(chǎn)生的氨甲燒菌將己酸、氨氣、碳酸、甲酸和甲醇等轉(zhuǎn)化為質(zhì)有兩個途徑，一是利用氨氣和二氧化碳生成甲燒，常情況下，，發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)７０％的甲q<來自己酸降解，３［巧。邐逡逑

第二章實(shí)驗材料設(shè)備及方法逡逑第二章實(shí)驗材料設(shè)備及方法逡逑２．邋１實(shí)驗材料逡逑２．邋１．邋１接種污泥逡逑接種污泥取自安徽雪花啤酒廣，按照參考文獻(xiàn)Ｐ８３中的方法進(jìn)行馴化培養(yǎng)。逡逑２．邋１．邋２赤鐵礦制備逡逑水熱合成針鐵礦（巧Ｍｈｅｔｉｃ邋ｇｏｅｔｈｉｔｅ，ＳＧｔ）為產(chǎn)自鎮(zhèn)江精細(xì)化工廠的工業(yè)級產(chǎn)逡逑品，過１００目篩后，于馬弗爐中空氣氛圍下般燒。分別于２５０‘Ｃ及６０（ＴＣ下鍛燒化逡逑獲得不同結(jié)構(gòu)的礦物，ＸＲＤ圖譜經(jīng)過ＳｅａｒｃｈＭａｔｄｉ軟件數(shù)據(jù)庫比對確認(rèn)為ａ－Ｆｅ２0３。逡逑Ｆ�！�。！
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)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：2671944