全球每年消費(fèi)能源總量的85%以上來(lái)自于煤炭、石油與天然氣三種主要化石燃料。據(jù)專家估計(jì),按現(xiàn)在的能源消費(fèi)速度,全球石油、天然氣、煤炭現(xiàn)有蘊(yùn)藏量分別只能再開(kāi)采大約四十多年、六十多年和二百多年。由此可見(jiàn),人類生產(chǎn)和生活所依賴的主要化石能源日趨枯竭,急需發(fā)展各種新能源來(lái)補(bǔ)充。同時(shí),我國(guó)使用化石燃料的C02排放總量已居全球之首,這與我國(guó)確立的清潔發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展和和諧發(fā)展的方針嚴(yán)重相悖。另外,我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó),也是一個(gè)餐飲消費(fèi)大國(guó),每年有數(shù)億噸的餐廚垃圾需要進(jìn)行科學(xué)利用和無(wú)害化處理。因此,研究和發(fā)展將餐廚垃圾沼氣化、進(jìn)而制成天然氣級(jí)的提純沼氣,一舉實(shí)現(xiàn)垃圾的科學(xué)處理和資源化,彌補(bǔ)我國(guó)能源不足,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義、環(huán)保意義和能源戰(zhàn)略意義。普通沼氣熱值比較低,且含有大量C02和其他的無(wú)用成分,因此,很難作為工業(yè)能源進(jìn)行銷售和使用,其市場(chǎng)基本限定在農(nóng)村生活領(lǐng)域。本文針對(duì)我國(guó)能源短缺、餐廚垃圾需要科學(xué)處理、普通沼氣品味低、不能進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)情況,研究和探討了：基于氣體分離膜的沼氣除雜、提純技術(shù),以豐富的餐廚垃圾為原料的制沼及沼氣除雜、提純一體化方法和相關(guān)理論,以及其技術(shù)系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)等相關(guān)問(wèn)題,... 

【文章來(lái)源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 問(wèn)題的提出
        1.1.2 研究的目的與意義
    1.2 沼氣提純研究現(xiàn)狀
        1.2.1 沼氣提純概述
        1.2.2 沼氣脫碳技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 沼氣脫水技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.4 沼氣脫硫技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 餐廚垃圾處理現(xiàn)狀
    1.4 餐廚垃圾厭氧發(fā)酵研究現(xiàn)狀
        1.4.1 厭氧發(fā)酵工藝研究現(xiàn)狀
        1.4.2 餐廚垃圾厭氧發(fā)酵研究現(xiàn)狀
        1.4.3 沼氣發(fā)酵裝置研究現(xiàn)狀
    1.5 本研究的主要內(nèi)容及目標(biāo)
        1.5.1 本研究的主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 本研究的目標(biāo)
2 基于膜提純沼氣技術(shù)研究
    2.1 沼氣提純系統(tǒng)工藝流程
        2.1.1 脫氨裝置
        2.1.2 脫水裝置
        2.1.3 脫硫裝置
        2.1.4 脫氧裝置
        2.1.5 氣體分離膜分離機(jī)理
        2.1.6 非多孔均質(zhì)膜的溶解擴(kuò)散機(jī)理
        2.1.7 多孔膜的透過(guò)擴(kuò)散機(jī)理
        2.1.8 氣體在復(fù)合膜中滲透
        2.1.9 氣體分離膜的主要特性參數(shù)
        2.1.10 氣體分離膜材料
    2.2 氣體分離膜組件簡(jiǎn)介
        2.2.1 平板式
        2.2.2 螺旋卷式
        2.2.3 中空纖維式
    2.3 膜分離主裝置設(shè)計(jì)及膜用量計(jì)算
        2.3.1 中空纖維式膜分離主裝置流型選取與設(shè)計(jì)
        2.3.2 膜用量計(jì)算
    2.4 本章小結(jié)
3 餐廚垃圾制沼提純系統(tǒng)及主裝置設(shè)計(jì)
    3.1 兩相厭氧發(fā)酵制沼提純系統(tǒng)的總工藝流程
    3.2 兩相式制沼提純系統(tǒng)的主裝置設(shè)計(jì)
        3.2.1 發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.2 攪拌裝置設(shè)計(jì)
        3.2.3 中試二級(jí)膜組件
    3.3 低壓儲(chǔ)氣罐設(shè)計(jì)與有限元分析
        3.3.1 低壓儲(chǔ)氣罐的技術(shù)特性
        3.3.2 低壓儲(chǔ)氣罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.3.3 低壓儲(chǔ)氣罐的結(jié)構(gòu)分析
    3.4 本章小結(jié)
4 餐廚垃圾特性及制沼效益評(píng)價(jià)
    4.1 餐廚垃圾性質(zhì)
        4.1.1 餐廚垃圾成分分析
        4.1.2 餐廚垃圾的危害性
        4.1.3 餐廚垃圾的資源性
    4.2 餐廚垃圾制沼經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)
        4.2.1 餐廚垃圾的分子式確定
        4.2.2 產(chǎn)氣量估算
        4.2.3 沼氣產(chǎn)出效益評(píng)價(jià)
        4.2.4 沼渣沼液制肥效益評(píng)價(jià)
        4.2.5 沼氣提純?yōu)樘烊粴饧?jí)沼氣效益
    4.3 餐廚垃圾資源化制沼的環(huán)境與社會(huì)效益分析
        4.3.1 環(huán)境效益
        4.3.2 社會(huì)效益
    4.4 本章小結(jié)
5 厭氧發(fā)酵機(jī)理與厭氧發(fā)酵影響因素
    5.1 厭氧發(fā)酵機(jī)理
        5.1.1 厭氧生物降解的基本過(guò)程
        5.1.2 厭氧發(fā)酵生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
        5.1.3 非產(chǎn)甲烷細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌之間的相互關(guān)系
    5.2 兩相厭氧發(fā)酵制沼系統(tǒng)工藝流程
        5.2.1 發(fā)酵工藝選擇
        5.2.2 發(fā)酵罐流態(tài)選擇
        5.2.3 兩相厭氧發(fā)酵制沼系統(tǒng)的基本流程
    5.3 餐廚垃圾厭氧發(fā)酵影響因素
        5.3.1 餐廚垃圾的性質(zhì)
        5.3.2 pH值
        5.3.3 溫度
        5.3.4 揮發(fā)酸（VFA）
        5.3.5 氧化還原電位
        5.3.6 容積負(fù)荷率
        5.3.7 水力停留時(shí)間（HTR）
        5.3.8 抑制物
        5.3.9 攪拌
    5.4 本章小結(jié)
6 膜組件提純沼氣試驗(yàn)研究
    6.1 沼氣提純?cè)囼?yàn)方案設(shè)計(jì)
        6.1.1 試驗(yàn)溫度
        6.1.2 試驗(yàn)壓力
        6.1.3 氣體組分的測(cè)定
        6.1.4 膜提純沼氣試驗(yàn)步驟
    6.2 一級(jí)膜提純沼氣試驗(yàn)及結(jié)果
        6.2.1 標(biāo)準(zhǔn)樣氣和沼氣原氣
        6.2.2 標(biāo)準(zhǔn)樣氣、沼氣原氣和提純氣各氣體組分的體積百分?jǐn)?shù)
        6.2.3 不同壓力下配制氣膜組件分離試驗(yàn)
    6.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水稻施用沼肥效益分析[J]. 曾憲波,潘存林,蒲祖鋒,楊波,段美華,胡建平.  耕作與栽培. 2010(02)
[2]餐廚垃圾特性及其厭氧消化性能研究[J]. 李榮平,葛亞軍,王奎升,李秀金,龐云芝.  可再生能源. 2010(01)
[3]污泥填埋場(chǎng)氣體產(chǎn)量的預(yù)測(cè)方法研究[J]. 朱英,趙由才,李鴻江.  中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2010(02)
[4]城鎮(zhèn)有機(jī)垃圾兩相厭氧消化中有機(jī)物水解溶出試驗(yàn)[J]. 張興慶,羅偉,羅博,劉國(guó)濤,袁榮煥,彭緒亞.  中國(guó)沼氣. 2009(05)
[5]一體化兩相厭氧反應(yīng)器處理豬場(chǎng)廢水的啟動(dòng)研究[J]. 浦躍武,郭梅君,劉族安.  華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(10)
[6]餐廚垃圾厭氧發(fā)酵特性的研究[J]. 王延昌,袁巧霞,謝景歡,郭聰穎.  環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2009(09)
[7]兩相厭氧工藝的研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用[J]. 陳堅(jiān),童曉慶.  環(huán)境科技. 2009(04)
[8]北京市餐廚垃圾產(chǎn)生狀況及厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣潛力分析[J]. 劉曉英,李秀金,董仁杰,肖勇,馬欣欣,劉廣青.  可再生能源. 2009(04)
[9]城市餐廚垃圾分級(jí)回收處理模式探索[J]. 王莉,劉應(yīng)宗.  西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2009(03)
[10]戶用沼氣能源溫室氣體減排的環(huán)境效益評(píng)價(jià)[J]. 劉葉志.  長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)農(nóng)學(xué)卷. 2009(01)

博士論文
[1]泔腳廢物厭氧兩相發(fā)酵工藝及其礦化垃圾協(xié)同生物產(chǎn)氫過(guò)程研究[D]. 錢小青.同濟(jì)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]餐廚垃圾特性及厭氧消化產(chǎn)沼性能研究[D]. 劉曉英.北京化工大學(xué) 2010
[2]不同工藝條件下硫酸鹽還原反應(yīng)器微生物群落動(dòng)態(tài)分析[D]. 劉一威.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[3]一體化折板式兩相厭氧污水處理工藝研究[D]. 林英姿.吉林大學(xué) 2006
[4]城鎮(zhèn)有機(jī)垃圾厭氧發(fā)酵中有機(jī)酸及氨氮抑制效應(yīng)研究[D]. 周曉臣.重慶大學(xué) 2006
[5]城鎮(zhèn)有機(jī)垃圾序批式兩相厭氧消化工藝試驗(yàn)研究[D]. 羅偉.重慶大學(xué) 2006
[6]城市生活垃圾厭氧發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生沼氣的凈化及利用[D]. 張海東.昆明理工大學(xué) 2005
[7]城市生活垃圾厭氧消化處理技術(shù)研究[D]. 張波.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3011632