針對我國農(nóng)業(yè)廢棄物種類多、產(chǎn)生量大、利用率低以及單一物料厭氧濕法發(fā)酵產(chǎn)氣效率不高且不穩(wěn)定等問題,本研究以三種典型的農(nóng)業(yè)廢棄物為原料,即分別為占畜禽糞便總量比重較大的豬糞、作物秸稈中玉米秸稈以及蔬菜廢棄物中的黃瓜秧,探究以三者為混合原料厭氧共發(fā)酵適宜比例及對甲烷產(chǎn)量的影響機(jī)理,以此為基礎(chǔ),分析高含固率厭氧發(fā)酵不同過程參數(shù)對體系產(chǎn)氣效果的影響�；谝陨系贸龅慕Y(jié)論,在間歇低攪拌強(qiáng)度前提下,研究3種攪拌方式下發(fā)酵體系內(nèi)分區(qū)對體系穩(wěn)定性的影響以及明確各體系內(nèi)微生物分布特征,綜合得出的結(jié)論,建立了適用于多種農(nóng)業(yè)廢棄物混合的高效穩(wěn)定連續(xù)高含固率厭氧發(fā)酵工藝,以期為實(shí)際沼氣生產(chǎn)中解決同一地區(qū)多種農(nóng)業(yè)廢棄物提供一定理論依據(jù)。研究結(jié)果表明:（1）豬糞、玉米秸稈、黃瓜秧最佳濕重比為5:2:3,較單物料發(fā)酵甲烷產(chǎn)量顯著提高。當(dāng)豬糞比例為40%和30%時(shí),改變其余兩種原料比例,累積甲烷產(chǎn)量與黃瓜秧比例呈線性負(fù)相關(guān);當(dāng)豬糞比例為50%時(shí),則呈線性正相關(guān)。黃瓜秧比例的改變通過影響細(xì)菌與古菌組成,尤其是甲烷鬃毛菌屬（Methanosaeta）,從而使得甲烷產(chǎn)量產(chǎn)生差異。環(huán)境因素分析表明體系中VFAs與纖維素含量分別對... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮寫詞表
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 沼氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景
        1.2.2 農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源應(yīng)用潛力
        1.2.3 高含固率厭氧發(fā)酵過程參數(shù)
        1.2.4 高含固率厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷機(jī)理
        1.2.5 厭氧發(fā)酵中產(chǎn)甲烷動(dòng)力學(xué)特性
    1.3 研究目的
    1.4 研究內(nèi)容
        1.4.1 豬糞、秸稈、黃瓜秧共發(fā)酵產(chǎn)氣潛力及群落結(jié)構(gòu)特征
        1.4.2 含固率與料泥比對厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷及體系穩(wěn)定性研究
        1.4.3 酸堿預(yù)處理對高含固率厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷及體系穩(wěn)定性研究
        1.4.4 攪拌方式對高含固率厭氧發(fā)酵體系產(chǎn)甲烷效率的影響機(jī)理研究
        1.4.5 不同攪拌方式連續(xù)高含固率厭氧發(fā)酵體系的建立
    1.5 技術(shù)路線
第二章 豬糞、玉米秸稈、黃瓜秧共發(fā)酵產(chǎn)氣潛力及群落結(jié)構(gòu)特征
    2.1 材料與方法
        2.1.1 物料及接種物
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與裝置
        2.1.3 測定指標(biāo)及方法
        2.1.4 數(shù)據(jù)分析和計(jì)算
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 混合物料理化性質(zhì)
        2.2.2 產(chǎn)甲烷趨勢
        2.2.3 甲烷濃度
        2.2.4 累積甲烷產(chǎn)量
        2.2.5 協(xié)同效應(yīng)分析
        2.2.6 pH的變化
        2.2.7 VFAs及乙酸的變化
4
+N的變化">        2.2.8 NH4
+N的變化
        2.2.9 微生物群落結(jié)構(gòu)及與發(fā)酵環(huán)境相關(guān)性分析
    2.3 小結(jié)
第三章 含固率與料泥比對厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷及體系穩(wěn)定性研究
    3.1 材料與方法
        3.1.1 物料及接種物
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及裝置
        3.1.3 測定指標(biāo)及方法
        3.1.4 數(shù)據(jù)分析和計(jì)算
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 甲烷日產(chǎn)量及甲烷濃度
        3.2.2 累積甲烷產(chǎn)量
        3.2.3 發(fā)酵體系動(dòng)力學(xué)特性
        3.2.4 pH的變化
        3.2.5 VFAs及其組分的變化
4
+-N濃度的變化">        3.2.6 NH4
+-N濃度的變化
        3.2.7 β-葡萄糖苷酶活性的變化
        3.2.8 TS、VS及其去除率
    3.3 小結(jié)
第四章 酸堿預(yù)處理對高含固率厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷及體系穩(wěn)定性研究
    4.1 材料與方法
        4.1.1 物料及接種物
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及裝置
        4.1.3 測定指標(biāo)及方法
        4.1.4 數(shù)據(jù)分析和計(jì)算
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 甲烷日產(chǎn)量及氣體成分
        4.2.2 累積甲烷產(chǎn)量
        4.2.3 產(chǎn)甲烷動(dòng)力學(xué)特性
4
+-N及sCOD的變化">        4.2.4 pH、NH4
+-N及sCOD的變化
        4.2.5 VFAs及其組分的變化
        4.2.6 TS、VS去除率
    4.3 小結(jié)
第五章 攪拌方式對高含固率厭氧發(fā)酵體系產(chǎn)甲烷效率的影響機(jī)理研究
    5.1 材料與方法
        5.1.1 物料及接種物
        5.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及裝置
        5.1.3 測定指標(biāo)及方法
        5.1.4 數(shù)據(jù)處理和計(jì)算
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 甲烷日產(chǎn)量及甲烷濃度
        5.2.2 累積甲烷產(chǎn)量
        5.2.3 pH的變化
        5.2.4 VFAs及其組分
4
+-N濃度的變化">        5.2.5 NH4
+-N濃度的變化
        5.2.6 微生物群落結(jié)構(gòu)及與發(fā)酵環(huán)境相關(guān)性分析
    5.3 小結(jié)
第六章 不同攪拌方式連續(xù)高含固率厭氧發(fā)酵體系的建立
    6.1 材料與方法
        6.1.1 物料及接種物
        6.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及裝置
        6.1.3 測定指標(biāo)及方法
        6.1.4 數(shù)據(jù)分析和計(jì)算
    6.2 結(jié)果與分析
        6.2.1 產(chǎn)甲烷趨勢
        6.2.2 甲烷濃度變化
        6.2.3 pH的變化
4
+-N濃度的變化">        6.2.4 NH4
+-N濃度的變化
        6.2.5 微生物菌群分布及結(jié)構(gòu)特征
    6.3 小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
        7.1.1 物料比例影響甲烷產(chǎn)量的機(jī)理
        7.1.2 含固率與接種比對高含固率厭氧發(fā)酵體系的影響
        7.1.3 酸堿預(yù)處理對高含固率厭氧發(fā)酵體系的影響
        7.1.4 攪拌對高含固率厭氧發(fā)酵體系分區(qū)及微生物結(jié)構(gòu)影響
        7.1.5 連續(xù)高含固率厭氧發(fā)酵體系的建立
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]呼之欲出的中國生物天然氣戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)[J]. 程序,崔宗均,朱萬斌.  天然氣工業(yè). 2013(09)
[2]論另類非常規(guī)天然氣——生物天然氣的開發(fā)[J]. 程序,崔宗均,朱萬斌.  天然氣工業(yè). 2013(01)
[3]中國規(guī)�；B(yǎng)殖場畜禽糞便資源沼氣生產(chǎn)潛力評價(jià)[J]. 田宜水.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(08)
[4]pH調(diào)控對廚余物厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響[J]. 趙明星,嚴(yán)群,阮文權(quán),鄒華,徐巖.  生物加工過程. 2008(04)
[5]沼氣發(fā)酵過程研究進(jìn)展[J]. 成喜雨,莊國強(qiáng),蘇志國,劉春朝.  過程工程學(xué)報(bào). 2008(03)
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[7]北方“四位一體”農(nóng)村能源模式及效益[J]. 常介田,雷清泉,姬長新.  中國農(nóng)村小康科技. 2005(06)

博士論文
[1]難、易降解高含固率物料兩相分區(qū)一體工藝下的高效產(chǎn)甲烷機(jī)制[D]. 趙野.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]秸稈沼氣厭氧發(fā)酵的預(yù)處理工藝優(yōu)化及經(jīng)濟(jì)實(shí)用性分析[D]. 宋籽霖.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[3]混合原料沼氣厭氧發(fā)酵影響因素分析及工藝優(yōu)化[D]. 王曉嬌.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[4]污泥厭氧消化過程中乙酸累積的微生態(tài)機(jī)理研究[D]. 許科偉.江南大學(xué) 2010

碩士論文
[1]油料秸稈多菌共發(fā)酵降解體系的建立及初步應(yīng)用[D]. 劉睿.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2009
[2]產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸互營共培養(yǎng)體的選育及其應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 孫倩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號：3152947

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