沼氣工藝技術(shù)由于兼具有機(jī)廢棄物處理和清潔能源生產(chǎn)兩大功能,成為可再生能源的重點(diǎn)研究方向之一。厭氧干發(fā)酵作為沼氣工藝的核心技術(shù)已成為世界各國處理有機(jī)固體廢棄物以及生產(chǎn)清潔能源的重要選擇,但其應(yīng)用受到傳質(zhì)限制和攪拌能耗高的制約。提出了一種基于自產(chǎn)沼氣壓力脈動(dòng)調(diào)控的新型干發(fā)酵工藝,即“周期性聚氣增壓,間歇性噴淋強(qiáng)化傳質(zhì)、定期快速釋氣泄壓”,旨在降低干發(fā)酵攪拌能耗,強(qiáng)化傳質(zhì),提高產(chǎn)氣率和產(chǎn)氣質(zhì)量,從而實(shí)現(xiàn)干發(fā)酵直接產(chǎn)出CH4含量高的沼氣。開展了壓力對(duì)厭氧干發(fā)酵體系影響的理論分析,結(jié)合理論重點(diǎn)開展了壓力調(diào)控實(shí)現(xiàn)干發(fā)酵自攪拌的模擬試驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上初步開展了沼氣壓力調(diào)控厭氧干發(fā)酵的試驗(yàn)研究。本文采用空氣為模擬氣源,系統(tǒng)研究了聚氣壓力、釋壓時(shí)間、聚氣空間分布對(duì)攪拌效果的影響,以物料盒子分形維數(shù)為攪拌效果定量評(píng)價(jià)指標(biāo),盒子分形維數(shù)是圖像局部結(jié)構(gòu)特征的分形維數(shù)。并以蘆竹秸稈和果蔬垃圾為發(fā)酵原料開展了兩組壓力調(diào)控下混合厭氧干發(fā)酵探究試驗(yàn),發(fā)酵總固體濃度分別為15%和20%。通過上述研究,得出以下結(jié)論:(1)參與厭氧發(fā)酵的微生物菌群具有壓力選擇適應(yīng)性,厭氧干發(fā)酵過程在一定壓力范圍內(nèi)不受制約。根據(jù)亨利定律,可...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 厭氧干發(fā)酵發(fā)展背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 厭氧干發(fā)酵工藝類型
        1.2.2 厭氧干發(fā)酵技術(shù)難點(diǎn)
        1.2.3 厭氧干發(fā)酵制備生物天然氣新趨勢(shì)
    1.3 本文研究思路及內(nèi)容
第2章 壓力調(diào)控厭氧干發(fā)酵理論初探
    2.1 常壓下厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣理論
    2.2 壓力條件下的厭氧發(fā)酵體系
        2.2.1 壓力對(duì)厭氧發(fā)酵過程的影響
        2.2.2 微生物對(duì)壓力的選擇適應(yīng)性
        2.2.3 壓力脈動(dòng)效應(yīng)
    2.3 快速釋氣泄壓實(shí)現(xiàn)自攪拌
    2.4 本章小結(jié)
第3章 聚氣釋壓實(shí)現(xiàn)厭氧干發(fā)酵自攪拌的模擬試驗(yàn)
    3.1 材料與裝置
        3.1.1 試驗(yàn)材料
        3.1.2 試驗(yàn)裝置
    3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及分析方法
        3.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.2.2 分析方法
    3.3 結(jié)果及討論
        3.3.1 聚氣壓力對(duì)攪拌效果的影響
        3.3.2 釋壓時(shí)間對(duì)攪拌效果的影響
        3.3.3 聚氣空間對(duì)攪拌效果的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于壓力調(diào)控的混合厭氧干發(fā)酵試驗(yàn)
    4.1 材料與裝置
        4.1.1 試驗(yàn)原料
        4.1.2 試驗(yàn)裝置
    4.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及分析測(cè)試方法
        4.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.2.2 分析測(cè)試項(xiàng)目及方法
    4.3 結(jié)果及討論
        4.3.1 產(chǎn)氣量的變化
        4.3.2 pH值的變化
        4.3.3 CH₄含量的變化
        4.3.4 原料降解率
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論及展望
    5.1 本論文研究總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3770275