輪葉黑藻具有很好的水質修復功能,在富營養(yǎng)化及重金屬污染水體中具有廣泛的應用,但輪葉黑藻生長速度快,進入衰敗期后易腐爛分解,若不對其進行打撈處理,可能造成更嚴重的水體污染。通過厭氧發(fā)酵技術對其加以資源化利用,不僅可以解決衰敗后引起的環(huán)境污染問題,同時還能夠制取富含甲烷的沼氣作為清潔能源。因此,本文以輪葉黑藻作為底物進行厭氧發(fā)酵實驗研究,并通過NaOH預處理對其產(chǎn)氣性能進行優(yōu)化,考察NaOH濃度,預處理時間以及污泥接種率對產(chǎn)氣結果的影響。在實驗的基礎上,借助厭氧消化一號模型(ADM1)對輪葉黑藻厭氧發(fā)酵過程展開模擬研究,通過靈敏度分析和參數(shù)估計,尋找出敏感參數(shù)并對取值進行優(yōu)化,以構建出適合輪葉黑藻發(fā)酵的ADM1模型。主要研究結論如下:(1)預實驗結果表明,輪葉黑藻不做任何預處理,直接進行厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣,沼氣產(chǎn)率可達219.56L/Kg TS,其中甲烷產(chǎn)率達到81.74 L/Kg TS,說明厭氧發(fā)酵技術適用于輪葉黑藻資源化處理。(2)利用NaOH對輪葉黑藻預處理后,再進行厭氧發(fā)酵,結果表明適量的NaOH濃度和處理時間可以有效地提高產(chǎn)氣量,而當NaOH濃度過高時,反而會引起發(fā)酵液的滲透壓上升,抑...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-3靈敏度分析和參數(shù)估計窗口

圖1-3靈敏度分析和參數(shù)估計窗口.3.3ADM1國內(nèi)外應用現(xiàn)狀ADM1自提出以來，受到很多研究人員的重視，但ADM1中涉及的動態(tài)變量化反應過程都是通用的，并未考慮進料的特殊情況，因此，在實際應用到那高中需要基于ADM1模型，根據(jù)自己實驗的實際情況提出假設，確定初....

圖3-1NaOH濃度和預處理時間對甲烷產(chǎn)率影響的響應曲面圖（a）和等高線圖（b）

華中科技大學碩士學位論文0.1~0.17mol/L）時，隨著預處理時間的延長，甲烷產(chǎn)率會不斷加大，說明NaOH預處理對輪葉黑藻厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣有明顯的促進作用。研究表明NaOH中的氫氧根能夠破壞了纖維素穩(wěn)固的結構，并使部分木質纖維素得以分解，而且經(jīng)過....

圖3-3接種率和預處理時間對甲烷產(chǎn)率影響的響應曲面圖（a）和等高線圖（b）

圖3-2NaOH濃度和接種率對甲烷產(chǎn)率影響的響應曲面圖（a）和等高線圖（b）圖3-3為NaOH濃度固定在0.25mol/L時，預處理時間和污泥接種率對產(chǎn)甲烷率的交互作用的響應曲面圖和等高線圖。從3-3(b)中可以看到，等高線呈橢圓形，因此預處理時間和接種率的交....

圖3-4甲烷產(chǎn)率實驗值與預測值

圖3-4甲烷產(chǎn)率實驗值與預測值模型對實驗結果預測是否有效，在模型預測出的最佳黑藻厭氧發(fā)酵實驗，并與預測值進行了對比（結果見表值接近，說明該響應模型是合適有效的，對優(yōu)化工藝意義。表3-6最優(yōu)實驗條件下實驗值與預測值對比度L）預處理時間(h)污泥接種率(%)實驗值(L/Kg....

本文編號：3891519