豬場廢水通常采用沼氣發(fā)酵進行處理利用。由于豬場廢水體積大、濃度不高,因此升溫困難、冬季處理效率低。針對這一問題,提出“在相同加熱能量條件下,通過分步加熱可以提高沼氣發(fā)酵產氣效率”的科學假設。為了證實這一假設,本文以兩步加熱策略為例,從理論推導和試驗驗證兩方面求證兩步加熱策略提升沼氣發(fā)酵效率的可行性,探索影響沼氣發(fā)酵效率提升的因素,并研究了兩步加熱策略對厭氧污泥特性的影響。形成的主要結論如下:(1)理論上,相對于傳統(tǒng)加熱方式,兩步加熱策略可以提升發(fā)酵溫度和沼氣發(fā)酵效率。第一部分廢水比例(p)越低,能量廢水比(h)越高,兩步加熱策略的溫度提升幅度越大。p值越低,環(huán)境溫度(T0)越低,兩步加熱策略的沼氣發(fā)酵效率提升效率越大。(2)以清水為介質的溫度驗證試驗表明,隨著p值的降低,兩步加熱策略溫度提升量逐步升高,p值為0.1時,兩步加熱策略溫度提升量為4.61 ℃。隨著h的升高,兩步加熱策略溫度提升量逐步升高,p值為0.3,為37.62 kJ·L-1時,兩步加熱策略溫度提升量為9.25 ℃。試驗中兩步加熱策略溫度提升量小于理論值,試驗值與理論值的差異主要緣于罐體和管道的散熱引起的溫度損失。(3)...

【文章頁數】：120 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２研究技術路線??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｅｓｅａｃｈ?ｐｒｏｇｒａｍ??

正確性及理論推導的可靠性，在此基礎上探索影響沼氣發(fā)酵提升效率的工藝條件，研宄兩步加熱??策略的厭氧污泥特性，為建立分步加熱沼氣發(fā)酵方法提供理論基礎。主要研究內容如下，技術路??線如圖１．２。??（１）

圖２．?１不同ｐ值條件下兩步加熱策略的第一步部分廢水溫度提升及總的底物降解提升效率??Ｆｉｇ．?２．１?Ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?（ｉｎ?ｄｉｇｅｓｔｅｒ?Ｉ?）?ａｎｄ?ｏｒｇａｎｉｃｓ?ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ?ｒａｔｅ?（ｗｅｉｇｈｔｅｄ?ａｖｅｒａｇｅ）?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐ??ｕ?

?１??Ｐ??圖２．２兩步加熱有機物降解速率提升系數增加率??Ｆｉｇ．?２．２?Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ?ｒａｔｅ?ｏｆ?ｏｒｇａｎｉｃｓ?ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ?ｒａｔｅ?ｕｓｉｎｇ?ｈｖｏ－ｓｔｅｐ?ｈｅａｔｉｎｇ?ｍｏｄｅ??１６

圖２．?６不同：Ｔｅ條件下的甲烷產量提升效率??Ｆｉｇ．２．６?Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ?ｒａｔｅ?ｏｆ?ｍｅｔｈａｎｅ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?Ｔ０??

圖２．?６不同：Ｔｅ條件下的甲烷產量提升效率??Ｆｉｇ．２．６?Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ?ｒａｔｅ?ｏｆ?ｍｅｔｈａｎｅ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?Ｔ０??容積負荷（ＯＬＲ）對兩步加熱甲烷產量提升影響的理論解析??２．３．２．１和２．３．２．２部分的分析，....

圖２．?７不同容積負荷條件下甲烷產量提升效率??Ｆｉｇ．２．７?Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ?ｒａｔｅ?ｏｆ?ｍｅｔｈａｎｅ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒ?

根據兩步加熱策略的假設，沼氣發(fā)酵裝置Ｉ的發(fā)酵溫度比沼氣發(fā)酵裝置ＩＩ和一步加熱沼氣發(fā)??酵裝置高，所以在容積負荷升高時會獲得更高的甲烷產量提升，進而提升兩步加熱策略甲燒產量??的提升效率，所以容積負荷升高時，兩步加熱策略的甲烷產量提升效率理應提升。但是（圖２．７）??中的提升效率并....

本文編號：3933571