餐廚垃圾厭氧消化能在處理廢物的同時(shí)還可回收能源，是目前廣泛使用的處理技術(shù)。然而，餐廚垃圾厭氧消化系統(tǒng)極易失穩(wěn)，工業(yè)規(guī)模的厭氧反應(yīng)器通常在低負(fù)荷下運(yùn)行。為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高效運(yùn)行，改良的方法是通過過程控制，及時(shí)掌握反應(yīng)器運(yùn)行動(dòng)態(tài)。鑒于此，本研究對餐廚垃圾厭氧消化系統(tǒng)進(jìn)行了多次擾動(dòng)研究，反復(fù)驗(yàn)證狀態(tài)參數(shù)的有效性，建立了餐廚垃圾厭氧消化過程穩(wěn)定性檢測體系，提出了穩(wěn)定化指數(shù)及其閾值；并基于此開發(fā)了穩(wěn)定化指數(shù)的在線檢測技術(shù)；且進(jìn)一步結(jié)合自動(dòng)控制系統(tǒng)，開發(fā)了整個(gè)厭氧反應(yīng)器的過程穩(wěn)定性檢測設(shè)備；最后，本文探索了微生物群落動(dòng)態(tài)與系統(tǒng)穩(wěn)定性之間的關(guān)系，初步探索了反應(yīng)器的失穩(wěn)機(jī)理。本文主要研究成果如下：①本文評價(jià)了厭氧消化過程中狀態(tài)參數(shù)在不同運(yùn)行條件下的有效性，提出了包含常規(guī)指標(biāo)、緩沖堿度指標(biāo)和揮發(fā)酸類指標(biāo)在內(nèi)的穩(wěn)定化指數(shù)。該指數(shù)響應(yīng)比常規(guī)指標(biāo)（如pH，產(chǎn)氣量等）快1~9天，可較好的對餐廚垃圾厭氧發(fā)酵運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測和預(yù)警。②餐廚垃圾厭氧消化系統(tǒng)緩沖容量高，安全預(yù)警指標(biāo)體系中的VFA（VolatileFatty Acid），堿度等指標(biāo)無準(zhǔn)確、簡便且便于在線測定的聯(lián)合檢測方法，本研究改進(jìn)傳統(tǒng)聯(lián)合滴定法，提出一種可同... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮寫及全稱
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 餐廚垃圾特性及現(xiàn)行處理技術(shù)概述
        1.2.1 餐廚垃圾基本特性
        1.2.2 重慶市餐廚垃圾現(xiàn)狀、危害及主要處理技術(shù)
    1.3 餐廚垃圾厭氧消化
        1.3.1 厭氧消化機(jī)理
        1.3.2 厭氧消化過程穩(wěn)定性
        1.3.3 厭氧消化過程穩(wěn)定性預(yù)警指標(biāo)
    1.4 厭氧發(fā)酵在線檢測分析技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 滴定法檢測技術(shù)
        1.4.2 氣相色譜在線檢測技術(shù)
        1.4.3 近紅外光譜（NIR）在線檢測技術(shù)
        1.4.4 熒光光譜在線檢測技術(shù)
        1.4.5 其他在線檢測技術(shù)
    1.5 課題的提出、研究目的及意義
    1.6 主要研究內(nèi)容及擬解決的關(guān)鍵問題
        1.6.1 主要研究內(nèi)容
        1.6.2 研究技術(shù)路線
        1.6.3 擬解決的關(guān)鍵問題
2 餐廚垃圾厭氧消化過程穩(wěn)定性預(yù)警體系構(gòu)建及響應(yīng)分析
    2.1 引言
    2.2 餐廚垃圾厭氧消化系統(tǒng)失衡穩(wěn)定化指數(shù)的建立
        2.2.1 前期研究成果集成分析
        2.2.2 新的預(yù)警指標(biāo)提出及預(yù)警性能分析
        2.2.3 綜合性厭氧消化系統(tǒng)穩(wěn)定化體系的建立
    2.3 穩(wěn)定化指數(shù)預(yù)警效果
        2.3.1 穩(wěn)定化指數(shù)（SI）的負(fù)荷沖擊預(yù)警效果—反應(yīng)器 I
        2.3.2 穩(wěn)定化指數(shù)（SI）的負(fù)荷沖擊預(yù)警效果—反應(yīng)器 II
        2.3.3 穩(wěn)定化指數(shù)（SI）的負(fù)荷沖擊預(yù)警效果—反應(yīng)器 III
    2.4 本章小結(jié)
3 餐廚垃圾厭氧消化過程穩(wěn)定性預(yù)警體系有效性驗(yàn)證
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        3.2.1 試驗(yàn)物料及測定分析方法
        3.2.2 試驗(yàn)物料預(yù)處理
        3.2.3 試驗(yàn)接種污泥
        3.2.4 試驗(yàn)裝置
    3.3 餐廚垃圾厭氧消化過程穩(wěn)定性失衡參數(shù)分析
        3.3.1 氣相參數(shù)響應(yīng)分析
        3.3.2 固相參數(shù)響應(yīng)分析
        3.3.3 液相參數(shù)響應(yīng)分析
        3.3.4 穩(wěn)定化指數(shù)響應(yīng)分析
    3.4 穩(wěn)定化指數(shù)的有效性驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
4 厭氧消化過程穩(wěn)定性在線檢測實(shí)現(xiàn)與運(yùn)行
    4.1 引言
    4.2 全自動(dòng)厭氧發(fā)酵設(shè)備的設(shè)計(jì)、研發(fā)與在線檢測
        4.2.1 全自動(dòng)厭氧發(fā)酵設(shè)備的設(shè)計(jì)、研發(fā)
        4.2.2 全自動(dòng)厭氧發(fā)酵在線檢測數(shù)據(jù)變化規(guī)律性分析
    4.3 在線預(yù)處理及其系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計(jì)與性能驗(yàn)證
        4.3.1 預(yù)處理流程及設(shè)備研發(fā)
        4.3.2 預(yù)處理設(shè)備性能驗(yàn)證
    4.4 在線酸堿聯(lián)合滴定技術(shù)研究及其系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計(jì)與性能驗(yàn)證
        4.4.1 新聯(lián)合滴定法提出
        4.4.2 新聯(lián)合酸堿滴定設(shè)備的研發(fā)
        4.4.3 在線酸堿滴定系統(tǒng)設(shè)備性能驗(yàn)證
        4.4.4 酸堿度連續(xù)檢測規(guī)律性分析
    4.5 數(shù)控集成系統(tǒng)的開發(fā)
        4.5.1 基本功能和實(shí)現(xiàn)方法
        4.5.2 硬件和界面顯示
    4.6 工程示范—重慶市黑石子餐廚垃圾厭氧發(fā)酵廠
        4.6.1 工程示范背景
        4.6.2 示范裝置
        4.6.3 示范水質(zhì)
        4.6.4 工程示范的運(yùn)行
    4.7 結(jié)論
5 厭氧消化系統(tǒng)微生物群落結(jié)構(gòu)演替及失穩(wěn)機(jī)理初探
    5.1 引言
    5.2 試驗(yàn)材料和方法
        5.2.1 試驗(yàn)樣品
        5.2.2 總 DNA 凝膠電泳結(jié)果
        5.2.3 PCR 預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.3 微生物群落多樣性分析
        5.3.1 細(xì)菌群落多樣性分析
        5.3.2 古菌群落多樣性分析
    5.4 微生物群落特征的變化及反應(yīng)器性能相關(guān)性分析
    5.5 小結(jié)
6 結(jié)論和建議
    6.1 主要研究結(jié)論
    6.2 本研究創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 進(jìn)一步研究的建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A. 作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
    B.作者在攻讀學(xué)位期間申請的專利


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]餐廚垃圾厭氧消化系統(tǒng)過程監(jiān)控參數(shù)的分析[J]. 梅冰,彭緒亞.  中國給水排水. 2013(21)
[2]餐廚垃圾處理與資源化技術(shù)進(jìn)展[J]. 陳鍔,顧向陽.  環(huán)境研究與監(jiān)測. 2012(03)
[3]餐廚垃圾現(xiàn)狀及處理技術(shù)研究[J]. 張丹,張玲.  科技致富向?qū)? 2012(12)
[4]基于PCR-TGGE技術(shù)的餐廚垃圾厭氧消化微生物群落結(jié)構(gòu)解析[J]. 彭緒亞,邸玉翠,賈傳興,梅冰,王璐,洪俊華,李小風(fēng).  環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(04)
[5]磷酸酯酶活性對餐廚垃圾單相厭氧消化抑制的預(yù)警作用[J]. 彭緒亞,洪俊華,賈傳興,梅冰,邸玉翠,王璐.  中國環(huán)境科學(xué). 2012(03)
[6]近紅外光譜快速測定廢水厭氧發(fā)酵過程中底物及液相產(chǎn)物濃度變化[J]. 張夢霖,盛國平,俞漢青.  科學(xué)通報(bào). 2009(08)
[7]基于主成分分析的餐廚垃圾產(chǎn)生量預(yù)測的實(shí)證研究[J]. 王莉,劉應(yīng)宗.  西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)(社會科學(xué)版). 2008(06)
[8]易腐有機(jī)垃圾單級高固體厭氧消化實(shí)驗(yàn)研究[J]. 蔣建國,吳時(shí)要,隋繼超,王巖.  環(huán)境科學(xué). 2008(04)
[9]越冬沼氣池中甲烷螺菌的分離及其系統(tǒng)分類學(xué)分析[J]. 崔曉光,權(quán)春善,范圣第.  微生物學(xué)雜志. 2007(03)
[10]北京市餐廚垃圾管理對策探討[J]. 邢汝明,吳文偉,王建民,李�，�.  環(huán)境衛(wèi)生工程. 2006(06)

碩士論文
[1]單相厭氧反應(yīng)器處理餐廚垃圾試驗(yàn)研究[D]. 潘堅(jiān).重慶大學(xué) 2008



本文編號：2895780