隨著城市化進(jìn)程的加速和居民生活消費(fèi)水平的提高，餐廚垃圾的產(chǎn)量與日俱增，對其進(jìn)行高效安全的處置日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。傳統(tǒng)處置方式單純追求減量化，忽視廢棄物的能源化和資源化利用，存在諸多問題，如二次污染、生物安全等，其處置形式的簡單粗放性已無法適應(yīng)社會發(fā)展的需求。厭氧消化處理技術(shù)具有二次污染率低、生物安全性強(qiáng)以及資源化能源化效率高等優(yōu)勢，已成為餐廚垃圾高效處置的研究熱點(diǎn)。固態(tài)厭氧消化具有處理效率高、出料量少、廢棄物資源化程度高等優(yōu)勢，然而其物料混合程度低及體系傳質(zhì)效果差的特點(diǎn)容易導(dǎo)致代謝產(chǎn)物局部過量累積而形成嚴(yán)重的反饋抑制。作為餐廚垃圾主要成分的代謝產(chǎn)物，揮發(fā)性脂肪酸（VFA）和氨氮對厭氧消化活性的抑制作用尤為明顯。本論文以固態(tài)厭氧消化反應(yīng)器啟動運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，確定VFA和氨氮為內(nèi)源性抑制餐廚垃圾厭氧消化過程的主要因素；對兩個抑制因素單獨(dú)設(shè)置濃度梯度實(shí)驗(yàn)，通過考察厭氧消化效能、主要代謝產(chǎn)物和特征活性物質(zhì)濃度等指標(biāo)的變化解析抑制效應(yīng)對厭氧消化途徑變化的影響，采用PCR-DGGE技術(shù)從分子生態(tài)學(xué)角度揭示抑制效應(yīng)影響微生物群落結(jié)構(gòu)及其活性的原因；并提出通過控制氨氮濃度緩解VFA抑制，提高餐廚垃... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 概述
        1.1.1 餐廚垃圾基本特性
        1.1.2 餐廚垃圾厭氧消化特性
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 餐廚垃圾厭氧消化過程的主要影響因素研究
        1.2.2 餐廚垃圾厭氧消化工藝研究進(jìn)展
        1.2.3 餐廚垃圾厭氧消化微生物群落分析概況
    1.3 本論文主要研究內(nèi)容
        1.3.1 立體依據(jù)和研究意義
        1.3.2 本論文主要研究內(nèi)容
第二章 餐廚垃圾固態(tài)厭氧消化反應(yīng)器啟動運(yùn)行研究
    2.1 前言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 餐廚垃圾與接種污泥
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置及流程
        2.2.3 分析方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 反應(yīng)器啟動階段產(chǎn)氣累積及產(chǎn)甲烷活性變化
        2.3.2 反應(yīng)器啟動階段主要水解產(chǎn)物濃度變化
        2.3.3 反應(yīng)器啟動階段特征活性物質(zhì)表征性變化
    2.4 本章小結(jié)
第三章 內(nèi)源揮發(fā)性脂肪酸抑制餐廚垃圾厭氧消化活性研究
    3.1 前言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計
        3.2.2 反應(yīng)裝置
        3.2.3 分析方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 不同物料負(fù)荷下餐廚垃圾厭氧消化產(chǎn)沼氣分析
        3.3.2 不同物料負(fù)荷條件下反應(yīng)體系 VFA 累積情況分析
        3.3.3 物料負(fù)荷變化對微生物胞外多聚物含量及成分影響
        3.3.4 相關(guān)輔酶在 VFA 抑制厭氧消化過程的變化
    3.4 本章小結(jié)
第四章 VFA 積累對厭氧消化體系微生物群落演替影響研究
    4.1 前言
    4.2 樣品采集
    4.3 主要試劑及儀器
        4.3.1 主要儀器及設(shè)備
        4.3.2 主要試劑
    4.4 實(shí)驗(yàn)步驟
        4.4.1 提取污泥 DNA
        4.4.2 瓊脂糖凝膠電泳
        4.4.3 細(xì)菌、古菌基因片段的 PCR 擴(kuò)增
        4.4.4 DGGE
    4.5 結(jié)果與討論
        4.5.1 不同物料負(fù)荷條件下微生物群落結(jié)構(gòu)的變化
        4.5.2 不同物料負(fù)荷條件下微生物群落數(shù)據(jù)化分析
        4.5.3 克隆測序結(jié)果及分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 氨氮濃度對餐廚垃圾厭氧消化過程抑制效應(yīng)研究
    5.1 前言
    5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計
    5.3 測定及分析方法
        5.3.1 TS 和 VS 的測定采用重量法
        5.3.2 氨氮的測定采用水楊酸法
        5.3.3 有機(jī)酸的測定
        5.3.4 乙酰輔酶 A 和輔酶 F420測定
        5.3.5 TOC 的測定
        5.3.6 產(chǎn)氣速率擬合采用 Gauss 方程
    5.4 結(jié)果與分析
        5.4.1 不同氨氮濃度條件下沼氣累積情況分析
        5.4.2 不同氨氮濃度條件下有機(jī)碳去除情況
        5.4.3 氨氮濃度變化對反應(yīng)體系揮發(fā)性脂肪酸積累的影響
        5.4.4 氨氮濃度變化對微生物胞外多聚物（EPS）含量及成分影響
        5.4.5 相關(guān)輔酶在氨氮抑制厭氧消化過程的變化
    5.5 本章小結(jié)
第六章 氨氮濃度對厭氧消化過程微生物群落結(jié)構(gòu)及功能影響
    6.1 樣品采集
    6.2 主要試劑與儀器
    6.3 實(shí)驗(yàn)步驟與方法
    6.4 結(jié)果與討論
        6.4.1 水解酸化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)演替分析
        6.4.2 產(chǎn)甲烷古菌群落結(jié)構(gòu)演替分析
        6.4.3 克隆測序結(jié)果及分析
    6.5 本章小結(jié)
第七章 氨氮緩解 VFA 抑制餐廚垃圾固態(tài)厭氧消化過程的原位調(diào)控研究
    7.1 前言
    7.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        7.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計
        7.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        7.2.3 餐廚垃圾與接種污泥
        7.2.4 分析方法
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 不同氨氮濃度條件下產(chǎn)氣分析
        7.3.2 不同氨氮濃度條件下含碳有機(jī)化合物變化情況
        7.3.3 不同氨氮濃度條件下反應(yīng)體系 pH 值及游離氨變化情況
    7.4 本章小結(jié)
主要結(jié)論與展望
    主要結(jié)論
    展望
論文創(chuàng)新點(diǎn)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]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)
[2]梯度負(fù)荷下果蔬垃圾厭氧消化性能及微生物群落結(jié)構(gòu)的研究[J]. 史宏偉,鄒德勛,左劍惡,劉研萍,朱保寧,李秀金,毛菁菁.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2012(01)
[3]不同溫度豬糞厭氧發(fā)酵甲烷產(chǎn)量和產(chǎn)能實(shí)驗(yàn)[J]. 魏榮榮,成官文,羅介均,梁凌,朱宗強(qiáng),徐珊,韋文淵.  農(nóng)機(jī)化研究. 2010(04)
[4]餐廚垃圾特性及其厭氧消化性能研究[J]. 李榮平,葛亞軍,王奎升,李秀金,龐云芝.  可再生能源. 2010(01)
[5]PCR-DGGE技術(shù)在細(xì)菌多樣性研究中的條件優(yōu)化[J]. 江云飛,蔡柏巖.  生物技術(shù). 2009(05)
[6]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)
[7]有機(jī)固體廢物干法厭氧發(fā)酵技術(shù)研究綜述[J]. 葉小梅,常志州.  生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報. 2008(02)
[8]PCR-DGGE技術(shù)對城市餐廚垃圾堆肥中細(xì)菌種群結(jié)構(gòu)分析[J]. 劉有勝,楊朝暉,曾光明,肖勇,楊戀,徐崢勇.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2007(07)
[9]DNA提取方法對活性污泥微生物多樣性PCR-DGGE檢測的影響[J]. 李鵬,畢學(xué)軍,汝少國.  安全與環(huán)境學(xué)報. 2007(02)
[10]PCR-DGGE法用于活性污泥系統(tǒng)中微生物群落結(jié)構(gòu)變化的解析[J]. 劉新春,吳成強(qiáng),張昱,楊敏,李紅巖.  生態(tài)學(xué)報. 2005(04)

博士論文
[1]厭氧菌群發(fā)酵制氫的定向強(qiáng)化及其機(jī)制解析[D]. 黃振興.江南大學(xué) 2013



本文編號：3455765