本文關(guān)鍵詞：新農(nóng)村生物質(zhì)垃圾厭氧發(fā)酵幾個關(guān)鍵問題的研究

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【摘要】：國家大力推行新農(nóng)村建設(shè),目的是為了城鄉(xiāng)居民共享改革開放的成果。但由于基礎(chǔ)設(shè)施,比如上下水管道、垃圾處理與處置措施不太到位,造成新的環(huán)境問題。本論文就目前存在的混合有機質(zhì)垃圾厭氧發(fā)酵裝置存在的幾點問題進行實驗室研究,期望能對混合原料的厭氧發(fā)酵提供一點理論指導(dǎo)。厭氧發(fā)酵技術(shù)在發(fā)達國家特別是歐洲近年來積極開發(fā)并獲得應(yīng)用,是未來有機固體廢物處理的方向之一。本論文以混合原料為基質(zhì)(主要包括禽畜糞便、發(fā)酵罐中產(chǎn)生的沼液、玉米秸稈、廚余、洗滌廢水)進行厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣研究。內(nèi)容之一是研究溫度對磷含量與產(chǎn)氣特征關(guān)系的影響;實驗結(jié)果顯示:高溫(52℃)條件下水溶性磷的增長率較大;中溫(30℃/37℃)條件下日產(chǎn)氣量、累積產(chǎn)氣量和總氣量明顯高于高溫和室溫(22℃)實驗組、水溶性磷和產(chǎn)氣量的累積趨勢一致;高溫條件下,水溶性磷的累積和產(chǎn)氣量的變化趨勢相反;室溫條件下,水溶性磷積累較多。產(chǎn)生沼氣中,中溫(30℃/37℃)條件下,CH4一直占主要成分;在高溫(52℃)條件下,沼氣中CH4、CO2各占50%。從固體減容效果來看,中溫(37℃)效果較好,TS減少率58.15%、V S減少率7 4.5 9%。不同溫度系統(tǒng)p H值基本保持恒定。說明系統(tǒng)的緩沖作用維持良好。秸稈的降解是厭氧發(fā)酵的限速步驟,針對此問題,本文從含腐葉土樣中篩選、分離、純化得到10株能降解木質(zhì)素的菌株。標記為A62、A61的菌株產(chǎn)生木質(zhì)素過氧化物酶的能力較強。通過實驗測定了菌株A62的生長曲線,確定了不同生長階段所需要的時間。經(jīng)革蘭氏染色A62屬于革蘭氏陽性菌。菌株A62優(yōu)化后的產(chǎn)酶條件為:溫度35℃、p H值8、碳源為乳糖、氮源為蛋白胨。該條件下的最高酶活為46.2U/m L。不同條件下菌株A62降解木質(zhì)素的結(jié)果顯示,在p H值為8、培養(yǎng)溫度為35℃、以0.0 2 m o l/L(以N計)蛋白胨為氮源時,該菌株降解木質(zhì)素的能力最強。通過厭氧發(fā)酵,在高效減容的同時,如何獲得品質(zhì)更高的沼氣一直是科研工作者們研究的方向,厭氧發(fā)酵技術(shù)同時可以滿足能源短缺和環(huán)境保護的要求。本文只就這兩個問題進行了實驗探討,以期在以后的研究中將篩選出的木質(zhì)素降解菌擴大培養(yǎng)后應(yīng)用于實際的厭氧發(fā)酵系統(tǒng)中,獲得高效降解過程的同時得到較多的甲烷。
【關(guān)鍵詞】：混合原料發(fā)酵 總磷 木質(zhì)素降解菌 產(chǎn)酶條件優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X705;S216.4
【目錄】：

• 摘要9-10
• Abstract10-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 新農(nóng)村建設(shè)中存在的環(huán)境問題12-13
• 1.2 農(nóng)村環(huán)境污染原因分析13-14
• 1.3 畜禽糞便進行處理的必要性14
• 1.4 厭氧發(fā)酵技術(shù)14-17
• 1.5 課題的來源和研究內(nèi)容17-18
• 第2章 厭氧發(fā)酵過程中總磷的變化及與產(chǎn)氣量的關(guān)系18-31
• 2.1 元素磷18
• 2.2 本次實驗裝置及主要測定項目18-19
• 2.2.1 氣體成分及產(chǎn)氣量的測定19
• 2.2.2 固體含量 (TS)19
• 2.2.3 揮發(fā)性固體含量 (VS)19
• 2.2.4 pH值19
• 2.2.5 總磷19
• 2.3 水樣的測定19-20
• 2.3.1 預(yù)處理（過硫酸鉀消解法19-20
• 2.3.2 水樣測定（鉬銻抗分光光度法）20
• 2.4 實驗結(jié)果與分析20-29
• 2.5 結(jié)論29-31
• 第3章 木質(zhì)素降解菌的篩選及產(chǎn)酶條件的優(yōu)化31-42
• 3.1 木質(zhì)素及其降解菌31-32
• 3.2 木質(zhì)素降解酶32-33
• 3.3 微生物產(chǎn)木質(zhì)素降解酶的影響因素33-34
• 3.4 測定木質(zhì)素降解細菌的篩選與初步鑒定34-38
• 3.5 結(jié)果與討論38-40
• 3.5.1 菌株的分離純化38
• 3.5.2 固體篩選培養(yǎng)基38-39
• 3.5.3 苯胺藍平板脫色39
• 3.5.4 木質(zhì)素降解菌的復(fù)篩39-40
• 3.5.5 菌株的生長曲線40
• 3.5.6 革蘭氏染色40
• 3.6 結(jié)論40-42
• 第4章 木質(zhì)素降解菌產(chǎn)酶條件的優(yōu)化42-48
• 4.1 實驗部分42-43
• 4.1.1 實驗藥品與儀器42
• 4.1.2 實驗藥品42-43
• 4.1.3 培養(yǎng)基43
• 4.2 實驗方法43-44
• 4.2.1 碳源對菌株A 62 產(chǎn)木質(zhì)素過氧化物酶的影響的實驗方法43
• 4.2.2 氮源對菌株A 62 產(chǎn)木質(zhì)素過氧化物酶的影響的實驗方法43
• 4.2.3 溫度對菌株A62產(chǎn)木質(zhì)素過氧化物酶的影響的實驗方法43
• 4.2.4 pH值對菌株A62產(chǎn)木質(zhì)素過氧化物酶的影響的實驗方法43-44
• 4.3 結(jié)果與分析44-46
• 4.3.1 碳源對菌株A 62 產(chǎn)木質(zhì)素過氧化物酶的影響44
• 4.3.2 氮源對菌株A 62 產(chǎn)木質(zhì)素過氧化物酶的影響44-45
• 4.3.3 p H值 對菌株A 62 產(chǎn)木質(zhì)素過氧化物酶的影響45-46
• 4.3.4 溫度對菌株A 62 產(chǎn)木質(zhì)素過氧化物酶的影46
• 4.4 結(jié)論46-48
• 第5章 木質(zhì)素降解菌降解木質(zhì)素條件的優(yōu)化48-54
• 5.1 實驗藥品與儀器48-49
• 5.1.1 實驗儀器48
• 5.1.2 實驗方法48
• 5.1.3 培養(yǎng)基48
• 5.1.4 木質(zhì)素磺酸鈉溶液標準曲線繪制48-49
• 5.2 實驗方法49-50
• 5.2.1 溫度對菌株A62 降解木質(zhì)素的影響的實驗方法49
• 5.2.2 pH值對菌株A62 降解木質(zhì)素的影響的實驗方法49-50
• 5.2.3 氮源對菌株A62降解木質(zhì)素的影響的實驗方法50
• 5.2.4 氮源濃度對菌株A62降解木質(zhì)素的影響的實驗方法50
• 5.2.5 木質(zhì)素降解菌A62發(fā)酵實驗方法50
• 5.3 結(jié)果與分析50-53
• 5.4 結(jié)論53-54
• 第6章 結(jié)論與展望54-56
• 參考文獻56-62
• 致謝62-63
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄63

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本文編號：663545