不同溫度對餐廚垃圾酸化及其產(chǎn)物甲烷化的影響研究
發(fā)布時間:2023-04-02 03:27
餐廚垃圾兩相厭氧消化具有更高的穩(wěn)定性和抗負荷沖擊能力,是實現(xiàn)餐廚垃圾無害化、資源化的一種重要技術(shù)手段。揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)作為水解酸化產(chǎn)物,是產(chǎn)甲烷菌利用的反應基質(zhì),其含量和組成直接影響后續(xù)甲烷化階段,其中,溫度對水解酸化階段代謝產(chǎn)物具有很大影響。 論文通過9代富集培養(yǎng),獲得中溫(35℃)、高溫(55℃)和超高溫(70℃)下可快速穩(wěn)定對餐廚垃圾進行水解酸化的產(chǎn)酸復合菌系,以其為各自溫度水解酸化接種物,比較分析餐廚垃圾水解酸化代謝產(chǎn)物差異并考察調(diào)控反應因子(初始pH、進料負荷、反應時間和接種體積)對超高溫(70℃)水解酸化階段的影響,利用響應曲面(RSM)方法對三個溫度下餐廚垃圾水解酸化產(chǎn)酸性能進行優(yōu)化的同時以餐廚垃圾不同溫度下酸化產(chǎn)物為反應基質(zhì)進行各自溫度和中溫甲烷化過程,以評價酸化產(chǎn)物甲烷化轉(zhuǎn)化效果。 結(jié)果表明三個溫度下接種富集培養(yǎng)后產(chǎn)酸復合菌系均能提高餐廚垃圾水解酸化階段總VFAs含量,其提高量分別是對照組的11.56、5.35和5.87倍;溫度對餐廚垃圾水解酸化產(chǎn)物有顯著影響,其中從總VFAs含量上看,中溫(35℃)條件下總VFAs含量最高,為20383.29mg·L-1,分...
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 餐廚垃圾產(chǎn)生與處理現(xiàn)狀
1.1.1 餐廚垃圾產(chǎn)生、特性及危害
1.1.2 餐廚垃圾處理現(xiàn)狀
1.2 餐廚垃圾厭氧消化產(chǎn)沼氣技術(shù)
1.2.1 厭氧消化理論發(fā)展
1.2.2 厭氧消化過程物質(zhì)轉(zhuǎn)化規(guī)律
1.2.3 厭氧消化影響因素
1.3 論文研究目的和技術(shù)路線
1.3.1 研究目的
1.3.2 技術(shù)路線
第二章 不同溫度下餐廚垃圾產(chǎn)酸復合菌系的富集培養(yǎng)
2.1 試驗材料與方法
2.1.1 試驗材料
2.1.2 試驗裝置與方法
2.1.3 分析指標與方法
2.2 試驗結(jié)果與討論
2.2.1 不同接種物對餐廚垃圾水解酸化階段的影響
2.2.2 微生物群落結(jié)構(gòu)和分析
2.3 小結(jié)
第三章 不同溫度下產(chǎn)酸復合菌系水解酸化試驗
3.1 試驗材料與方法
3.1.1 試驗材料
3.1.2 試驗裝置與方法
3.1.3 分析指標與方法
3.2 試驗結(jié)果與討論
3.2.1 產(chǎn)氣量及氣體成分變化
3.2.2 VFAs隨時間的變化趨勢
3.2.3 pH隨時間的變化趨勢
3.3 小結(jié)
第四章 調(diào)控因子對餐廚垃圾超高溫產(chǎn)酸代謝規(guī)律的影響
4.1 試驗材料與方法
4.1.1 試驗材料
4.1.2 試驗裝置和方法
4.1.3 分析指標與方法
4.2 試驗結(jié)果與討論
4.2.1 pH對超高溫餐廚垃圾水解酸化階段的影響
4.2.2 OLR對超高溫餐廚垃圾水解酸化階段的影響
4.2.3 反應時間對超高溫餐廚垃圾水解酸化階段的影響
4.2.4 接種體積對超高溫餐廚垃圾水解階段的影響
4.3 小結(jié)
第五章 不同溫度餐廚垃圾產(chǎn)酸優(yōu)化
5.1 試驗材料與方法
5.1.1 試驗材料
5.1.2 試驗裝置和方法
5.1.3 分析指標與方法
5.2 試驗結(jié)果與討論
5.2.1 預測模型的建立及方差分析
5.2.2 等值線圖和響應面圖
5.2.3 模型的優(yōu)化與驗證
5.3 小結(jié)
第六章 強化水解酸化后餐廚垃圾甲烷化效率評價
6.1 試驗材料與方法
6.1.1 試驗材料
6.1.2 試驗裝置和方法
6.1.3 分析指標與方法
6.2 各自溫度甲烷化試驗結(jié)果分析與討論
6.2.1 日產(chǎn)氣量及累積產(chǎn)氣量分析
6.2.2 甲烷體積分數(shù)及產(chǎn)量分析
6.2.3 甲烷化出料性質(zhì)分析
6.3 中溫條件甲烷化試驗結(jié)果分析與討論
6.3.1 日產(chǎn)氣量及累積產(chǎn)氣量分析
6.3.2 甲烷體積分數(shù)及產(chǎn)量分析
6.3.3 甲烷化出料性質(zhì)分析
6.4 小結(jié)
第七章 結(jié)論和展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的論文
作者及導師介紹
附件
本文編號:3778438
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 餐廚垃圾產(chǎn)生與處理現(xiàn)狀
1.1.1 餐廚垃圾產(chǎn)生、特性及危害
1.1.2 餐廚垃圾處理現(xiàn)狀
1.2 餐廚垃圾厭氧消化產(chǎn)沼氣技術(shù)
1.2.1 厭氧消化理論發(fā)展
1.2.2 厭氧消化過程物質(zhì)轉(zhuǎn)化規(guī)律
1.2.3 厭氧消化影響因素
1.3 論文研究目的和技術(shù)路線
1.3.1 研究目的
1.3.2 技術(shù)路線
第二章 不同溫度下餐廚垃圾產(chǎn)酸復合菌系的富集培養(yǎng)
2.1 試驗材料與方法
2.1.1 試驗材料
2.1.2 試驗裝置與方法
2.1.3 分析指標與方法
2.2 試驗結(jié)果與討論
2.2.1 不同接種物對餐廚垃圾水解酸化階段的影響
2.2.2 微生物群落結(jié)構(gòu)和分析
2.3 小結(jié)
第三章 不同溫度下產(chǎn)酸復合菌系水解酸化試驗
3.1 試驗材料與方法
3.1.1 試驗材料
3.1.2 試驗裝置與方法
3.1.3 分析指標與方法
3.2 試驗結(jié)果與討論
3.2.1 產(chǎn)氣量及氣體成分變化
3.2.2 VFAs隨時間的變化趨勢
3.2.3 pH隨時間的變化趨勢
3.3 小結(jié)
第四章 調(diào)控因子對餐廚垃圾超高溫產(chǎn)酸代謝規(guī)律的影響
4.1 試驗材料與方法
4.1.1 試驗材料
4.1.2 試驗裝置和方法
4.1.3 分析指標與方法
4.2 試驗結(jié)果與討論
4.2.1 pH對超高溫餐廚垃圾水解酸化階段的影響
4.2.2 OLR對超高溫餐廚垃圾水解酸化階段的影響
4.2.3 反應時間對超高溫餐廚垃圾水解酸化階段的影響
4.2.4 接種體積對超高溫餐廚垃圾水解階段的影響
4.3 小結(jié)
第五章 不同溫度餐廚垃圾產(chǎn)酸優(yōu)化
5.1 試驗材料與方法
5.1.1 試驗材料
5.1.2 試驗裝置和方法
5.1.3 分析指標與方法
5.2 試驗結(jié)果與討論
5.2.1 預測模型的建立及方差分析
5.2.2 等值線圖和響應面圖
5.2.3 模型的優(yōu)化與驗證
5.3 小結(jié)
第六章 強化水解酸化后餐廚垃圾甲烷化效率評價
6.1 試驗材料與方法
6.1.1 試驗材料
6.1.2 試驗裝置和方法
6.1.3 分析指標與方法
6.2 各自溫度甲烷化試驗結(jié)果分析與討論
6.2.1 日產(chǎn)氣量及累積產(chǎn)氣量分析
6.2.2 甲烷體積分數(shù)及產(chǎn)量分析
6.2.3 甲烷化出料性質(zhì)分析
6.3 中溫條件甲烷化試驗結(jié)果分析與討論
6.3.1 日產(chǎn)氣量及累積產(chǎn)氣量分析
6.3.2 甲烷體積分數(shù)及產(chǎn)量分析
6.3.3 甲烷化出料性質(zhì)分析
6.4 小結(jié)
第七章 結(jié)論和展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻
致謝
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作者及導師介紹
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