不同溫度對(duì)餐廚垃圾酸化及其產(chǎn)物甲烷化的影響研究
發(fā)布時(shí)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(fù)荷沖擊能力,是實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾無(wú)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(yīng)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(duì)水解酸化階段代謝產(chǎn)物具有很大影響。 論文通過(guò)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(duì)餐廚垃圾進(jìn)行水解酸化的產(chǎn)酸復(fù)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(yīng)因子(初始pH、進(jìn)料負(fù)荷、反應(yīng)時(shí)間和接種體積)對(duì)超高溫(70℃)水解酸化階段的影響,利用響應(yīng)曲面(RSM)方法對(duì)三個(gè)溫度下餐廚垃圾水解酸化產(chǎn)酸性能進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí)以餐廚垃圾不同溫度下酸化產(chǎn)物為反應(yīng)基質(zhì)進(jìn)行各自溫度和中溫甲烷化過(guò)程,以評(píng)價(jià)酸化產(chǎn)物甲烷化轉(zhuǎn)化效果。 結(jié)果表明三個(gè)溫度下接種富集培養(yǎng)后產(chǎn)酸復(fù)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(duì)照組的11.56、5.35和5.87倍;溫度對(duì)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(yè)數(shù)】:99 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(guò)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(fù)合菌系的富集培養(yǎng)
2.1 試驗(yàn)材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 試驗(yàn)裝置與方法
2.1.3 分析指標(biāo)與方法
2.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
2.2.1 不同接種物對(duì)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(fù)合菌系水解酸化試驗(yàn)
3.1 試驗(yàn)材料與方法
3.1.1 試驗(yàn)材料
3.1.2 試驗(yàn)裝置與方法
3.1.3 分析指標(biāo)與方法
3.2 試驗(yàn)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(shí)間的變化趨勢(shì)
3.2.3 pH隨時(shí)間的變化趨勢(shì)
3.3 小結(jié)
第四章 調(diào)控因子對(duì)餐廚垃圾超高溫產(chǎn)酸代謝規(guī)律的影響
4.1 試驗(yàn)材料與方法
4.1.1 試驗(yàn)材料
4.1.2 試驗(yàn)裝置和方法
4.1.3 分析指標(biāo)與方法
4.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
4.2.1 pH對(duì)超高溫餐廚垃圾水解酸化階段的影響
4.2.2 OLR對(duì)超高溫餐廚垃圾水解酸化階段的影響
4.2.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)超高溫餐廚垃圾水解酸化階段的影響
4.2.4 接種體積對(duì)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(yàn)材料與方法
5.1.1 試驗(yàn)材料
5.1.2 試驗(yàn)裝置和方法
5.1.3 分析指標(biāo)與方法
5.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
5.2.1 預(yù)測(cè)模型的建立及方差分析
5.2.2 等值線圖和響應(yīng)面圖
5.2.3 模型的優(yōu)化與驗(yàn)證
5.3 小結(jié)
第六章 強(qiáng)化水解酸化后餐廚垃圾甲烷化效率評(píng)價(jià)
6.1 試驗(yàn)材料與方法
6.1.1 試驗(yàn)材料
6.1.2 試驗(yàn)裝置和方法
6.1.3 分析指標(biāo)與方法
6.2 各自溫度甲烷化試驗(yàn)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?jǐn)?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(yàn)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?jǐn)?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(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的論文
作者及導(dǎo)師介紹
附件
本文編號(hào):3778438
【文章頁(yè)數(shù)】:99 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(guò)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(fù)合菌系的富集培養(yǎng)
2.1 試驗(yàn)材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 試驗(yàn)裝置與方法
2.1.3 分析指標(biāo)與方法
2.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
2.2.1 不同接種物對(duì)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(fù)合菌系水解酸化試驗(yàn)
3.1 試驗(yàn)材料與方法
3.1.1 試驗(yàn)材料
3.1.2 試驗(yàn)裝置與方法
3.1.3 分析指標(biāo)與方法
3.2 試驗(yàn)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(shí)間的變化趨勢(shì)
3.2.3 pH隨時(shí)間的變化趨勢(shì)
3.3 小結(jié)
第四章 調(diào)控因子對(duì)餐廚垃圾超高溫產(chǎn)酸代謝規(guī)律的影響
4.1 試驗(yàn)材料與方法
4.1.1 試驗(yàn)材料
4.1.2 試驗(yàn)裝置和方法
4.1.3 分析指標(biāo)與方法
4.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
4.2.1 pH對(duì)超高溫餐廚垃圾水解酸化階段的影響
4.2.2 OLR對(duì)超高溫餐廚垃圾水解酸化階段的影響
4.2.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)超高溫餐廚垃圾水解酸化階段的影響
4.2.4 接種體積對(duì)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(yàn)材料與方法
5.1.1 試驗(yàn)材料
5.1.2 試驗(yàn)裝置和方法
5.1.3 分析指標(biāo)與方法
5.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
5.2.1 預(yù)測(cè)模型的建立及方差分析
5.2.2 等值線圖和響應(yīng)面圖
5.2.3 模型的優(yōu)化與驗(yàn)證
5.3 小結(jié)
第六章 強(qiáng)化水解酸化后餐廚垃圾甲烷化效率評(píng)價(jià)
6.1 試驗(yàn)材料與方法
6.1.1 試驗(yàn)材料
6.1.2 試驗(yàn)裝置和方法
6.1.3 分析指標(biāo)與方法
6.2 各自溫度甲烷化試驗(yàn)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?jǐn)?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(yàn)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?jǐn)?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(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的論文
作者及導(dǎo)師介紹
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本文編號(hào):3778438
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