厭氧消化能同時(shí)實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的降解和能量回收,被認(rèn)為是一種很有前途的剩余污泥(WAS)處理方法。為了促進(jìn)污泥的厭氧消化并獲得更多的沼氣產(chǎn)量,學(xué)者們廣泛通過向消化反應(yīng)器中添加生物炭等強(qiáng)化劑,來實(shí)現(xiàn)厭氧消化過程的強(qiáng)化。本實(shí)驗(yàn)中,采用污水處理廠剩余污泥作為原材料,通過水熱碳化法和熱解碳化法,在不同條件下制備了兩種污泥基生物炭,即污泥水熱炭(HC)和污泥熱解炭(PC);并以污泥基生物炭為添加物,探究了不同污泥生物炭對污泥厭氧消化產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷過程的影響。污泥厭氧消化過程中的細(xì)菌和古菌種群,特別是參與直接種間電子轉(zhuǎn)移(DIET)的微生物種群,其豐度和多樣性也得到了研究和分析。本實(shí)驗(yàn)主要研究結(jié)論如下:(1)生物炭紅外光譜表明,水熱碳化保留了原材料的大部分表面官能團(tuán)。三維熒光光譜分析也同樣證明,水熱炭保留了較多的腐殖質(zhì)類物質(zhì)。而在熱解碳化過程中,當(dāng)熱解溫度上升至700℃,熱解污泥炭表面官能團(tuán)大部分已經(jīng)被分解破壞。相比較于污泥熱解炭,污泥水熱炭具有較高的比表面積,HC180的比表面積和孔體積最大(分別為58.01 m2/g和0.31 cm3/g)。這可能是污泥顆粒的絮凝狀結(jié)構(gòu),在干熱解下會強(qiáng)烈收縮,不利于形...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 剩余污泥及其處理與處置
        1.1.1 剩余污泥
        1.1.2 剩余污泥處理與處置技術(shù)
    1.2 污泥厭氧消化處理及其強(qiáng)化
    1.3 生物炭的制備與應(yīng)用
        1.3.1 生物炭的制備
        1.3.2 生物炭的應(yīng)用
        1.3.3 生物炭強(qiáng)化厭氧消化及其機(jī)理
    1.4 研究目的、意義及主要內(nèi)容
        1.4.1 研究目的與意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 技術(shù)路線
第2章 實(shí)驗(yàn)材料和方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)污泥和接種物
        2.1.2 化學(xué)分析試劑
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 污泥生物炭的制備
        2.2.2 污泥厭氧消化產(chǎn)甲烷實(shí)驗(yàn)
    2.3 取樣及測定分析方法
        2.3.1 取樣方法
        2.3.2 生物炭表征
        2.3.3 厭氧發(fā)酵理化分析方法
        2.3.4 微生物種群分析
    2.4 數(shù)據(jù)分析方法
第3章 不同污泥基生物炭理化特性比較
    3.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和目的
    3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.2.1 不同生物炭紅外光譜分析
        3.2.2 不同生物炭的三維熒光分析
        3.2.3 比表面積、孔體積和孔徑
        3.2.4 pH、EC和 DOC
    3.3 本章小結(jié)
第4章 不同生物炭對污泥厭氧消化的影響
    4.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和目的
    4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.2.1 污泥生物炭對污泥厭氧產(chǎn)甲烷的影響
        4.2.2 污泥生物炭對污泥水解酸化的影響
        4.2.3 污泥生物炭對厭氧消化體系性質(zhì)的影響
    4.3 本章小結(jié)
第5章 不同生物炭對厭氧體系微生物種群的影響
    5.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和目的
    5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.2.1 污泥生物炭對污泥厭氧微生物種群的影響
        5.2.2 污泥生物炭對DIET微生物的影響
        5.2.3 污泥水熱炭促進(jìn)剩余污泥厭氧消化的機(jī)理
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
致謝



本文編號：3777247