病死豬水熱處理及厭氧消化過程參數(shù)與基于水熱炭的氨氮調控機理研究
發(fā)布時間:2021-01-03 01:27
由于集約化養(yǎng)豬業(yè)中病死豬的產(chǎn)量較大且攜帶細菌病原體,病死豬的安全無害化處理成為一大難題。露天焚燒和焚燒爐焚化是當前主要的病死豬處理方式,目前的各種病死豬處理方式都對周邊環(huán)境有一定污染。水熱預處理結合厭氧消化技術是一種具有潛力的病死豬處理方式,對環(huán)境友好的同時還會產(chǎn)生清潔能源沼氣。本論文通過對豬肉水熱預處理中反應參數(shù)的調控以及在豬肉水熱處理產(chǎn)物的厭氧消化中添加秸稈水熱炭,證實了病死豬水熱處理后厭氧消化的可行性,闡明了水熱炭對產(chǎn)氣的促進機理,旨在為病死豬的無害化處理及資源化利用和水熱炭在厭氧消化中的應用提供理論依據(jù)和技術支撐。具體研究內容、方法和結果如下。1)研究了水熱過程中基質濃度(10%~50%)和水熱溫度(140~180℃)對豬肉有機物降解性的影響。結果發(fā)現(xiàn),140℃水熱處理后,豬肉中固體有機物質量減少了 50%左右,脂質含量從24.6%降低到3.3%,蛋白質含量從16.4%降低到15.5%;液體產(chǎn)物的COD濃度可以達到305 g/L。溫度一定時,基質濃度的增加對豬肉中有機物的總分解量沒有影響。相同基質濃度下(50%),水熱溫度從140℃提高到180℃,殘留固體的剩余質量從55.6%...
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1總體技術路線圖??Fig.?1.1?The?total?technical?route??
2水熱處理對豬肉有機物分解和厭氧消化的影響??300?mL水、250g豬肉和250?mL水,對應的基質濃度分別為10%、20%、30%、??40%和50%。在2?L反應釜(4848,?Parr,美國,如圖2.1所示)中分別加入各??條件下的豬肉和水的混合物,在140°C下水熱處理30min。水熱處理后,分別收??集殘留固體(Solid?residue,?SR)和液體產(chǎn)物(Liquid?product,LP)。??圖2.1水熱反應釜裝置實物圖??Fig.?2.1?Photo?of?hydrothermal?reactor??厭氧消化:所有的厭氧消化試驗均在序批式反應器中進行,消化裝置如圖2.2??和圖2.3。500?mL的玻璃瓶被用作發(fā)酵瓶,用來盛放基質和接種污泥;1L裝滿??水的坡璃瓶(用稀鹽酸調節(jié)pH<3)來收集產(chǎn)生的沼氣;產(chǎn)生的沼氣置換出的等??量的液體被收集在1L的廣口瓶中,用量筒測量液體的體積。向發(fā)酵瓶內添加基??質和80?g接種污泥,然后用蒸餾水定容到丨50?mL,用N2沖洗5?min以保證厭氧??環(huán)境。將發(fā)酵瓶置于37?±1X:水浴環(huán)境下厭氧消化,直至連續(xù)5?d沒有產(chǎn)氣后停??止試驗。??水熱處理后
圖2.2批式厭氧消化裝置實物圖??Fig.?2.2?Photo?of?batch?anaerobic?digestion?reactor??_??圖2.3批式厭氧消化系統(tǒng)實物圖??Fig.?2.3?Photo?of?batch?anaerobic?digestion?system??2.2.3檢測方法??原料(豬肉、接種污泥)的總固體含量(total?solids,?TS)、揮發(fā)性固體含量??14??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]病死畜禽無害化處理產(chǎn)物及其應用研究進展[J]. 周海賓,沈玉君,孟海波,趙立欣. 家畜生態(tài)學報. 2018(02)
[2]病死豬厭氧發(fā)酵特性研究[J]. 魏東輝,李文哲,殷麗麗,劉爽,禪一平. 環(huán)境工程. 2017(06)
[3]我國生豬養(yǎng)殖死亡率分析及處理量估算[J]. 趙婷,王瑞紅,張志遠. 中國獸醫(yī)雜志. 2017(06)
[4]生物炭對餐廚垃圾厭氧消化的影響[J]. 王粟,裴占江,史風梅,高亞冰,劉曉燁,劉杰. 安徽農業(yè)科學. 2017(04)
[5]低溫水熱法制備竹生物炭及其對有機物的吸附性能[J]. 李音,單勝道,楊瑞芹,蓋希坤,毛建衛(wèi),黃寧寧,鈄焱萍,Meas Arun. 農業(yè)工程學報. 2016(24)
[6]由餐廚垃圾制備生物炭的研究進展[J]. 王楠,張珺婷,朱昊辰,賀文智,李光明. 環(huán)境科學與技術. 2016(S2)
[7]病死豬與豬糞混合厭氧消化產(chǎn)氣性能研究[J]. 成瀟偉,朱洪光,張濤,彭勝男,李玲. 中國沼氣. 2016(03)
[8]水熱炭的制備、性質及應用[J]. 吳艷姣,李偉,吳瓊,劉守新. 化學進展. 2016(01)
[9]產(chǎn)業(yè)鏈視角下病死豬無害化處理研究[J]. 喬娟,劉增金. 農業(yè)經(jīng)濟問題. 2015(02)
[10]危險廢物焚燒污染控制標準及技術探討[J]. 姜啟英,徐效民. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展. 2015(01)
博士論文
[1]餐廚垃圾厭氧消化過程失穩(wěn)的動力學特征及微生物機理研究[D]. 李蕾.重慶大學 2016
[2]餐廚垃圾厭氧消化特性及調控策略研究[D]. 張萬里.大連理工大學 2016
[3]生物炭介導的雞糞厭氧消化特性及機理研究[D]. 潘君廷.西北農林科技大學 2016
[4]微量元素添加對餐廚垃圾和雞糞厭氧消化性能的調控研究[D]. 張萬欽.中國農業(yè)大學 2016
[5]餐廚垃圾的高負荷厭氧消化穩(wěn)定工藝及動力學研究[D]. 劉剛.天津大學 2016
[6]餐廚垃圾厭氧消化產(chǎn)甲烷工藝特性及其微生物學機理研究[D]. 郭曉慧.浙江大學 2014
[7]餐廚垃圾兩相厭氧發(fā)酵氨氮特性與控制方法研究[D]. 陳祥.浙江大學 2014
[8]厭氧發(fā)酵技術處理餐廚垃圾產(chǎn)沼氣的研究[D]. 張存勝.北京化工大學 2013
[9]餐廚垃圾厭氧消化影響因素及動力學研究[D]. 吳云.重慶大學 2009
碩士論文
[1]餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸優(yōu)化及蛋白質組分的產(chǎn)酸特性研究[D]. 余曉琴.浙江工商大學 2017
[2]餐廚垃圾的高效厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣性能研究[D]. 張知非.北京化工大學 2014
[3]餐廚垃圾厭氧水解產(chǎn)揮發(fā)性脂肪酸技術研究[D]. 張玉靜.清華大學 2013
[4]城鎮(zhèn)有機垃圾厭氧發(fā)酵中有機酸及氨氮抑制效應研究[D]. 周曉臣.重慶大學 2006
本文編號:2954039
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1總體技術路線圖??Fig.?1.1?The?total?technical?route??
2水熱處理對豬肉有機物分解和厭氧消化的影響??300?mL水、250g豬肉和250?mL水,對應的基質濃度分別為10%、20%、30%、??40%和50%。在2?L反應釜(4848,?Parr,美國,如圖2.1所示)中分別加入各??條件下的豬肉和水的混合物,在140°C下水熱處理30min。水熱處理后,分別收??集殘留固體(Solid?residue,?SR)和液體產(chǎn)物(Liquid?product,LP)。??圖2.1水熱反應釜裝置實物圖??Fig.?2.1?Photo?of?hydrothermal?reactor??厭氧消化:所有的厭氧消化試驗均在序批式反應器中進行,消化裝置如圖2.2??和圖2.3。500?mL的玻璃瓶被用作發(fā)酵瓶,用來盛放基質和接種污泥;1L裝滿??水的坡璃瓶(用稀鹽酸調節(jié)pH<3)來收集產(chǎn)生的沼氣;產(chǎn)生的沼氣置換出的等??量的液體被收集在1L的廣口瓶中,用量筒測量液體的體積。向發(fā)酵瓶內添加基??質和80?g接種污泥,然后用蒸餾水定容到丨50?mL,用N2沖洗5?min以保證厭氧??環(huán)境。將發(fā)酵瓶置于37?±1X:水浴環(huán)境下厭氧消化,直至連續(xù)5?d沒有產(chǎn)氣后停??止試驗。??水熱處理后
圖2.2批式厭氧消化裝置實物圖??Fig.?2.2?Photo?of?batch?anaerobic?digestion?reactor??_??圖2.3批式厭氧消化系統(tǒng)實物圖??Fig.?2.3?Photo?of?batch?anaerobic?digestion?system??2.2.3檢測方法??原料(豬肉、接種污泥)的總固體含量(total?solids,?TS)、揮發(fā)性固體含量??14??
【參考文獻】:
期刊論文
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[4]生物炭對餐廚垃圾厭氧消化的影響[J]. 王粟,裴占江,史風梅,高亞冰,劉曉燁,劉杰. 安徽農業(yè)科學. 2017(04)
[5]低溫水熱法制備竹生物炭及其對有機物的吸附性能[J]. 李音,單勝道,楊瑞芹,蓋希坤,毛建衛(wèi),黃寧寧,鈄焱萍,Meas Arun. 農業(yè)工程學報. 2016(24)
[6]由餐廚垃圾制備生物炭的研究進展[J]. 王楠,張珺婷,朱昊辰,賀文智,李光明. 環(huán)境科學與技術. 2016(S2)
[7]病死豬與豬糞混合厭氧消化產(chǎn)氣性能研究[J]. 成瀟偉,朱洪光,張濤,彭勝男,李玲. 中國沼氣. 2016(03)
[8]水熱炭的制備、性質及應用[J]. 吳艷姣,李偉,吳瓊,劉守新. 化學進展. 2016(01)
[9]產(chǎn)業(yè)鏈視角下病死豬無害化處理研究[J]. 喬娟,劉增金. 農業(yè)經(jīng)濟問題. 2015(02)
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博士論文
[1]餐廚垃圾厭氧消化過程失穩(wěn)的動力學特征及微生物機理研究[D]. 李蕾.重慶大學 2016
[2]餐廚垃圾厭氧消化特性及調控策略研究[D]. 張萬里.大連理工大學 2016
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[4]微量元素添加對餐廚垃圾和雞糞厭氧消化性能的調控研究[D]. 張萬欽.中國農業(yè)大學 2016
[5]餐廚垃圾的高負荷厭氧消化穩(wěn)定工藝及動力學研究[D]. 劉剛.天津大學 2016
[6]餐廚垃圾厭氧消化產(chǎn)甲烷工藝特性及其微生物學機理研究[D]. 郭曉慧.浙江大學 2014
[7]餐廚垃圾兩相厭氧發(fā)酵氨氮特性與控制方法研究[D]. 陳祥.浙江大學 2014
[8]厭氧發(fā)酵技術處理餐廚垃圾產(chǎn)沼氣的研究[D]. 張存勝.北京化工大學 2013
[9]餐廚垃圾厭氧消化影響因素及動力學研究[D]. 吳云.重慶大學 2009
碩士論文
[1]餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸優(yōu)化及蛋白質組分的產(chǎn)酸特性研究[D]. 余曉琴.浙江工商大學 2017
[2]餐廚垃圾的高效厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣性能研究[D]. 張知非.北京化工大學 2014
[3]餐廚垃圾厭氧水解產(chǎn)揮發(fā)性脂肪酸技術研究[D]. 張玉靜.清華大學 2013
[4]城鎮(zhèn)有機垃圾厭氧發(fā)酵中有機酸及氨氮抑制效應研究[D]. 周曉臣.重慶大學 2006
本文編號:2954039
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