《秸秆两相厌氧发酵相分离技术研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《秸秆两相厌氧发酵相分离技术研究（85页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、R e s e a r c ho nP h a s eSe p a r a t i o no fS t r a wT w o P h a s eA n a e r o bi cF e r m e n t a t i o nB yX i o n gK a i x i a n gAD i s s e r t a t i o nS u b m i t t e dt oN a n j i n gA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t yF o rt h eM a s t e r SD e g r e eo fS c i e n c eS u p e r v i
2、 s e db yP r o f C h a n gZ h i z h o uP r o f H eJ i a nC o l l e g eo fL i f eS c i e n c eN a n ji n gA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t yC o m p r e h e n s i v et r e a t m e n ta n dr e c y c l i n go fs o l i dw a s t eC o m p l e t e di nJ u n e ，2 012原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立
3、进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者( 需亲笔) 签名：缀黼缈年易月洚学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南京农业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密口，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于
4、不保密哦( 请在以上方框内打“4 ”)学位论文作者( 需亲笔) 签名：欲锄饼加年勿月够日导师( 需亲笔) 签名：卅。年6 月6 日目录目录摘要。IA 】B S T R A C T l I I符号说明。一。V第一章绪论l1 1 厌氧消化的机理和工艺11 1 1 厌氧消化机理11 1 2 厌氧消化工艺31 2 两相厌氧消化工艺的概况41 2 1 两相厌氧消化的基本原理41 2 2 两相厌氧消化的特点51 2 3 两相厌氧发酵工艺反应器61 2 4 两相厌氧消化工艺的发展71 2 5 两相厌氧消化的影响因素81 2 6 相分离的实现对整个工艺的影响1 l1 2 7 相分离方法及研究1 11 3 研究
5、目的意义及内容1 31 3 1 研究的目的意义1 31 3 2 研究的内容1 3第二章回流液曝气对相分离的影响1 52 1 材料与方法1 52 1 1 试验材料与工艺152 1 2 试验设计1 72 1 3 检测项目与方法1 82 1 4 数据分析2 02 2 结果与分析2 12 2 1 曝气处理与未曝气处理回流液p H 的变化一2 12 2 2 曝气处理回流液溶解氧( D O ) 的变化2 12 2 3 两相系统中C O D 、S C O D 的变化情况2 22 2 4 曝气与未曝气处理日产气量2 52 2 5 曝气与未曝气处理日产甲烷含量变化2 6秸秆两相厌氧发酵相分离技术研究2 2 6
6、曝气与未曝气处理累积产气量以及累积产甲烷量2 72 2 7 曝气与未曝气处理V F A s 变化情况一2 92 2 8 稻秸发酵前后纤维素、半纤维素及木质素含量变化与降解率312 3 本章小结3l第三章P H 与曝气调节对厌氧发酵产气量和产甲烷量的影响3 33 1 材料与方法3 33 1 1 试验材料3 33 1 2 试验装置3 33 1 3 试验设计3 43 1 4 检测项目与方法3 43 1 5 数据分析3 43 2 结果与分析3 53 2 1p H 变化3 53 2 2E h 值变化3 63 2 3 产气量变化3 83 2 4 甲烷含量变化4 03 2 5 累积产气量和累积产甲烷量4 2
7、3 2 6V F A s 变化4 43 2 7 不同因素试验处理产气量和产甲烷量情况5 03 2 8 不同试验处理单位质量葡萄糖产气量和产甲烷量的方差分析5 23 3 本章小结5 4第四章产酸相P I t 与曝气调节对相分离的影响。5 54 1 材料与方法5 54 1 1 试验材料与工艺5 54 1 2 试验设计一5 54 1 3 检测项目与方法5 64 1 4 数据分析5 74 2 结果与分析5 74 2 1 产酸相p H 变化一5 74 2 2 产酸相E h 的变化情况5 84 2 3 不同处理产气量及甲烷含量的变化情况5 94 2 4 不同处理累积产气量和累积产甲烷量情况6 24 2 5
8、 发酵前后稻秸三素含量变化及干物质损失情况6 4目录4 _ 3 本章小结6 6第五章结论与展望6 75 1 结论一6 75 2 创新之处6 75 3 存在的问题与不足6 7由于时间有限及试验两相分离效果未能达到试验预期效果，没能对秸秆两相厌氧发酵过程中微生物区系变化进行分析。一6 75 4 进一步的研究展望6 7参考文献。6 9致谢7 5摘要秸秆两相厌氧发酵相分离技术研究摘要随着现代农业的快速发展，农作物秸秆的处理问题日益严峻，将农作物秸秆厌氧发酵产沼气是秸秆资源化的有效途径之一，受到国内外的广泛关注。两相厌氧发酵工艺因可实现产酸相和产甲烷相的分离，产气效率和有机负荷较传统的单相工艺明显提高，
9、具有更好的应用前景。本文主要针对在实际运行中，秸秆两相厌氧发酵系统产酸相和产甲烷相分离效果不好，产酸相产气较多，而产甲烷相产气率较低，导致秸秆生物转化率低、产气品质差等问题进行了研究。期望通过相关调控措施研究，减少产酸相产气、提高产甲烷相的产气量，这对工程运行中实现产酸相的敞口运行至关重要，最终达到减少工程投资、方便操作运行和随时进出料的目的。1 通过对回流液进行曝气处理，来研究其对相分离的影响。结果表明：回流液曝气处理与未曝气处理系统的C O D 、S C O D 、V F A 、日产气量、日产甲烷含量、累积产气量、累积产甲烷量，曝气与未曝气处理间没有明显的差别；曝气处理后回流液的p H 明
10、显较曝气前与未曝气处理明显增加，但是对两相分离并没有明显影响；曝气处理对稻秸纤维素、半纤维素及木质素的降解也没有明显影响。故对回流液曝气处理不能实现相分离的目的。2 试验以葡萄糖为底物，通过调节发酵液起始p H 值及向厌氧反应器内曝气，研究p H 调节与曝气处理对厌氧发酵产气量及产甲烷量的影响。结果表明：通过持续曝气处理，降低了反应器料液的p H 值、提高了反应器料液的氧化还原电位、促使反应器中异丁酸和异戊酸积累，同时能够降低反应器的产气量及甲烷浓度，其中最大与最小累积产气量之间相差5 倍左右；最大与最小累积产甲烷量之间相差3 3 0 多倍；综合试验结果，起始p H 值、曝气间隔时间及曝气量分别为6 0 、8 h 和5 L 对厌氧发酵的产气量和产甲烷量的抑制有明显效果。3 为验证实验2 的效果，将实验2 获得的参数在秸秆两相厌氧系统中进行验证，将两相系统的产酸相的起始p H 值、曝气间隔时间及曝气量分别设置为6 0 、8 h 和5 L 。结果表明：适宜的曝气处理间隔时间和起始p H
