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CSTR系统填埋场渗滤液与果蔬废物混合厌氧消化试验研究

作　者: 谭鹏
导　师: 张文阳
学　校: 西南交通大学
专　业: 环境工程
关键词: 果蔬废物填埋场渗滤液 CSTR系统厌氧消化有机负荷产甲烷率
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

试验以填埋场渗滤液和果蔬废物为原料,在自制CSTR厌氧反应器(continuous tirred tank reactor,连续搅拌厌氧反应器)进行半连续式混合厌氧消化研究。分别以果蔬废物为物料、果蔬废物与填埋场渗滤液按7：3混合为物料两种情况进行中温厌氧消化研究。试验结果表明：(1)在自制的CSTR厌氧反应器中对填埋场渗滤液进行驯化,其驯化液能顺利进行果蔬废物与填埋场渗滤液为物料的厌氧消化反应,系统能顺利进行水解酸化、甲烷化过程,果蔬废物和垃圾渗滤液中的有机物均得到有效降解。(2)以果蔬废物为物料的半连续进料中温厌氧消化试验,随着有机负荷从0.5、0.75、1.0、.25gVS/L递增,厌氧消化系统所产生的VFA与氨氮能使系统的酸碱度(pH值)维寺在有利于产甲烷菌的生长环境内。整个厌氧消化过程中单位物料产甲烷率呈现上升的趋势,在有机负荷为1.25gVS/L,试验的第81天,厌氧消化系统达到最高的单位产甲烷率,为0.7332L/gVS·d。以果蔬废物为物料的厌氧消化中,在有机负荷为1.25gVS/L时甲烷产量最大,占总产气量的64.56%,可获得更好的厌氧消化产气效果。(3)以果蔬废物与渗滤液按7：3混合的半连续进料中温厌氧消化试验,随着有机负荷从1.0到1.25gVS/L递增,pH值经过初期的波动后一直稳定在7.2左右。VFA含量在初期旦出现一定的波动,但系统进入相对稳定的产甲烷化阶段后,其浓度始终维持在(?)60mg/L左右。通过对气体成分的测算,1.0gVS/L和1.25gVS/L两种有机负荷的总产气量、产甲烷量、甲烷量占总产气量的比例分别为98.56、61.78L、62.27%;127.87L、(?)1.05L、63.38%。与单独以果蔬废物为物料的厌氧消化相比,由于渗滤液中所含高氨氮、高金属等物质对微生物产生一定影响,并且渗滤液作为物料造成系统底物浓度的降低,从而使产甲烷比例略有下降。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-8
目录  8-10
第一章绪论  10-24
  1.1 引言  10
  1.2 渗滤液的产生、特性及处理现状  10-17
    1.2.1 渗滤液的产生  10-11
    1.2.2 渗滤液的组成和性质  11-13
    1.2.3 渗滤液的危害及处理现状  13-17
  1.3 固体废物和果蔬废物的处理现状  17-21
    1.3.1 固体废物种类和特性  17-18
    1.3.2 果蔬废物的产生和特性  18-21
  1.4 课题研究的意义及内容  21-24
    1.4.1 课题研究意义  21-22
    1.4.2 课题研究内容  22-23
    1.4.3 课题的主要技术路线  23
    1.4.4 课题研究的创新性  23-24
第二章厌氧消化技术原理概述  24-33
  2.1 厌氧消化的微生物原理  24-27
    2.1.1 厌氧消化微生物种类  24
    2.1.2 厌氧消化过程  24-27
  2.2 厌氧消化技术影响因素及研究现状  27-30
    2.2.1 厌氧环境  27-28
    2.2.2 消化物料和有机负荷率  28
    2.2.3 消化温度  28
    2.2.4 营养成分  28-29
    2.2.5 pH和碱度  29-30
    2.2.6 氨氮  30
    2.2.7 有毒有害物质  30
  2.3 厌氧消化工艺技术研究  30-31
  2.4 厌氧消化处理渗滤液和果蔬废物的研究现状  31-33
    2.4.1 厌氧消化处理渗滤液研究现状  31-32
    2.4.2 厌氧消化处理果蔬废物现状  32-33
第三章试验方案和分析方法  33-38
  3.1 试验目的  33
  3.2 试验内容  33
  3.3 试验装置  33-34
  3.4 试验材料  34
  3.5 试验测定指标与方法  34-37
  3.6 试验药品和仪器  37-38
第四章果蔬废物为物料的厌氧消化研究  38-46
  4.1 试验方案  38-39
  4.2 试验结果与分析  39-43
    4.2.1 厌氧消化过程中pH的变化分析  39-40
    4.2.2 厌氧消化过程中VFA浓度的变化分析  40-41
    4.2.3 厌氧消化过程中氨氮和碱度的变化分析  41-42
    4.2.4 厌氧消化过程中单位物料产甲烷率变化分析  42-43
    4.2.5 厌氧消化过程中总产气量与产甲烷量的关系  43
  4.3 小结  43-46
第五章果蔬废物和填埋场渗滤液混合厌氧消化研究  46-53
  5.1 试验方案  46
  5.2 试验结果与分析  46-51
    5.2.1 果蔬废物与渗滤液按7：3混合厌氧消化过程中pH、VFA变化分析  46-48
    5.2.2 果蔬废物与渗滤液按7：3混合厌氧消化氨氮、碱度的变化分析  48-49
    5.2.3 果蔬废物与渗滤液按7：3混合厌氧消化单位物料产甲烷率的分析  49-50
    5.2.4 果蔬废物与渗滤液按7：3混合厌氧消化总产气量与产甲烷量分析  50-51
    5.2.5 单独果蔬物料和果蔬废物与渗滤液按7：3混合厌氧消化产甲烷率的对比分析  51
  5.3 小结  51-53
结论与建议  53-55
  结论  53-54
  建议  54-55
致谢  55-56
参考文献  56-60
攻读硕士学位期间发表的论文  60

CSTR系统填埋场渗滤液与果蔬废物混合厌氧消化试验研究

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