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甘薯淀粉废水的ABR处理及资源化应用

作　者: 周晨光
导　师: 李德生
学　校: 天津理工大学
专　业: 环境科学
关键词: 甘薯淀粉废水 ABR 资源化 解淀粉芽孢杆菌 微生物肥料
分类号: X792
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


甘薯是我国四大重要的粮食作物之一,因其含有丰富的营养物质和保健效果,受到越来越多的消费者喜爱。目前我国甘薯年产量稳定在1亿吨以上,近年来随着甘薯加工企业的日益增多,环境污染等问题的日益凸显,甘薯淀粉废水的污染己成为甘薯加工企业和当地经济发展的瓶颈。甘薯淀粉废水较一般食品废水COD要高很多,而且极易发生酸化,影响后续的处理工作。本文针对甘薯淀粉废水难处理的问题展开研究,以甘薯加工企业的生产车间为基地,进行了厌氧折流板(ABR)工艺处理甘薯淀粉废水的中试试验,研究了ABR工艺在实际运行中处理甘薯淀粉废水去除率的影响因素。同时,利用微生物发酵甘薯淀粉废水制备微生物肥料应用到茶园,以实现甘薯废水的资源化,通过本文的研究,得到如下结论：ABR在常温条件下启动是可行的。反应器共运行172天,经历夏、秋、冬三个季节。随着温度的降低,ABR的去除率不断下降,当温度降至25℃以下,ABR的去除率有较大程度的下降。在整个运行过程中,随着温度由30℃左右下降到6℃左右,进水COD从10000mg/L下降到2000mg/L, ABR的COD去除率由80.36%下降到53.52%。中试试验表明温度是影响ABR在实际运行中效率下降的主要因素。考察和调查了甘薯淀粉废水发酵制备解淀粉芽孢杆菌微生物菌剂(肥料)的可行性和培养条件,研究结果表明,将解淀粉芽孢杆菌液体种子接种到甘薯淀粉废水中,在32.5℃、初始pH7.5和250转/分的条件下培养23h,其解淀粉芽孢杆菌的生物量可达8.67×109CFU/mL,符合微生物菌剂国家标准(GB20287-2006)(液体菌剂≥2×108CFU/mL)的要求。实验结果初步证明了解淀粉芽孢杆菌能资源化甘薯淀粉废水,生产微生物肥料的潜力。甘薯淀粉废水经过解淀粉芽孢杆菌发酵,将得到的微生物菌剂(肥料)施入茶园,考察了解淀粉芽孢杆菌微生物菌剂(肥料)对茶叶产量和品质的影响。田间实验表明,解淀粉芽孢杆菌微生物菌剂(肥料)可以显著提高茶叶的产量和品质。随着施加解淀粉芽孢杆菌微生物菌剂比例的不断提高,茶叶的产量和品质都呈现出先升高后下降的趋势。进一步研究表明：所有的施肥结构中,4%的解淀粉芽孢杆菌微生物肥料效果最好。与空白对照相比,施加解淀粉芽孢杆菌微生物菌剂(肥料)处理的茶叶产量、芽头个数、百芽重、茶多酚和氨基酸最高可分别提高46.04%、41.72%、7.2%、14.24%、18.68%和20.67%。通过田间实验的结果表明：解淀粉芽孢杆菌具有促进植物生长的能力,可以用其发酵甘薯淀粉废水制备微生物肥料,并应用到农业生产中。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
第一章 绪论  9-17
  1.1 前言  9-10
  1.2 研究背景  10-15
    1.2.1 淀粉废水的来源  10-12
    1.2.2 淀粉废水水质特征  12
    1.2.3 淀粉废水的主要处理方法  12-14
    1.2.4 淀粉废水的资源化  14-15
  1.3 研究目的意义及技术路线  15-17
    1.3.1 研究的目的意义  15
    1.3.2 研究内容及路线  15-17
第二章 ABR反应器试验  17-29
  2.1 ABR概述  17
  2.2 ABR的工艺特性和处理性能  17-19
    2.2.1 ABR反应器的特征  17-19
  2.3 ABR试验  19-29
    2.3.1 试验装置  19-20
    2.3.2 化学分析项目  20
    2.3.3 试验结果  20-23
    2.3.4 讨论  23-28
    2.3.5 本章小结  28-29
第三章 甘薯废水生产微生物肥料  29-40
  3.1 微生物肥料概述  29-31
  3.2 解淀粉芽孢杆菌  31-32
  3.3 甘薯废水发酵生产解淀粉芽孢杆菌菌剂(肥料)  32-39
    3.3.1 实验材料  32
    3.3.2 实验方法  32-33
    3.3.3 实验结果  33-39
  3.4 本章小结  39-40
第四章 解淀粉芽孢杆菌对茶叶产量和主要生化成分的影响  40-47
  4.1 材料与方法  40-42
    4.1.1 研究区概况及实验材料  40-41
    4.1.2 实验设计  41
    4.1.3 茶叶产量和主要生化指标的测定  41
    4.1.4 数据分析  41-42
  4.2 结果与分析  42-46
    4.2.1 解淀粉芽孢杆菌对芽头个数的影响  42
    4.2.2 解淀粉芽孢杆菌对百芽重的影响  42-43
    4.2.3 解淀粉芽孢杆菌对茶叶产量的影响  43
    4.2.4 解淀粉芽孢杆菌对茶叶水浸出物的影响  43-44
    4.2.5 解淀粉芽孢杆菌对茶叶茶多酚的影响  44
    4.2.6 解淀粉芽孢杆菌对茶叶咖啡碱的影响  44-45
    4.2.7 解淀粉芽孢杆菌对茶叶氨基酸的影响  45-46
  4.3 本章小结  46-47
第五章 结论与展望  47-49
  5.1 结论  47-48
  5.2 今后工作展望  48-49
参考文献  49-55
发表论文和科研情况说明  55-56
致谢  56

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 轻工业废物处理与综合利用 > 食品工业
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