学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

水葫芦干式厌氧发酵制沼气实验研究

作　者: 陶亮
导　师: 陈砺
学　校: 华南理工大学
专　业: 化学工艺
关键词: 水葫芦干式厌氧发酵沼气产气率
分类号: TQ221.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 64次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文利用干式厌氧发酵原理,以水葫芦为唯一底物进行厌氧发酵实验研究,确定水葫芦干式厌氧发酵对湿式厌氧发酵的相比较优势,采取独立干式厌氧发酵实验研究,以考察水葫芦干式厌氧发酵过程原理,产气水平以及产气品质,探索工艺路线,探寻水葫芦综合利用的新方法。实验研究首先对水葫芦原料进行基本性质的测定,包括元素分析,主要成分含量分析,热值测定等。然后在相同实验条件下,采用湿式厌氧发酵和干式厌氧发酵对比实验研究,得出:干式厌氧发酵的启动时间较湿式厌氧发酵推迟3~5天,干式厌氧发酵在日产气水平、产气品质、平均甲烷含量方面与湿式厌氧发酵相当;但是,在原料利用率、30天累计沼气产量、池容率方面具有较高的优势,分别为湿式厌氧发酵的1.5倍、10倍、5倍;且沼液沼渣排量仅为湿式厌氧发酵的10%。综合考虑,干式厌氧发酵具有比较高的相比较优势。最后进行独立干式厌氧发酵实验研究,得出在干式厌氧发酵条件下:水葫芦正常启动时间约为7天,碱化预处理可以有效的避免发酵初期的酸化严重现象,提高发酵系统的稳定性,进料率对实际产气结果呈现正影响,温度对实际产气结果呈现正影响,最适pH值为7.8,最适C/N为20;实际产气水平为403mL/gTS。本课题通过实验得出水葫芦干式厌氧发酵制沼气工艺中主要因素对发酵过程的影响,以日产100m3沼气为例,模拟计算实际水葫芦沼气工程的过程步骤,方法路线以及设计思路,为水葫芦厌氧发酵制沼气工程化应用提供现实模板和基本数据支持,为水葫芦综合利用提供新方法。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-28
  1.1 水葫芦简介  10-15
    1.1.1 水葫芦生物特性  10-12
    1.1.2 水葫芦的危害及处理方式  12-15
  1.2 厌氧发酵过程概述  15-23
    1.2.1 厌氧发酵原理  15-18
    1.2.2 沼气发酵微生物简介  18-21
    1.2.3 厌氧发酵过程影响因素  21-23
  1.3 水葫芦厌氧发酵研究进展  23-24
  1.4 国内外干法厌氧发酵研究现状  24-26
  1.5 课题研究的意义和内容  26-28
    1.5.1 课题的研究内容  26
    1.5.2 课题的特色与创新之处  26-28
第二章实验设计与方法  28-35
  2.1 实验装置  28-29
    2.1.1 实验装置设计  28
    2.1.2 实验装置工作原理  28-29
  2.2 实验材料  29-30
    2.2.1 水葫芦预处理  29-30
    2.2.2 发酵接种物  30
    2.2.3 发酵添加物质  30
  2.3 实验测试仪器及测试分析方法  30-32
    2.3.1 实验测试仪器  30-31
    2.3.2 测试分析方法  31-32
  2.4 实验内容与方法  32-35
    2.4.1 空白试验  32-33
    2.4.2 干湿对比实验研究  33
    2.4.3 干式优化实验研究  33-35
第三章干湿对比实验结果分析与讨论  35-45
  3.1 空白试验研究结果  35-36
  3.2 产气量的对比分析  36-41
    3.2.1 湿式发酵产气潜力研究  36-38
    3.2.2 干式发酵产气潜力研究  38-41
  3.3 产气品质的对比分析  41-42
    3.3.1 产气潜力和产气速率对比  41
    3.3.2 启动时间与产气品质对比  41-42
  3.4 原料利用率的对比分析  42-44
    3.4.1 发酵过程现象的对比  42-43
    3.4.2 干湿式厌氧发酵原料利用率的对比研究  43-44
  3.5 本章小结  44-45
第四章干式优化实验结果分析与讨论  45-56
  4.1 干式厌氧发酵工艺对产气结果的影响  45-49
    4.1.1 干式厌氧发酵过程原理  45-47
    4.1.2 沼气产量与甲烷产率分析  47-49
  4.2 碱化预处理对干式厌氧发酵的影响  49-51
    4.2.1 碱化预处理对发酵体系pH值的影响  49-51
    4.2.2 碱化预处理对产气结果的影响  51
  4.3 不同进料率对干式厌氧发酵产气结果的影响  51-53
    4.3.1 不同进料率对沼气日产量的影响  51-52
    4.3.2 不同进料率对原料产气潜力的影响  52-53
  4.4 不同温度对干式厌氧发酵产气结果的影响  53-55
    4.4.1 不同温度对沼气日产量的影响  53-54
    4.4.2 不同温度对沼气累积产量的影响  54-55
  4.5 本章小结  55-56
第五章水葫芦干式厌氧发酵工程设计  56-64
  5.1 设计基础  56-57
    5.1.1 设计基本原理  56
    5.1.2 工艺流程图  56-57
  5.2 原料采集与预处理  57-58
  5.3 消化池的设计  58-59
    5.3.1 消化器的设计要求  58
    5.3.2 消化器容积计算  58-59
    5.3.3 消化池的保温和加热  59
  5.4 沼气收集段设计  59-61
    5.4.1 沼气净化装置  59-60
    5.4.3 沼气储存装置  60-61
  5.5 沼液与沼渣的处理与利用  61-62
    5.5.1 沼液与沼渣的收集装置  61
    5.5.2 沼液与沼渣的处理方案  61-62
  5.6 工程预算  62-64
    5.6.1 主要土建工程  62-63
    5.6.2 主要安装设备清单  63
    5.6.3 其他部分  63-64
结论  64-66
参考文献  66-74
攻读硕士学位期间取得的研究成果  74-75
致谢  75-76
附件  76

水葫芦干式厌氧发酵制沼气实验研究

内容摘要

全文目录

相似论文