收藏本站
《内蒙古大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

牛粪两相厌氧发酵产酸产气条件优化研究

邓玉洁  
【摘要】:随着经济生活水平的不断提高,人们对于畜禽产品,如肉蛋奶的需求量不断攀升。畜禽养殖业的集约化程度迅速增大,这导致了畜禽粪便大量集中的产生,带来了极大的环境污染。厌氧发酵技术可以让农业废物无害化、资源化。其产生的沼气可作为清洁能源燃烧供能,沼液和沼渣可进一步加工成无公害的优质肥料,沼渣甚至还可以进一步加工并添加进饲料中再次利用,兼具经济、环保、能源等诸多效益。因而近年来利用畜禽粪便作为厌氧发酵原料进行无害化处理得到了越来越多的重视。两相厌氧技术具有效率高、反应速度快、稳定性强等优势。因此本文选取牛粪作为厌氧发酵的原料,探讨牛粪两相厌氧消化过程中温度、水力停留时间(HRT)和总固体(TS)对产酸相酸化效果的影响和温度、TS对产甲烷相产气效果的影响。在牛粪酸化的条件优化试验中,设计了三部分试验内容:(1)温度对牛粪酸化效果的影响。这部分试验设置了18℃、35℃、50℃三个温度水平。(2)水力停留时间对牛粪酸化效果的影响。这部分试验设置了6、5、4、3、2天五个水力停留时间,采用逐步缩短水力停留时间的方式连续进行试验。(3)TS对牛粪酸化效果的影响。这部分试验设置了2%、4%、6%、8%、10%五个TS水平分组进行试验。得出的优化条件为:35℃、HRT=4d、TS=8%。在此条件下,产酸相p H可稳定保持在产酸菌适宜的范围内。总挥发酸浓度峰值为39.4g/L,总挥发酸均值为23.83 g/L,乙酸、丁酸占比均值为69.79%。整个过程产酸稳定,氨氮浓度均处于1500mg/L之下。若以此为产甲烷相进料,不会在进料初始对产甲烷菌产生抑制作用。利用产酸相得出的试验优化条件继续进行产甲烷相的试验。利用上一步骤试验酸化好的物料直接进行试验,探究不同温度(35℃、50℃)不同TS(TS=8%、10%)的物料在严格厌氧环境下产气的效果。试验结果为:四组(50℃、TS=10%)的日均产气量和池容产气率分别为633mL和0.528 m3/m3·d,高于其他三组。二组(35℃、TS=10%)与四组的产气差距较小。最终得出的结论是,在两相厌氧消化试验中,以牛粪作为发酵物料,产酸相的优化反应条件是:35℃、HRT=4d、TS=8%。产甲烷相的优化条件可分两种情况:在不考虑能耗时,50℃、进料TS=10%是最优的产甲烷相反应条件;考虑能耗时,35℃、进料TS=10%是最优的产甲烷相反应条件。
【学位授予单位】:内蒙古大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:X713

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李晶宇;罗立娜;李文哲;公维佳;郭勇;;温度对牛粪两相厌氧发酵特性的影响[J];环境工程学报;2015年08期
2 李玉友;牛启桂;;有机废弃物厌氧发酵技术展望[J];生物产业技术;2015年03期
3 李文哲;殷丽丽;王明;刘爽;刘丹;李晶宇;;底物浓度对餐厨废弃物与牛粪混合产氢发酵的影响[J];东北农业大学学报;2014年05期
4 仇焕广;廖绍攀;井月;栾江;;我国畜禽粪便污染的区域差异与发展趋势分析[J];环境科学;2013年07期
5 董蕾;占美丽;孙英杰;张奇;李成立;封琳;;餐厨垃圾高温厌氧消化[J];环境工程学报;2013年06期
6 赵旭;王文丽;李娟;;30℃条件下总固体质量分数对牛粪沼气发酵的影响[J];江苏农业科学;2013年04期
7 罗立娜;李文哲;王小伟;徐名汉;袁虎;;m88.com[J];农机化研究;2013年04期
8 孙勇;张鸿琼;李文哲;;基于中温两相厌氧发酵技术的不同配比牛猪粪对寒地户用沼气的影响[J];太阳能学报;2012年04期
9 关正军;李文哲;郑国香;毕兰平;;牛粪固液分离液两相厌氧发酵技术[J];农业工程学报;2011年07期
10 王颖;;规模化养牛场牛粪的综合利用[J];吉林畜牧兽医;2011年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 阎波杰;潘瑜春;;基于网格的中国耕地畜禽养殖废弃物氮负荷估算[J];水土保持通报;2015年05期
2 潘丹;孔凡斌;张雅燕;;基于环境要素禀赋的畜禽养殖总量控制研究——以鄱阳湖生态经济区为例[J];中国农学通报;2015年29期
3 丁凡琳;董晓霞;王建芬;姜小平;;奶牛养殖场粪污处理模式选择及影响因素分析——以北京市为例[J];上海农业学报;2015年05期
4 易小燕;杨宇泽;;北京市奶牛养殖与粪污处理现状及展望——以三元绿荷为例[J];农业展望;2015年09期
5 邢红;赵媛;王宜强;;南通市农业生产用能的县域差异演变及影响因素分析[J];南京师大学报(自然科学版);2015年03期
6 王德鑫;郑炎成;李谷成;黄珂;;环境规制条件下我国规模化生猪生产效率的测度与分析——兼论生猪养殖的适度规模经营[J];农业现代化研究;2015年05期
7 李登旺;仇焕广;吕亚荣;韩炜;;欧美农业补贴政策改革的新动态及其对我国的启示[J];中国软科学;2015年08期
8 毕少杰;孙宇;孙志远;高亚梅;晏磊;王彦杰;王伟东;;酸化处理对牛粪厌氧发酵有机酸和细菌多样性的影响[J];中国沼气;2015年04期
9 李晶宇;罗立娜;李文哲;公维佳;郭勇;;温度对牛粪两相厌氧发酵特性的影响[J];环境工程学报;2015年08期
10 庄榆佳;高阳俊;邓玉君;张娴;耿春女;;微生物固化曝气技术对养殖废水的深度处理[J];环境化学;2015年07期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 简树贤;马文林;李荣旗;洪志强;戴水文;邓柏林;;牛粪最大甲烷生产能力及其发酵过程实验研究[J];中国沼气;2013年02期
2 罗立娜;李文哲;王小伟;徐名汉;袁虎;;m88.com[J];农机化研究;2013年04期
3 刘爽;李文哲;;牛粪与餐厨废弃物混合比例对厌氧发酵产氢的影响[J];农业机械学报;2013年03期
4 李金平;周丹丹;张庆芳;翟盼盼;冯荣;;温度对高浓度恒温厌氧发酵产沼气成分的影响[J];兰州理工大学学报;2012年06期
5 仇焕广;莫海霞;白军飞;蔡亚庆;王金霞;;中国农村畜禽粪便处理方式及其影响因素——基于五省调查数据的实证分析[J];中国农村经济;2012年03期
6 宋大平;庄大方;陈巍;;安徽省畜禽粪便污染耕地、水体现状及其风险评价[J];环境科学;2012年01期
7 关正军;李文哲;郑国香;毕兰平;;固液分离对牛粪利用效果的影响[J];农业工程学报;2011年04期
8 苏丁丁;曾建国;伍小松;曹满湖;;湖南省畜禽养殖污染年排放量调查分析[J];农业现代化研究;2011年01期
9 李金平;柏建华;李珍;;不同恒温条件厌氧发酵的沼气成分研究[J];中国沼气;2010年06期
10 黄季焜;刘莹;;农村环境污染情况及影响因素分析——来自全国百村的实证分析[J];管理学报;2010年11期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱教宁;李永平;张晓晨;;不同进料量对农业废弃物半连续厌氧发酵产气性能的影响[J];山西农业科学;2016年12期
2 杜越;刘建禹;王尚坤;朱坤展;贺佳贝;;厌氧发酵反应器内温度场的数值模拟[J];农机化研究;2017年04期
3 刘伟;王玉鹏;秦国辉;周闯;王欣;徐晓秋;罗向东;刘旭丹;岳欢;;我国近年来对秸秆厌氧发酵控制技术的学术研究情况[J];黑龙江科学;2017年06期
4 付尹宣;桂双林;廖梦垠;江成;夏嵩;;混合厌氧发酵产沼气研究进展[J];能源研究与管理;2016年01期
5 朱洪艳;王粟;裴占江;高亚冰;王向鹤;燕红;刘杰;;餐厨垃圾与牛粪混合厌氧发酵产沼气研究[J];湖北农业科学;2015年20期
6 陈建勇;谢育红;郑育毅;刘常青;;厌氧发酵制氢研究进展[J];化学工程与装备;2012年03期
7 付钟;;国外生活垃圾厌氧发酵技术的工程应用[J];江苏环境科技;2008年04期
8 肖鸿;彭宏;;城市生活有机垃圾湿式动态厌氧发酵工艺[J];环境工程;2007年04期
9 刘声远;陈祖洁;曹淡君;;牛粪中温厌氧发酵制沼气[J];沈阳农业大学学报;1987年S1期
10 凌代文;王大耜;;猪粪和玉米秸厌氧发酵两株主要产甲烷杆菌的鉴定[J];中国沼气;1987年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 关山月;郝炯驹;王少鹏;李鹏飞;高赞;苏煌;焦有宙;李刚;贺超;;中温厌氧发酵过程中料液流变特性研究[A];高等教育学会工程热物理专业委员会第二十一届全国学术会议论文集——热物理测量技术[C];2015年
2 罗艳;陈广银;罗兴章;郑正;郑斌国;方彩霞;;篁竹草厌氧发酵产气特性及结构变化研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
3 唐蓉;;烟草废弃物高温干式厌氧发酵的中试研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会(CSAE 2011)论文摘要集[C];2011年
4 钱午巧;包武;陈彪;林代炎;卢济事;;利用厌氧发酵技术综合治理畜牧业污染的探讨[A];福建省科协第三届学术年会“能源可持续发展”研讨会论文专辑[C];2003年
5 刘丹;李文哲;;两相厌氧发酵工艺的研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
6 常志州;叶小梅;吴华山;付广青;靳红梅;郭德杰;陈广银;杜静;马艳;;猪、牛粪厌氧发酵及沼液贮存中氮、磷形态及固、液相分布变化[A];面向未来的土壤科学(上册)——中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集[C];2012年
7 刘伟伟;马欢;王继先;朱德泉;夏萍;;常温干式厌氧发酵水稻秸秆产沼气试验研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
8 孙堂磊;荆艳艳;胡建军;史增胜;于秀男;张全国;;玉米秸秆厌氧发酵产氢酶解工艺优化[A];高等教育学会工程热物理专业委员会第二十一届全国学术会议论文集——热物理测量技术[C];2015年
9 靳红梅;常志州;叶小梅;;猪粪厌氧发酵后砷的形态转化特征[A];2015年中国环境科学学会学术年会论文集[C];2015年
10 王赛月;牛明芬;庞小平;;生物菌剂对秸秆厌氧发酵的影响[A];科技创新与产业发展(A卷)——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 陈云芬;滇池水葫芦有了新用途[N];云南日报;2009年
2 记者 呼跃军;规模化沼气高效利用工程启动[N];中国化工报;2009年
3 记者 胡左;我首条垃圾联合厌氧发酵生产线运行[N];科技日报;2009年
4 张仲安;厌氧发酵饲料猪爱吃[N];云南科技报;2007年
5 晓松;怎样提高猪厌氧发酵饲料的适口性[N];新疆科技报(汉);2005年
6 本报记者 马爱平;一站 两区 三基地[N];科技日报;2015年
7 平卫东;南丰生猪污物“厌氧发酵”环保又经济[N];抚州日报;2008年
8 张继东;城市生物质垃圾联合厌氧发酵工艺在东胜区实现工厂化生产[N];鄂尔多斯日报;2010年
9 钱伯章;秸秆厌氧发酵制氢产气量提高[N];中国化工报;2009年
10 尚东 编译;厌氧发酵:城市垃圾处理新方法[N];中国房地产报;2006年
中国博士188bet全文数据库 前10条
1 毛春兰;小麦秸秆与猪粪混合物料厌氧发酵特征及微生物调控机制研究[D];西北农林科技大学;2018年
2 张彤;温度和pH值调控对厌氧发酵产甲烷影响的研究[D];西北农林科技大学;2017年
3 陈彬;流域水葫芦控制与利用生态工程研究[D];同济大学;2007年
4 翟宁宁;餐厨垃圾厌氧发酵过程稳定性及高效产气工艺研究[D];西北农林科技大学;2016年
5 董晓莹;蔬菜废弃物两相厌氧发酵工艺产沼气试验研究[D];沈阳农业大学;2016年
6 杨天学;玉米秸秆干式厌氧发酵转化机理及微生物演替规律研究[D];武汉大学;2014年
7 温博婷;木质纤维素原料的酶解糖化及厌氧发酵转化机理研究[D];中国农业大学;2015年
8 张媛;搅拌式厌氧发酵反应器的CFD模拟及应用研究[D];北京化工大学;2016年
9 聂红;高浓度鸡粪厌氧发酵产甲烷的氨抑制研究[D];中国石油大学(北京);2016年
10 张放;混合菌群厌氧发酵的代谢模型及其过程控制[D];中国科学技术大学;2013年
中国硕士188bet全文数据库 前10条
1 刘旭丹;沼气工程高温厌氧发酵监控系统设计[D];哈尔滨工业大学;2017年
2 蔡珊珊;基于混合核函数LS-SVM的厌氧发酵产气量预测模型研究[D];昆明理工大学;2018年
3 赵霞;以玫瑰秸秆为原料厌氧发酵影响因素的研究[D];东华大学;2018年
4 刘玉环;奶牛粪便厌氧发酵过程木质纤维素强化降解研究[D];昆明理工大学;2013年
5 Kornel Ramaisa;巨菌草和其他有机废弃物厌氧发酵产沼气的研究[D];福建农林大学;2015年
6 邓松;猪粪与玉米秆混合厌氧发酵的高效稳定产气研究[D];西南大学;2018年
7 谢梦春;稻草厌氧发酵搅拌设备参数CFD模拟与优化试验研究[D];北京化工大学;2018年
8 李娜;电化学法和化学法预处理对稻草厌氧发酵产沼气性能研究[D];北京化工大学;2017年
9 党禹杰;外源助剂对牛粪厌氧发酵产沼气的特性研究[D];内蒙古大学;2018年
10 邓玉洁;牛粪两相厌氧发酵产酸产气条件优化研究[D];内蒙古大学;2018年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026