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《西南交通大学》 2015年
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干式厌氧消化法处理餐厨垃圾的研究

连红民  
【摘要】:城市餐厨垃圾具有产量大、含水率高、有机质及油脂含量丰富的特点,已成为困扰城市生态文明建设的重要问题。在餐厨垃圾诸多处理技术中,干式厌氧消化法具有资源回收率高、无二次污染等优势,是餐厨垃圾资源化利用的有效途径。本论文在研制序批式厌氧消化反应器的基础上,以实验室多功能复合菌剂为接种菌,研究了反应器的启动过程以及接种比率对反应器产气效率的影响。主要结论如下:(1)启动阶段采用流加进料方式,在较低的有机负荷下逐渐增加容积负荷,使厌氧微生物在较温和的环境中逐步提高了活性。日产气量随着容积负荷的增加而增加,峰值出现在第38d,为5340mL,后期甲烷含量稳定在55%(V/V)左右。消化液的VFA在反应初期快速上升,之后稳定在2500mg/L左右;总碱度随着反应的进行持续上升,最高值为7033mg/L。较高的总碱度保证了系统具有较强的缓冲能力,使系统pH除了在开始阶段下降到6.5外,之后稳定在6.8-7.5的范围内。消化液的氨氮浓度从450mg/L增加到1161mg/L,未出现氨氮中毒的现象。产甲烷菌数量从开始时的1.15×104g-1逐步提高到4.5×106g-1。(2)设置5个反应组,编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ、Ⅴ,以启动阶段驯化成熟的餐厨垃圾1kg为接种物,分别接种新鲜餐厨垃圾2kg、2.5kg、3kg、3.5kg、4kg,研究接种比率对产气效率的影响。结果表明,Ⅲ号反应器的总产气量为58810mL,甲烷总产量为26150mL,单位质量挥发性固体(Volatile Solid, VS)的产气量和产甲烷量分别为0.38OL/g、0.195L/kg,都是最高的。产气过程出现两个峰:二氧化碳峰和甲烷峰,增大容积负荷可以增大甲烷峰的峰值,延后甲烷峰的时间;但是当容积负荷过大,系统酸化时,甲烷峰峰值变小或者不出现甲烷峰。挥发性脂肪酸(Volatile Fatty Acid, VFA)浓度随容积负荷的增大而显著增大,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号反应器的VFA最高值分别为4380mg/L、 4500mg/L、5160mg/L、8820mg/L、11580mg/L。总碱度与容积负荷无相关性,导致容积负荷越大,pH值的最低值越低,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号反应器的pH最低值分别为6.7、6.8、6.4、5.7、5.3。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号反应器的氨氮浓度最高值分别为1443mg/L、 1499mg/L、1443 mg/L、1387 mg/L、1317 mg/L,均未出现氨氮中毒现象。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X799.3

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