利用太阳能的污泥高效厌氧消化技术研究

【摘要】： 温度是厌氧消化中最主要的影响因素之一，是实现高效厌氧消化最重要的控制条件。然而目前的污泥厌氧消化通常需要大量额外供给能量对厌氧消化反应器进行加热才能有较好的效果。为了合理利用太阳能而不使用其他外加能源，使厌氧消化反应器在高效温度段下运行，本文对利用太阳能的高效厌氧消化技术进行了试验研究。 基于温室和太阳能热水器不同的蓄热性能，本文首先设计了温室和太阳能热水器组合厌氧消化增温装置。然后研究了太阳能利用系统的控制方法，并编制了温度控制程序。 利用清水进行模拟厌氧消化温度控制试验，为污泥厌氧消化试验提供稳定的温度，并优化利用太阳能的厌氧消化系统的控制条件。试验结果表明：通过合理分配利用太阳能，可使厌氧消化反应器温度在高效段附近运行，实现在春秋季控制反应器温度在32～36℃，夏季在44～53℃。说明太阳能系统对太阳能的吸收和分配利用状况较好，为进一步厌氧消化试验奠定了温度基础。 在清水模拟温度控制试验可行的基础上，进行污泥中温厌氧消化试验。试验结果表明：当污泥TS负荷60g·L~(-1)时，产气时间缩短了3天，峰值出现提前了6天；累积产气量提高了35％；甲烷累积产量提高了71％；多转化利用的太阳能12492 KJ，提高了24％。说明，由于太阳能的利用，大大提高了厌氧消化的效率和产气量。 本文试验结果具有实际意义，可以作为进一步利用太阳能的厌氧消化的实际工程的可行性提供工艺设计上的参考(试验基础、太阳能吸收和分配利用的控制方法、厌氧消化的负荷率、水力停留时间等)，为运行过程提供经验依据。 【关键词】：厌氧消化 太阳能 温度 沼气 产气量 污泥
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-11
• 符号说明11-12
• 第一章 绪论12-24
• 1.1 污泥产生与处理现状12-13
• 1.2 厌氧消化技术概论13-19
• 1.2.1 厌氧消化技术的特点13-14
• 1.2.2 厌氧消化的反应机理14-17
• 1.2.3 厌氧消化的影响因素17-19
• 1.3 太阳能利用发展概况19-22
• 1.3.1 太阳能在能源利用中的优势19-20
• 1.3.2 太阳能利用形式20-21
• 1.3.3 温室的研究概况21-22
• 1.4 研究内容22-24
• 第二章 实验设计及分析方法24-34
• 2.1 材料和仪器24-25
• 2.1.1 实验原料24
• 2.1.2 实验设备24-25
• 2.2 实验装置25-28
• 2.3 实验方案28-29
• 2.3.1 清水模拟温度控制试验28-29
• 2.3.2 污泥厌氧消化试验29
• 2.4 实验参数的确定29-31
• 2.4.1 温度控制程序的编制29-30
• 2.4.2 高效厌氧消化温度的确定30
• 2.4.3 接种污泥添加量的确定30
• 2.4.4 原料负荷的确定30-31
• 2.5 实验分析方法31-32
• 2.5.1 温度的测定31
• 2.5.2 原料和残料 TS和 VS的测量31
• 2.5.3 生物气品质检测31-32
• 2.6 实验运行与维护32-34
• 第三章 温度控制方法研究34-46
• 3.1 系统的性能要求及特点34-35
• 3.1.1 性能要求34
• 3.1.2 系统特点34-35
• 3.2 温度监控系统的硬件组成35-36
• 3.3 温度即时监控的软件设计36-45
• 3.3.1 软件设计思想36-37
• 3.3.2 程序流程37-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第四章 清水模拟温度控制试验研究46-56
• 4.1 温室蓄热效果及分析46-49
• 4.1.1 温度时变化规律分析46-47
• 4.1.2 温度日变化规律分析47-49
• 4.2 温室与太阳能热水器组合增温效果及分析49-53
• 4.2.1 温度时变化规律分析49-51
• 4.2.2 温度日变化规律分析51-53
• 4.3 太阳能利用状况分析53-54
• 4.4 本章小结54-56
• 第五章 污泥中温厌氧消化试验研究56-64
• 5.1 产气量与产气时间分析56-58
• 5.1.1 日产气量分析56-57
• 5.1.2 累计产气量分析57
• 5.1.3 产气时间和单位产气量分析57-58
• 5.2 生物气成分分析58-59
• 5.3 TS和VS消化量分析59
• 5.4 太阳能对厌氧消化的作用分析比较59-61
• 5.4.1 生物气成分比较59-60
• 5.4.2 太阳能对厌氧消化提高效果分析60-61
• 5.5 本章小结61-64
• 第六章 结论和建议64-66
• 6.1 结论64
• 6.2 建议64-66
• 参考文献66-68
• 致谢68-70
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录70-71
• 作者简介71

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

太阳能加热的恒温沼气池产气性能实验研究    柏建华

风能—太阳能—沼气集成系统的性能研究    高海涛

太阳能加热的三级恒温沼气生产系统运行策略优化研究    沈佳悦

有机垃圾厌氧处理的微生物作用原理    周少奇

中国能源现状分析和可再生能源发展规划    史立山

温室动态温度预测模型及试验研究    司慧萍,苗香雯,崔绍荣

温室热平衡计算及经济性分析    杜军,王怀彬,杨励丹

日光温室的结构与发展问题探讨    聂和民

作物秸秆综合利用的创新技术    李伟,蔺树生,谭豫之,汤修映

温室系统综合动态模型的研究    顾寄南,毛罕平,李萍萍

多层覆盖连栋温室热环境模型构建    李树海,马承伟,张俊芳,鲍顺淑

日光温室的热环境理论模型    郦伟,董仁杰,汤楚宙,张淑敏

城市垃圾与排水污泥混合堆肥配比的研究    何品晶,邵立明,陈绍伟

城市污泥的一种全新处理方式    钱光毅;

应用厌氧折流板反应器处理制药废水的研究    方玲玲;周元祥;

噻黄隆生产废水处理实验研究    周学明;

甲烷产生菌的特性及其工业前景    杨薇;

UASB处理蛋白废水的实验研究    俞珊珊;刘锋;马三剑;王秋云;

UASB工艺处理秸秆乙醇废水的厌氧研究    乔华军;蒋文化;姜涛;马三剑;

加压厌氧反应系统的实验运行研究    於胜洪;华喜萍;姜涛;蒋京东;

UASB反应器处理制药废水的实验研究    周宇昭;蒋文化;张晔;戴庆武;马三剑;

涤纶短纤维废水中试研究    周宇昭;

偕肟胺螯合纤维循环复用处理镀铜废液的研究    蔡家胜,陶庭先

EGSB工艺在啤酒废水处理改造中的应用    边伟伟;王国懿;王晶日;张华;

生物接触氧化法处理生活污水的实验研究    许莹;吴畏;

污泥干燥处理技术的现状和研究进展    汪茜;柳海波;杨煊;戢伟;王晓星;

EGSB反应器中毒后快速恢复活性    黄益平;夏伟;邹鑫;刘毅;徐景富;刘爽;

不同跨度日光温室性能的研究    刘玉凤;邹志荣;蒋国振;胡耀华;

日光温室地下传热二维模型和模拟程序开发    马承伟;赵淑梅;李睿;曹晏飞;王双瑜;阳萍;

畜禽废水的处理方法及畜禽养殖的清洁生产    傅学起;谭海周;

炼油碱渣处理技术现状与展望    赵华;曹青青;

污泥堆肥化技术研究进展    谢佳;徐惠风;

浅谈中小型马铃薯淀粉厂污水处理方案    王子戡;徐考群;

纳米二硫化钼的形态可控合成及其催化与润滑性能研究    胡坤宏

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

污泥热解制取富氢燃气实验及机理研究    熊思江

污泥厌氧消化过程中乙酸累积的微生态机理研究    许科伟

常温下生活垃圾渗滤液处理工艺研究    袁志宇

温室小气候模型的建立及其控制策略研究    邹秋滢

农村分散式污水处理适用技术及机理研究    张增胜

循环农业发展研究    刘倩

预处理后剩余污泥中温两相厌氧消化效能研究    李广

利用两种大型海藻制备生物能源的探索研究    冯大伟

不同结构氧化锰矿物氧化硫化物动力学特点及影响因素    李倩

热带地区连续培养亮斑扁角水虻（Hermetia illucens L.）和生物转化猪粪研究    杨森

沼渣利用下温室番茄及土壤环境对水氮耦合的响应    谢景欢

义马煤气化反应性研究    谷小虎

太阳能LED照明系统控制器的设计    杜守增

生产性IC反应器的启动及“酸化”研究    沈小华

旋流内循环厌氧反应器(EIC)处理酒精废水的试验研究    丁玉

一种新型厌氧化反应器的研制与启动试验研究    孙延格

改良UASB反应器内气液两相流模拟及启动性能研究    孙向鹏

厌氧折流板—好氧反应器处理染废水中试试验研究    呼冬雪

20～30℃牛粪厌氧发酵产气特性的试验    王丽丽;王忠江;梁俊爽;杨广林;李文哲;

中、高温酸化两相厌氧发酵处理牛粪的试验    刘海庆;李文哲;王忠江;

分布式能源系统集成方案研究    杨敏林;杨晓西;金红光;

我国新能源发展障碍与应对:全球现状评述    闫强;陈毓川;王安建;王高尚;于汶加;陈其慎;

太阳能沼气池    郑爱平;张旭;

世界可再生能源发展概况和我国发展目标    郭祥冰

有机垃圾厌氧发酵过程的生物反应热模型研究    李庆林;王平阳;田太阳;

几种生物质原料厌氧发酵制取沼气能量转换效率的比较    张庭婷;李嘉薇;王双飞;

不同温度条件下农作物秸秆产气效率研究    楚莉莉;杨改河;张翠丽;任广鑫;冯永忠;

利用太阳能热水器加热沼气池的实验研究    谢列先;

太阳能加热的恒温沼气池产气性能实验研究    柏建华

三级恒温沼气冷热电联供系统的构建与优化研究    冯永强

黑龙江省畜禽养殖场能源环保站工艺设计    许家忠

新型高效户用沼气发酵装置试验研究    王学涛

畜禽粪便高温厌氧干发酵关键参数优化研究    何丽红

家庭粪便和厨余垃圾现场处理技术研究    熊尚凌

复合抛物面型集热器性能研究    张晓东

严寒地区利用太阳能加热制沼气的实验研究    孙静

新型太阳能热利用系统集成研究    袁建丽

呼和浩特地区太阳能集热器光热性能实验研究    后尚

新型太阳能恒温沼气池性能实验研究    李金平;高海涛;冯荣;赵沁童;

新型农村绿色建筑的构建与能耗分析    李金平;马思聪;刁荣丹;冷小超;王春龙;

太阳能沼气温度控制系统的研究    张卫平;李昕雨;

太阳能加热的三级恒温沼气生产系统运行策略优化研究    沈佳悦

堆肥腐熟度指标的探讨    李国建,钱新东

有机垃圾好氧堆肥法的生化反应机理    周少奇

佛山市垃圾填埋场地下废气组成与产量研究    陈鲁言,李顺诚,覃有钧

生物脱氮的生化反应计量学关系式    周少奇

国内外设施栽培综合环境控制技术及其发展    顾寄南,毛罕平

北京地区典型日光温室直射光环境的模拟与分析——设施农业光环境模拟分析研究之四    孙忠富,李佑祥,吴毅明,曹永华

单屋面温室光照环境的数值实验    陈青云

日光温室前屋面采光性能的优化    周长吉,孙山,吴德让

中国节能型日光温室建筑与环境研究进展    陈端生

日光温室微气候的模拟与实验研究    李元哲,吴德让,于竹

华北型（双层充气）连栋塑料温室光环境数值模型研究    潘强

蔬菜废物厌氧消化的适宜性及产气性能分析    刘研萍;刘新春;陈雪;方刚;毛毛菁;周祺;夏瑜;李秀金;

用于污泥厌氧消化的温室-太阳能热水器组合增温系统    孟成林;李荣平;李秀金;

水花生、水葫芦厌氧消化产沼气的中试实验研究    刘圣根;黄卫东;许子牧;夏维东;

第八届国际厌氧消化(沼气)大会介绍    张安荣

工业规模沼气生产方法介绍    齐虹

UASB处理柠檬酸废水及其沼气的利用    马三剑,刘锋,蒋京东

厌氧消化是处理城市废物的有效措施    杨辅仁

甜菜渣厌氧消化制取沼气中试发酵条件的研究    何辰庆,戴良伟,李士兰,文玉梅,董跃成,王敏

上海星火农场大型牛场粪便厌氧消化工程简介    彭武厚，曾邦龙，陆鑫

低温和近中温猪粪液厌氧处理的装置比较研究    徐洁泉,胡伟,汤玉珍,何捍东,吴修荣,张辉,连莉文

世界沼气技术研究与应用进展简述    刘英;胡启春;吴力斌;

中国沼气技术研究与开发进展情况综述    刘英;胡启春;宋平;李淑兰;吴力斌;

沼气中甲烷含量测量的不确定度计算    贺莉;王超;陈子爱;文志宁;

云南农村沼气现状与发展思考    胡向军;

精心施工建好沼气 造福于民功在千秋    高彩均;

开发沼气是农业可持续发展的最佳选择    袁炳富;洪全军;胡绍平;

生物链养殖场沼气集中供气技术的研究    苗瑞福;佟广奎;

沼气产业的作用和沼气工程建设管理研究与建议    卫永明;曾邦龙;

沼气中毒高压氧治疗6例疗效观察    陈劲松;周燕;王朝刚;

谈邓州市垃圾处理的发展方向    朱华国;贾三乐;

一言为重百金轻    本报记者 隗有田

“土”气解决大问题    李丽

农村新型能源建设步伐加快    本报记者 王铁一

恩施：沼气点亮生态村    记者 何红卫 通讯员 余林章 黄宗举

沼气虽好还需正确使用    本报记者 洪琦

沼气管理物业化    本报记者　刘裕国

沼气用一年　户均增两千    本报记者　鲍丹

沼气改变了农民“燃料思想”    周丽燕

能源紧张呼唤“沼气时代”    记者 宁波

沼气点燃希望之火    本报记者 张登海 通讯员 戎方雁 本报记者 汪继武 通讯员 朱灵 王忠林 通讯员 李应聪

基于提高麦秸厌氧消化性能的碱预处理方法研究及工程应用    庞云芝

水解酶预处理对城市有机生活垃圾厌氧消化的影响    李建昌

抗生素与重金属对猪场废水厌氧消化的抑制效应及其调控对策    孙建平

污泥预处理—厌氧消化工艺性能及预处理过程中有机物变化    胡凯

季节性蓄热太阳能—土壤耦合热泵系统运行特性及优化    王潇

利用两种大型海藻制备生物能源的探索研究    冯大伟

城市化粪池粪便污泥微生物减量技术及机理研究    宋珍霞

基于压力—状态—响应模型的三峡库区重庆段农业面源污染研究    杨志敏

餐厨垃圾厌氧消化影响因素及动力学研究    吴云

城市生活垃圾厌氧消化的关键生态因子强化研究    张记市

利用太阳能的污泥高效厌氧消化技术研究    司传海

蔬菜废物中温单相厌氧消化性能研究    毛菁菁

城市生活垃圾厌氧发酵过程产生沼气的净化及利用    张海东

城市生活垃圾厌氧消化工艺研究    孙艳

城市垃圾厌氧消化处理技术研究    乔玮

好氧预处理对城市生物有机垃圾厌氧消化影响    姜涛

动植物生产废弃物厌氧消化工艺研究    卢旭珍

生物制气实验与模型研究    陈飞

油脂对餐厨垃圾厌氧消化抑制效应的试验研究    李小风

不同温度条件猪鸡粪混合厌氧消化性能的研究    王永成