蓝藻与猪粪混合厌氧发酵产沼气研究

【摘要】： 为了实现太湖打捞的蓝藻资源化和无害化处置,本文在中温(35℃)条件下对蓝藻与猪粪厌氧发酵产沼气进行了研究。通过在实验室规模的分批发酵和示范工程大规模(1000 m3沼气工程)分批补料发酵的研究,得到了蓝藻与猪粪厌氧发酵的最佳条件、主要参数在发酵过程中的变化趋势和在实际工程运行的效果。本文研究以蓝藻减量化、无害化以及资源化为目的,为太湖蓝藻的治理提供了一条有效的途径。得到以下结论: (1)对接种比例、pH以及浓度进行单因素实验和响应面实验。结果表明,蓝藻与猪粪厌氧发酵产沼气的最佳条件为:接种比例2: 1、pH 7.9、发酵液浓度2.9%; (2)在接种比例(ISRs)分别为3.0,2.0,1.0,0.5和0.25的情况下,甲烷产量分别为206,202,97,48,21 mL CH4/g VSadded。ISRs在2.0以下时,ISRs对蓝藻发酵产甲烷影响较大,产甲烷量随接种量增加而增加;而3.0时,甲烷产量与2.0相比变化不大。而在各种ISRs情况下,整个产气过程遵守Cheynoweth方程Β=Β0(1 ? e?kt),相关系数R20.97。对蓝藻的生物降解率(BD)进行研究表明,随着ISRs的降低,蓝藻的BD(%)值分别为46.5,68.5,44.8,29.2和14.2;对发酵液中的pH、多糖、蛋白质、VS、氨氮和VFAs研究表明,多糖集中在发酵的前期降解,蛋白质则在后期降解较明显,蛋白质降解也导致了氨氮含量在发酵后期有较大的提高;发酵结束后,VFAs几乎全部消耗,VS的降解率在18-35%之间; (3)在对蓝藻与猪粪发酵进行工程调试时,蓝藻猪粪发酵产沼气量随着添加蓝藻的量的增加而增加,在反应器稳定运行后,每日稳定产沼气650-700m3,其中沼气成分为:CH4含量在60-65%左右,CO2约20%,N2含量约5%,未检测到H2S气体;对扩大后沼气工程发酵后的沼渣沼液进行分析,其主要有效养分含量的测试结果为:总氮含量为4.0-5.8 g/L;总磷含量为0.41-0.50 g/L;总钾含量为0.21-0.33 g/L;而对发酵原料及沼渣沼液中藻毒素研究显示,发酵原料中的藻毒素含量较高,藻毒素RR达到39.5 mg/L,藻毒素LR达到10.3 mg/L,而厌氧发酵后沼渣沼液中藻毒素RR和藻毒素LR毒素都低于检测限。因此,沼渣沼液不论从养分还是安全性来说都是很好的有机肥料。 【关键词】：蓝藻 猪粪 厌氧发酵 沼气 藻毒素
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X70
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 第一章 绪论6-14
• 1.1 研究背景6-7
• 1.2 国内外研究现状7
• 1.3 机理研究7-11
• 1.3.1 有机物厌氧消化机理7-8
• 1.3.2 厌氧过程中藻毒素及降解机理8-9
• 1.3.3 沼气脱硫（H25）机理9-11
• 1.4 厌氧消化中的微生物及其相互关系11-12
• 1.4.1 厌氧消化中的微生物特性11-12
• 1.4.2 厌氧消化中微生物的相互关系12
• 1.5 研究目的与研究内容12-13
• 1.5.1 研究目的12
• 1.5.2 研究内容12-13
• 1.6 研究意义及效益13-14
• 第二章 材料与方法14-17
• 2.1 实验材料14
• 2.2 实验方法14-15
• 2.3 实验装置15
• 2.4 分析方法15-17
• 第三章 结果与讨论17-39
• 3.1 蓝藻与猪粪发酵产沼气条件的优化17-22
• 3.1.1 接种量的选择17
• 3.1.2 pH 的选择17-18
• 3.1.3 发酵液浓度的选择18-19
• 3.1.4 浓度与pH 的响应面实验19-22
• 3.2 蓝藻与猪粪发酵产沼气过程中参数的变化22-29
• 3.2.1 甲烷产生过程中参数变化22-24
• 3.2.2 厌氧反应过程中发酵液参数的变化24-29
• 3.3 1000 M~3 蓝藻与猪粪发酵产沼气示范工程的建立29-37
• 3.3.1 沼气工程的工艺流程及示范工程29-34
• 3.3.2 蓝藻与猪粪厌氧产沼气情况34-35
• 3.3.3 沼渣沼液分析35-36
• 3.3.4 藻毒素的变化36-37
• 3.4 结论与展望37-39
• 3.4.1 主要结论37-38
• 3.4.2 展望38-39
• 致谢39-40
• 参考文献40-43
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文43

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

油茶扦插繁殖技术研究    王述贵;何燕梅;考安都;王艳芹;周永红;丁春邦;

接种量和碳氮比对奶牛废物厌氧发酵产气特性的影响    冯洁;李金娟;刘方;王运长;刘文冬;

不同原料配比产气效果及沼液中产甲烷菌群落结构研究    张娟

厨余基质与猪粪—厨余联合基质厌氧消化对比试验研究    彭柯

混合原料对厌氧发酵产气效果影响研究    李晶宇

大中型沼气工程工艺流程·发酵原料及其产物测试分析    郝元元;刘荣厚;

厌氧消化中的产甲烷菌研究进展    公维佳;李文哲;刘建禹;

微生物降解藻毒素的研究进展    李长征;李捍东;刘琴;张敬东;刘征涛;

硫化氢废气治理研究进展    王学谦,宁平

低分子量有机酸对氧化亚铁硫杆菌影响    任婉侠;李培军;范淑秀;何娜;

初析上海第一生态村    熊云旦

污泥厌氧消化预处理的研究进展    王永华,徐鹏,赵金保

微囊藻毒素的提取和提纯研究    闫海,潘纲,张明明,陈海柳,邹华

考马斯亮蓝显色剂变色反应机理的研究    曹稳根,焦庆才,刘茜,陈雷

微囊藻毒素危害研究进展    燕晓雯;林晓;

新型耐低温沼气池的保温和产气效果    袁长波;徐延熙;姚利;刘英;李彦;王艳芹;张昌爱;

氯氧化法处理有机化工含氰废水试验    陈礼铸

汽车工业废水处理综述    高亚平

甲烷产生菌的特性及其工业前景    杨薇;

桐城市农村户用沼气建设综述    张平;王晓东;

浅谈冬季沼气池存在问题与对策    包武;李元钦;钱午巧;钱雷;徐庆贤;官雪芳;

光合细菌应用于废弃物资源化处理及综合利用    席敏

畜禽养殖场污染治理技术研究    徐天勇

污水微生物除臭技术分析    周春火;邱雪红;眭光华;彭艳玉;

大中型沼气工程工艺流程·发酵原料及其产物测试分析    郝元元;刘荣厚;

桐乡市发展农业循环经济的实践与探讨    陈轶;杨承禹;徐锦松;吴水明;

铜绿微囊藻毒素提取方法的比较研究    申晴;崔莉凤;赵硕;

基于考马斯亮蓝SERS的蛋白质含量测定    杨喆;王旭;韩晓霞;赵冰;

硫酸盐还原菌处理湿法烟气脱硫产物的实验研究    赵毅;陈诚;

半化学草浆废水处理和运行成本核算    张义华;张华东;

浅析昭通市农村沼气推广使用工作中面临的主要问题及对策    钟龙;

农业废弃物资源化利用新途径——覆膜槽干法发酵沼气工程技术    韩捷;向欣;李想;

微量金属元素对农业废弃物厌氧消化的作用    潘云霞;

中国沼气产业化发展关键技术研究——动态发酵装置与发酵工艺    邱凌;刘得江;李志华;杨鹏;

泡光恶臭工艺废气治理浅析    李昌建;王亘;刘咏;

氧化镁基活性炭复合材料的制备及其性能研究    孙金香

厨余物厌氧产氢过程控制因素优化研究    赵明星

预处理后剩余污泥中温两相厌氧消化效能研究    李广

栲胶脱硫工艺副产物生成机理及影响因素的研究    牛艳霞

利用两种大型海藻制备生物能源的探索研究    冯大伟

超声预处理组合技术改善污水污泥厌氧消化的研究    刘畅

餐厨垃圾制沼及膜法沼气提纯一体化系统设计及理论研究    尼姝丽

甘蔗压榨汁制氢系统的工程控制对策及其微生物群落研究    焦安英

以赤糖为基质的生物制氢生态系统与工艺    岳莉然

内置式微波无极紫外灯处理气态污染物的研究    孙晓

沼液作为生菜、柑橘叶面肥的试验研究    袁怡

高碳煤矸石与采残煤矿井下生物转化可燃气研究    唐敏

生产性IC反应器的启动及“酸化”研究    沈小华

林可霉素废水处理工艺及启动研究    牛娜

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

生物膜法对淋浴废水中表面活性剂和氨氮去除效果试验研究    沈一村

活性炭和膨润土强化SBR工艺脱氮性能研究    于群

微生态制剂对大黄鱼（Pseudosciaena crocea）稚鱼生长、存活、消化酶活力及抗胁迫能力的影响    高进

凌源市农村沼气能源发展研究    张鑫

我国畜禽粪便污染和利用现状分析    朱凤连;马友华;周静;关静;梁家妮;赵艳萍;

养猪场环境污染的综合防制初探    王永强;杨国明;谢红兵;

不同吸附剂对棉花秸秆沼气发酵效率的影响研究    王永泽;邵明胜;杨立;李冬生;王金华;

城郊农村畜禽粪便和尸体污染及其危害    李秀萍;

城市餐厨垃圾资源化利用的问题和对策    姜虎;李文哲;刘建禹;黄宇;

半连续式厨余和牛粪混合厌氧消化    李荣平;李秀金;

洛阳市城市生活垃圾成份分析    苏玉江,骆良孟,刘建英,贺伟民,张勇慧

集约化猪场粪污的主要危害及综合治理技术    翟继鹏;张金枝;翁长阳;张娟敏;张少东;

木质生物能源利用技术研究    刘守新,李海潮,张世润

吉林市城市生活垃圾特性研究    刘柏谦,吾明良,张勇

    张一粟

沼气高效厌氧发酵的条件及产气效应研究    楚莉莉

城市生活垃圾厌氧消化的关键生态因子强化研究    张记市

不同基质下低温厌氧发酵产气性能试验研究    孟庆辉

半连续式与序批式餐厨垃圾与猪粪混合厌氧消化试验研究    庞艳

城市生活垃圾厌氧消化处理技术研究    张波

两相厌氧处理高浓度有机废水技术研究    李庆

家庭粪便和厨余垃圾现场处理技术研究    熊尚凌

牛粪常温厌氧发酵特性的试验研究    王丽丽

城镇有机垃圾厌氧发酵中有机酸及氨氮抑制效应研究    周晓臣

石油烃厌氧生物降解过程中的产甲烷古菌研究    承磊

有机垃圾两相厌氧消化中氮素转化特性的试验研究    贾传兴

不同原料及其配比厌氧发酵产气效果研究    楚莉莉

红腺忍冬的扦插繁殖体系研究    陈少容;黎颖菁;黄语梦;程若敏;孙雪林;辛宁;

油茶种苗繁殖技术研究    王述贵

天山冻土耐冷菌的分离与产低温酶菌株的筛选    白玉,杨大群,王建辉,章高森,徐世健,刘光琇,安黎哲

厌氧消化过程中Fe、Co、Ni对NH_4~+-N的拮抗作用    李亚新,董春娟,徐明德

化学前处理——改善城市污水污泥厌氧消化处理的有效途径    李敏,郭静罗,王景

长江三角洲地表水环境污染规律及调控对策    陈振楼,许世远,徐启新,胡雪峰,俞立中

新型厌氧处理工艺──厌氧折流板反应器    沈耀良

优化L-精氨酸发酵培养基    张义萍;张伟国;

藻毒素的性质及其处理研究进展    杨光俊,郑正,王灿,倪利晓,周涛

去除藻毒素的水处理技术研究进展    朱光灿,吕锡武

折流式厌氧反应器的工艺特性及其运用    黄永恒,王建龙,文湘华,钱易

干法脱硫化氢技术进展    叶敬东，王国兴，黄新伟，孔渝华

北方农村能源生态模式沼气发酵原料及其产物特性的测试与分析    刘荣厚;赵玲;武丽娟;

南京古泉农村生态工程设计和建设的研究 Ⅻ.厌氧发酵对畜禽粪便中大肠杆菌[Escherichia Coli(Migula) Castellani et Chalmers]杀灭作用的比较研究    邰崇妹,王秋华,陈婉瑜,吴晓敏

pH值对碱处理污泥厌氧发酵产氢的影响    肖本益;刘俊新;

厌氧发酵技术在生活垃圾资源化处理中的应用    李传运;邵军;刘强;

厌氧发酵合成气生产燃料和化学品研究的进展    李东;袁振宏;庄新姝;吕鹏梅;

互花米草厌氧发酵产沼气初步试验研究    李继红;杨世关;郑正;宋华民;孟卓;邹星星;

城镇生活垃圾厌氧发酵制取沼气及综合利用研究    项昌金;张世炜;余敦寿;徐络俭;陈萍君;莫伟仁;

UASB处理酒精废液颗粒污泥形成过程与运行效果的研究    陈玉谷;李艳;王庭放;万秀林;张云昭;

一种处理鸡粪的小型高效厌氧发酵装置    马天德,崔亨哲

城市生活垃圾资源化探讨    张锦洲,刘颖达

微量金属元素对牛粪厌氧发酵产气特性的影响    潘云锋;李文哲;

联合厌氧发酵工艺    王银和;杜培清;赵玉柱;夏晓华;

微藻培养技术处理猪粪厌氧发酵废水效果    李岩;周文广;张晓东;孙立;

宠物狗粪便厌氧发酵试验研究    雷宇;马煜;刘士清;张无敌;尹芳;徐锐;李建昌;陈玉保;

大中型沼气工程二次厌氧发酵工艺应用探讨    付传勇;

两种底物厌氧发酵产氢能力的比较    王占青;李永峰;刘喆;张敏;

篁竹草厌氧发酵产气特性及结构变化研究    罗艳;陈广银;罗兴章;郑正;郑斌国;方彩霞;

天然橡胶废水处理工艺及综合利用研究    张信武;

好氧堆肥为沼气发酵提供热量的可行性研究    张海勤;张霞;董仁杰;

互花米草厌氧发酵初步试验研究    李继红;杨世关;郑正;宋华民;孟卓;

有机固体废弃物厌氧酸化产物对其性能的影响    周涛;李保明;蒋伟忠;Yutaka Kitamura;

我首条垃圾联合厌氧发酵生产线运行    记者 胡左

秸秆厌氧发酵制氢产气量提高    钱伯章

厌氧发酵：城市垃圾处理新方法    尚东 编译

南丰生猪污物“厌氧发酵”环保又经济    平卫东

传祥垃圾处理公司“城市有机废弃物联合厌氧发酵示范工程”通过验收    记者魏富强

垃圾变无味无害有机肥    记者 何颖思　通讯员 城管委

安阳污泥厌氧发酵可发电    睢晓康　学全

生生乳业沼气节能项目即将动工    采访记者 刘太宜

以色列开发出生活垃圾处理设施    郑晓春

无锡：蓝藻产沼气点火发电    吴红梅浦敏琦

混合原料沼气厌氧发酵影响因素分析及工艺优化    王晓娇

厌氧发酵产酸微生物种群生态及互营关系研究    王晋

CO厌氧发酵制氢工艺基础及反应器性能研究    赵亚

混合菌群厌氧发酵的代谢模型及其过程控制    张放

基于酸碱调节的剩余污泥水解酸化及其机理研究    苑宏英

厌氧发酵技术处理餐厨垃圾产沼气的研究    张存胜

秸秆沼气厌氧发酵的预处理工艺优化及经济实用性分析    宋籽霖

流域水葫芦控制与利用生态工程研究    陈彬

钝齿棒杆菌厌氧发酵产琥珀酸的研究    陈小举

重组产气肠杆菌提高产氢效率的研究    赵锦芳

沼气发酵复合菌系及其在牛粪厌氧发酵中的应用    戚桂娜

聚合草厌氧发酵特性和产气潜力的研究    郑敏

有机废弃物厌氧发酵特性的研究    周岭

热碱预处理对秸秆厌氧发酵的影响    郑万里

生物垃圾厌氧发酵的原理研究    涂卫峰

玉米秸秆发酵产氢实验研究    唐大惠

秸秆发酵剂的研究    蔡兴旺

牛粪厌氧发酵处理研究    马传杰

金属盐对酒糟基质沼气发酵的影响及沼气发酵污泥（沼肥）的应用研究    杜风光

暗河式剩余污泥厌养发酵工艺研究    徐张林