猪粪尿厌氧发酵工艺及沼气脱硫、脱碳工艺研究

【摘要】：规模化猪场的建设和发展可以克服散户养殖的诸多弊端,但猪粪尿及污水不及时处理或处理不当会恶化周边环境,不利用行业的健康发展。该研究首先以猪粪尿及污水为原料,采用单因素试验和Box-Behnken试验设计对其厌氧发酵工艺进行优化；再以猪粪尿和污水厌氧发酵制备的沼气为原料,采用单因素试验、Box-Behnken试验设计和正交试验设计对其脱硫、脱碳工艺进行研究,旨在降低猪粪尿及污水对环境影响的同时提高其沼气制品的纯度。结果表明：①猪粪尿厌氧发酵产沼气的最优工艺组合为发酵液TS值8.20%,初始pH值6.5-7.0,发酵温度35.0℃,接种量(猪粪：活性污泥,m：m)2.80：1。该条件下产气效率为242.62mL/g·TS；②沼气的最佳脱硫工艺条件为进气量100L/h、容积负荷75g/(m3·h).循环液喷淋量为4i/h。经该条件处理后的沼气H2S含量为162.333mg/m3③沼气的最佳脱碳工艺条件为气体流量为120L/h,吸收温度为30℃,吸收剂流量20L/h,混合胺液浓度50%。经该条件处理后的沼气CO2含量为2.33%。该研究结果可为规模化猪场猪粪尿和污水的处理以及后续沼气净化处理提供理论依据。 【关键词】：猪粪尿 厌氧发酵 生物滴滤塔 H_2S 醇胺 CO_2
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：S216.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 引言10-23
• 1.1 规模化猪场猪粪尿对环境的污染10-11
• 1.1.1 对大气的污染10-11
• 1.1.2 对水体的污染11
• 1.1.3 对土壤的污染11
• 1.1.4 生物污染11
• 1.2 目前我国规模化猪场存在的问题11-13
• 1.2.1 对猪场粪尿污水排放的严重性认识不足12
• 1.2.2 猪场环保投资不足,工艺设施不完善12
• 1.2.3 猪场场址选择错误12
• 1.2.4 规模过大,超出周边环境负荷量12-13
• 1.3 猪场粪尿处理技术13-15
• 1.3.1 堆积发酵生产沼气13-14
• 1.3.2 发酵床养猪法14
• 1.3.3 养殖蝇蛆、蚯蚓14-15
• 1.4 沼气发酵技术15-16
• 1.4.1 沼气发酵原理15
• 1.4.2 沼气工艺类型15-16
• 1.4.3 沼气工程对畜禽粪便污染的控制效果16
• 1.5 气体脱硫技术及其在沼气中的应用研究现状16-19
• 1.5.1 气体硫化氢脱除技术16-18
• 1.5.2 沼气脱硫技术研究现状18-19
• 1.6 气体脱碳技术及其在沼气中的应用研究现状19-21
• 1.6.1 气体脱碳技术19-20
• 1.6.2 沼气脱碳技术研究现状20-21
• 1.7 本研究的主要目的及意义21-22
• 1.8 主要研究内容22-23
• 第一章 猪粪尿厌氧发酵工艺的优化23-32
• 2.1 材料与方法23-24
• 2.1.1 材料与试剂23
• 2.1.2 主要仪器设备23-24
• 2.2 试验方法24-25
• 2.2.1 试验设计24
• 2.2.2 沼气制备方法24
• 2.2.3 测定项目及方法24-25
• 2.3 结果与分析25-31
• 2.3.1 发酵液TS值对产气效果的影响25-26
• 2.3.2 接种量对产气效果的影响26-27
• 2.3.3 发酵温度对产气效果的影响27
• 2.3.4 初始pH值对产气效果的影响27-28
• 2.3.5 响应面法对发酵工艺条件的优化28-31
• 2.4 结论31-32
• 第三章 沼气脱硫工艺的优化32-40
• 3.1 材料与方法32-34
• 3.1.1 材料与试剂32
• 3.1.2 试验装置32-33
• 3.1.3 试验方法33
• 3.1.4 硫化氢脱除率的测定33-34
• 3.2 结果与分析34-39
• 3.2.1 进气量对硫化氢脱除效果的影响34
• 3.2.2 容积负荷对硫化氢脱除效果的影响34-35
• 3.2.3 循环液喷淋量对硫化氢脱除效果的影响35-36
• 3.2.4 响应面法对生物脱硫工艺条件的优化36-39
• 3.4 结论39-40
• 第四章 沼气脱碳工艺的优化40-44
• 4.1 材料与方法40-41
• 4.1.1 材料与试剂40
• 4.1.2 试验装置40-41
• 4.1.3 试验方法41
• 4.1.4 二氧化碳含量的测定41
• 4.1.5 数据处理41
• 4.2 结果与分析41-43
• 4.2.1 正交试验结果41-43
• 4.2.2 验证实验43
• 4.3 结论43-44
• 第五章 结论44-45
• 参考文献45-51
• 致谢51-52
• 个人简历52

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

pH值对沼气产气量的影响    赵洪;邓功成;高礼安;李静;马媛;李永波;黎娇凌;俸才军;张林;杨世凯;

接种物数量对沼气产气量的影响    赵洪;邓功成;高礼安;李静;马媛;李永波;俸才军;张林;杨世凯;黎娇凌;

巢湖流域规模化养殖场畜禽粪便污染负荷研究——以居巢区为例    张震;司友斌;谷勋刚;马成泽;

沼气净化脱硫工艺的研究进展    陈沛全;曾彩明;李娴;王德汉;

天然气脱二氧化碳工艺方法综述    姜宁;李春福;王远江;郭庆生;

淀粉酶前处理应用于猪粪沼气发酵的研究    李建昌;孙可伟;

沼气发酵技术发展及应用现状    岑承志;陈砺;严宗诚;王红林;邓涛;

广州市规模化养猪场废水污染调查与防治对策探讨    蒋昕;

沼气脱硫试验研究    朱勇;刘保成;杨炳武;

发酵床养猪的研究现况与展望    崔艳霞;潘晓亮;徐亚楠;

Planning evaluation on Spatial Layout of Livestock and Poultry Farms    

Pollution Control Programs of Large-Scale Livestock and Poultry Farms in the Dianchi Lake Basin    

中国农业面源污染的现状及对策    黄晶晶;林超文;陈一兵;张庆玉;

有机固体废弃物厌氧发酵处理的研究进展    左秀锦;巩潇;曹建明;苏荣梅;王永波;

中国山区草地资源发展潜力探讨    鲍文;

接种物数量对沼气产气量的影响    赵洪;邓功成;高礼安;李静;马媛;李永波;俸才军;张林;杨世凯;黎娇凌;

C/N对沼气产气量的影响    高礼安;邓功成;赵洪;李静;马媛;李永波;黎娇凌;俸才军;张林;杨世凯;

河北省作物秸秆资源及其利用状况分析    高利伟;王方浩;马林;张卫峰;马文奇;张福锁;

pH值对水稻秸秆厌氧发酵产沼气的影响    王永泽;邵明胜;王志;陈雄;李冬生;王金华;

畜禽养殖场空间布局规划评价研究    阎波杰;吴文英;潘瑜春;章永平;

沿巢湖地区沼气能源规模化生产利用模式的探讨及生态效益分析    张庆国;杨书运;吴朝;李鉴清;朱雅莉;

黑龙江省奶牛养殖小区的环境问题与治理措施    陈伟旭;马君;钱晓辉;金鹍鹏;

蝇蛆处理不同来源猪粪的效果研究    白林;李学伟;张林;

膜分离集成工艺在天然气脱碳中的应用    李莹;王从厚;党延斋;曹忠民;

硫化氢燃料电池的复合共生分析    齐随涛;杨伯伦;蔡运隆;

山东郓城县畜禽粪尿排放量估算及风险预测    王广民;黄彪;颜培实;

广东省梅州市农地畜禽粪便承载量估算及其风险评价    龚俊勇;彭小珍;廖新俤;

猪场沼液作为蕹菜水培营养液的研究    林阿典;林东教;廖新俤;罗健;刘士哲;

NaOH预处理对水稻秸秆沼气发酵的影响    覃国栋;刘荣厚;孙辰;

花生秧厌氧发酵产沼气试验    刘亮;刘圣勇;邹会发;华磊;李勇斌;

藏绵羊DQA1、DQA2和DRB3基因多态性与单倍型连锁分析    成述儒

规模化畜禽养殖废弃物处理的技术经济优化研究    马永喜

湖南省畜禽养殖场粪便污染治理意愿及其环境成本控制研究    武深树

海河流域农业非点源污染负荷估算与评价研究    朱梅

规模化猪场粪污细菌总DNA DGGE指纹图谱及耐药性分析    魏勇

新型IC-SBBR组合工艺在猪场废水处理中的应用研究    吴永明

沼气高效厌氧发酵的条件及产气效应研究    楚莉莉

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

有机无机肥配施对土壤微生物与养分动态及作物生长的影响研究    张玉平

生长肥育猪粪便主要成分含量快速预测方法和模型的研究    杨增玲

生物质快速裂解产品深加工研究    栗晓静

农业有机废弃物发酵CO_2施肥及残渣对植物生长和培肥土壤的作用    宗晓波

大量施灌沼液稻田氮素动态特征及其对环境的影响    李松林

电催化氧化溶液硫化物的基础研究    劳国洪

城郊集约化农牧生产体系养分流动特征及调控途径研究    侯勇

多菌种耦合厌氧发酵秸秆产沼气的特性研究    樊婷婷

纤维素降解菌的筛选及其在秸秆干发酵产沼气中的应用    刘思颖

介孔吸附剂的制备及脱附低浓度H_2S性能研究    任文玲

混凝-厌氧-电极SBBR法对榨菜废水的处理研究    刘江国

吴江市生物质能循环经济体系构建研究    何芸

生态养猪模式中发酵床优势细菌的微生物学性质及其应用研究    张庆宁;胡明;朱荣生;任相全;武英;王怀忠;刘玉庆;王述柏;

发酵床饲养模式对猪舍环境、生长性能、猪肉品质和血液免疫的影响    王诚;张印;王怀忠;郭建凤;武英;

硫化氢脱除技术研究进展    刘小群,江宏富,姚文锐

居巢区农业面源污染现状及对策建议    徐宏军;管卫东;

养猪对环境的污染及防治对策    张海龙

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;

畜禽养殖场粪污对农村生态环境的影响及其综合治理    谢涛;陈玉成;于萍萍;

农村地区沼气净化脱硫的试验研究    宫霁晖;赵会军;赵书华;张庆国;

pH值对沼气产气量的影响    赵洪;邓功成;高礼安;李静;马媛;李永波;黎娇凌;俸才军;张林;杨世凯;

农村沼气主要成分简易快速测定方法    赵洪;邓功成;高礼安;李静;马媛;李永波;俸才军;张林;杨世凯;黎娇凌;

蝇蛆处理不同来源猪粪的效果研究    白林;李学伟;张林;

滴滤塔式生物反应器去除硫化氢气体试验研究    张兰河;谢维民;汪群慧;夏波;

新型高效原位合成Fe/AC脱硫剂研究    闫日雄;刘欣梅;乔柯;阎子峰;

沼气精制液化天然气和回收液态二氧化碳    陈俊平;

煤层甲烷变压吸附浓缩的研究    杨明莉

沼气制备车用燃料的实验研究    黄黎

生物滴滤塔对沼气中硫化氢的去除效能研究    欧阳力

规模化养猪场粪污水处理和利用的研究    肖冬生

有机废弃物厌氧发酵特性的研究    周岭

赤泥脱硫剂净化低浓度硫化氢废气的试验研究    姜怡娇

变压吸附法脱除二氧化碳的研究    陈道远

猪舍内氨气挥发动态模型的实验研究——以安平猪场为例    刘丹

常温铁系煤气脱硫剂的研究    张翠清

甲烷/二氧化碳吸附剂研究    李喜

大中型沼气工程的沼气净化技术研究    黎良新

沼气生物脱硫静态因子试验与初步中试研究    孔垂雪

集约化猪场猪粪尿处理问题探讨    陶涛,李宝林

台研发新技术使猪粪尿变身高效率发电能源    

猪粪尿的沼气化利用    汪嘉燮;

猪粪尿的综合利用    李根;

以猪粪尿为资源的新沼气发酵法    屠焕林;

一例猪场沼气发电经济效益案例分析    王宇;

关于饲料先行厌氧发酵后喂猪效果探索    杨桂莲

科技简讯    

不排泥也不排水的高温好气法处理高浓度有机废液    王国生

沼气综合利用六种模式    

发酵床养猪实践的一些体会认识    马学海;王海宏;郭鹏;

浅谈发酵床养猪技术    杨群;谢金防;韦启鹏;储怡士;唐艳强;

发展“两型”畜牧业的实践与思考    朱元齐;

养猪发酵床运行特征的研究    单达聪;王海宏;王四新;

寿宁县养猪生产与生态环境协调发展    林长华;吴美荣;

生物发酵舍生态养猪技术研究    王少华;徐光;

大型集约化规模猪场建设中的环保生态理念和物流安排——绿美特10万头猪场案例分析    张福权;郑华;

北方现代化养猪工程中的几项关键技术    孙红闯;

福安市规模化养猪环境污染现状及其治理对策    黄旭明;

中国养猪业:如何迎接WTO的挑战    王林云;

“零排放”克制“猪污染”    记者 黎铁桥

生猪标准化养殖技术    省农科院畜牧兽医所副研究员 林长光

“退村进区”解决治污难题    本报通讯员 赫旭　许颖 李慧中

葡萄采后咋管理    赵胜民

别让养猪场沦为污染重灾区    本报记者 张武明　实习生 冯景娜

生态·环保·品质优    本报记者 赵晓晓

发酵床养猪透视    中国饲料经济专业委员会顾问 马学海 北京农林科学院畜牧兽医所 王海宏 北京好友生物技术有限责任公司 郭鹏

猪、鱼、莲共养技术    张举飞 时兰欣

自然养猪法发酵床制作工艺    省畜牧技术推广总站 罗创国 张建峰

低碳养猪示范项目在汉建成    记者 金涛　实习生 余娟 通讯员 杨曼

蚯蚓和乳酸菌（L4）对猪粪尿臭气浓度和免疫机能的影响及其机理研究    曾正清

农村生猪养殖区域生态系统管理的反馈仿真及应用研究    王翠霞

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

基于酸碱调节的剩余污泥水解酸化及其机理研究    苑宏英

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

交联弹性体的生物脱硫技术及其结构与性能研究    姜广明

烟气钠碱脱硫吸收富液超声波解吸方法研究    徐晖

厌氧发酵技术处理餐厨垃圾产沼气的研究    张存胜

猪粪尿厌氧发酵工艺及沼气脱硫、脱碳工艺研究    戴南朗

固定床厌氧反应器处理猪粪尿的效果及沼液成肥规律研究    冯宗强

养猪场废液厌氧发酵反应影响因素的研究    于涛

中国猪和奶牛粪尿氨（NH_3）挥发的评价研究    刘东

湘潭县生猪养殖污染的调查研究    刘珊

有机废弃物厌氧发酵特性的研究    周岭

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

热碱预处理对秸秆厌氧发酵的影响    郑万里

秸秆发酵剂的研究    蔡兴旺