一、高温好氧发酵——生物降解技术处理城市生活垃圾的研究(论文文献综述)
程达[1](2021)在《生物质向气液固肥快速转化装置设计及其性能研究》文中研究指明厌氧发酵技术是处理农业废弃物,解决环境污染问题,产生清洁能源和有机肥料的重要途径。但与有机-无机复混液体肥料标准相比,发酵残留的沼液仍存在总养分较低、生物毒性较大的问题尚未解决,而外源添加物与混合物料协同厌氧发酵及沼液好氧处理工艺有助于实现发酵底物营养均衡,加快沼液腐熟,使生物质向气液固肥快速转化并提高产气性能及产肥品质。为确定外源添加物对混合原料厌氧发酵兼好氧处理的产气及产肥特性,本文在常温(27±1)℃、料液总固体浓度8%的条件下,试验研究了以牛粪和番茄茎叶混合原料并分别添加尿素、草木灰的厌氧发酵过程,不同温度下的沼液好氧处理过程,不同曝气量下的沼液好氧处理过程以及对比不同沼液的好氧处理过程,确定了生物质向气液固肥快速转化的最佳外源添加物及最佳沼液好氧处理工艺。本文的主要研究结论如下:(1)厌氧发酵中前期各添加物对系统产沼气的促进效果显着,且尿素作用更为明显,但草木灰组最终累计产气量比尿素组累计产气量要高。发酵初期各组产气高峰及产气速率从大到小依次为尿素组>草木灰组>空白组,而空白组在发酵中后期出现第二产气高峰281 L,且高于第一产气高峰241 L。发酵后期各组日产气量及产气速率从大到小依次为空白组>草木灰组>尿素组。从累计产气量角度看,各对照组累积产气量在发酵前期快速增加,在发酵后期增加缓慢,另外,草木灰组和尿素组达到空白组累计产气量80%,5346 L的发酵时间较空白组有所提前,分别为发酵第41 d和第38 d。(2)厌氧发酵中前期各添加物对系统合成甲烷起促进作用,尿素促进效果最好,而且尿素组沼气中的甲烷占比达到可燃要求速度最快,但空白组累计产甲烷量高于两对照组。在发酵第28 d前,各对照组日产甲烷量均高于空白组,发酵中后期对照组日产甲烷量明显低于空白组,从累计产甲烷量角度看,草木灰组和尿素组累计产甲烷量分别在前33d和38d高于空白组,在发酵后期空白组累计产甲烷量明显高于两个对照组。另外,在发酵前期,甲烷体积分数由大到小分别为尿素组>空白组>草木灰组,发酵后期各实验组甲烷体积分数相差不大。(3)尿素组沼液在发酵各阶段的NH4+-N含量最高,同时VFAs峰值为各组最大。尿素组的NH4+-N含量在发酵各阶段显着高于其他两组,最高时达到了1384.8mg/L,草木灰组NH4+-N含量不高,且低于空白组。同时,各添加物促进厌氧发酵过程VFAs含量,其中尿素组在过程中的乙酸、丁酸、戊酸、异戊酸含量较高,而且推断尿素组后期产气下降的原因不是VFAs含量低,而是NH4+-N积累导致系统产甲烷菌失活,其次,草木灰在过程中丙酸含量较高。综合比较,尿素在过程中VFAs含量较高。另外,三试验组各类酸占比由大到小均为乙酸>丙酸>丁酸>异丁酸>异戊酸>戊酸。(4)系统料液pH在6.6~7.5的中性环境对厌氧发酵起促进作用;添加物的加入可进一步提升料液养分,发酵结束后TDS由大到小分别为尿素组7160mg/L>草木灰组6410mg/L>空白组6320 mg/L;尿素与草木灰组在发酵过程中提前达到了-350m V左右,加快了产甲烷过程。(5)对单个生物质向气液固肥快速转化装置的有机负荷处理能力及运行策略评价得出,装置最佳有机负荷处理工艺为尿素组高温连续式厌氧发酵,年处理0.34t牛粪、5.17t番茄茎叶。若以500m3、2000m3发酵罐计算,年最大处理牛粪及番茄茎叶类尾菜分别为303.57t、1214.28t和4616.07t、18464.28t。(6)30℃,12L/min的好氧处理方式可达到快速降低沼液生物毒性,加快腐熟的效果。不同方式好氧处理沼液的过程中,各处理组pH随时间均呈上升趋势,而各处理组电导率和溶解性总固体随时间变化均呈下降趋势。其次,氨态氮含量随好氧处理时间先下降后上升再下降。不同温度好氧处理沼液过程,得出常温好氧处理助于有助于保持沼液养分,中温好氧处理沼液可更好的降低生物毒性。30℃处理组,7h的GI为81.9%,达到完全腐熟,氨氮672mg/L,TDS为6090mg/L。不同曝气量好氧处理沼液过程,得出高曝气量好氧处理沼液可更好的降低生物毒性,低曝气量或自然通风情况有助于保持养分,曝气组按照pH上升快慢分为12L/min>8L/min>4L/min,说明曝气量越大,pH上升越快;12L/min处理组在1h达到最快的完全腐熟,GI为98%,此时沼液TDS为6200mg/L,氨氮为734.4mg/L。(7)尿素组沼液好氧处理产肥效果最好。好氧处理不同沼液试验发现,空白组沼液在处理第1h可达完全腐熟,GI为98%,其TDS和氨氮分别为5670mg/L、734.4 mg/L;草木灰组沼液在处理第4h可达完全腐熟,GI为124.5%,其TDS和氨氮分别为5350mg/L、538.1 mg/L;尿素组沼液在处理第1h可达完全腐熟,GI为100.4%,其TDS和氨氮分别为7010mg/L、862.1 mg/L。比较得到,30℃、12L/min条件下好氧处理不同沼液,空白组与尿素组腐熟速度最快,均为1h;从养分保持角度分析,尿素组保留养分最多,其中,溶解性总固体含量7010mg/L,氨氮含量862.1mg/L。(8)沼液各养分含量未达到标准要求,需继续在好氧阶段进行调质,提升有机质可混入321g/L水溶有机肥料;提升总养分可混合206g/L水溶性肥料。本课题的创新点:揭示了外源添加物对混合原料厌氧发酵的产气及产肥特性,获得了生物质向气液固肥快速转化的最佳外源添加物及好氧处理工艺。
潘亚红[2](2021)在《微生物菌剂强化餐厨垃圾及污泥好氧发酵分析》文中研究指明近年来,智慧城市,生态城市与低碳城市的建设发展理念正被逐步推进,因此以社区为单位的智慧化,一体化的快速处理装置也逐渐受到关注。而餐厨垃圾和污泥等固废的大量产生已成为限制城市高速发展的重要因素之一。本研究以餐厨垃圾和污泥为研究对象,采用投加微生物菌剂的方式,首先分析微生物菌剂对餐厨垃圾降解的促进效果并确定其最佳投加量。其次,通过采用对比分析底物的理化性质,营养元素,腐熟程度指标,酶活性变化及机理并结合微生物群落结构变化等确定腐殖土和微生物菌剂对污泥联合餐厨垃圾好氧发酵的效果,以期为今后微生物菌剂快速好氧发酵及优势菌种的筛选提供理论支持,并为未来提高固废协同堆肥效率的策略提供了启示。主要得到如下结论:(1)通过采取微生物菌剂投加比为0、1%、5%和15%并以木屑作为调理剂,对餐厨垃圾进行好氧发酵堆肥处理的方式。通过分析温度,含水率,p H,电导率及氧化还原电位等理化指标,均表明采用投加量为15%的微生物菌剂投加对于温度的快速提升和底物的快速好氧降解具有极好的促进作用。(2)通过对观感气味和腐殖酸光学特性(E4/E6)等腐熟指标评价均表明添加15%的微生物菌剂对底物腐熟度具有更好的促进效果。四个反应器的浸提液的相对种子发芽指数随反应的进行均呈现出逐渐升高的趋势,直至反应结束,四个反应的种子发芽指数分别为52.24%、66.98%、93.86%和121.10%。减量化指标表明,添加15%的微生物菌剂减重降解效果可达到60.36%。通过经济成本核算,1kg底物的堆肥成本约为1.163元,相比于传统好氧堆肥处理,采用微生物菌剂为15%的投加量在实现固废资源化的同时兼具经济优势。(4)第二阶段采用的三个实验分别是单独污泥联合餐厨垃圾(CK),投加15%的微生物菌的剂堆体A,投加上一阶段实验(15%菌剂投加)获得的腐熟土的堆体B,经过15 d的发酵实验后,通过分析三个反应器的理化指标如温度,含水率,p H等理化指标以及营养元素等的变化,结果表明微生物菌剂的添加能提升温度且高温保持期长,对提高底物降解具有正面促进效果,且促进效果大于投加腐殖土。(5)通过监测发酵底物的表观效果,碳氮比,E4/E6等腐熟度评价数据,均表明微生物菌剂投加量促进底物的腐熟效果最好,腐熟土效果次之。反应结束时,三个反应的种子发芽指数分别为227.89%、258.54%和211.57%,均>85%,表明发酵产品已经腐熟。(6)通过分析三个堆体的四种酶(过氧化氢酶,脲酶,纤维素酶和蛋白酶)的酶活性的变化表明,微生物菌剂的投加显着提高了四种酶的活性,且都与温度变化密切相关。微生物数据表明,无论是细菌还是真菌,微生物菌剂的添加都提高了门属水平上微生物的均匀性,且三个反应器的发酵系统的代谢途径主要是由碳水化合物运输代谢和氨基酸转运代谢为主。(7)添加腐熟土数据表明底物对上一阶段微生物的继承性有一定效果,促进了堆体的腐熟,效果仅次于微生物菌剂的投加。通过对优势菌种的分析表明,今后对好氧发酵过程微生物优势菌属的筛选,细菌应集中于厚壁菌门和芽孢杆菌属,而真菌则应集中于土壤伊萨酵母属。
孙悦[3](2021)在《典型有机固废中微塑料检测方法构建与分布特征研究》文中提出有机固废生物处理产物的土地施用是实现资源化的根本途径,同时也是土壤系统中微塑料(MPs)的重要来源,开展有机固废中MPs的分布特征研究对明晰不同环境中MPs的迁移转化机制与固体废物管理具有重要意义。有机固废样品富含复杂有机质,其中MPs的提取分离与检测分析极具挑战性,目前仍缺乏准确可靠的分析方法,制约了相关研究的可比性。本文通过对有机质预处理方法与MPs分离方法的优选构建了有机固体废物中MPs检测分析的综合方法,实现了典型有机固体废物(易腐垃圾、畜禽粪便、污泥)中MPs的提取分离与分析鉴定。研究MPs形状、颜色、粒径分布及聚合物种类等分布特征,评估MPs污染水平与生态风险,为有机固体废物管理处置及其资源化产物利用提供数据支撑。研究的主要结论如下:(1)探究了不同消解预处理方案的有机质去除效果及其对MPs颗粒的影响。酸消解与碱消解会造成部分MPs颗粒的表面降解甚至发生分子结构的变化,氧化法消解与酶消解对于MPs颗粒的干扰影响较小。在所有消解方案中30%H2O2是对MPs破坏最小,有机质去除率最高(75%-87%)的消解方案。H2O2消解的温度阈值为60℃,时间阈值为36 h。聚酰胺(PA)对预处理最敏感,可作为响应消解剂影响的指示聚合物。(2)比较了密度分离、油分离与磁性分离对不同环境样品中MPs的回收效果。环境样品类型对回收效果影响较小,MPs回收率与MPs种类、大小与形状密切相关。MPs回收率均随着尺寸的减小而降低。相同粒径的MPs中,碎片与颗粒状MPs较纤维与薄膜状MPs的回收率高。样品中加标MPs的总回收率为:两级密度分离>磁性分离>油分离。结合H2O2预处理-密度分离-体视镜/傅里叶红外光谱(FTIR)/扫描电镜(SEM)检测等步骤构建了有机固废中MPs污染的综合分析方法。(3)系统调研了有机固体废物及其资源化产物中MPs的分布特征。形状主要为纤维状与薄膜状;MPs的颜色主要为黑色、红色、蓝色与绿色;MPs的聚合物种类主要为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。样品中提取分离出的MPs表面普遍存在凸起、凹陷、裂纹或孔洞,部分MPs表面有微生物附着。(4)易腐生活垃圾中MPs丰度约为5.78-6.33×103 N·kg-1,成肥中MPs丰度排序为动态堆肥>半动态堆肥>静态堆肥。大粒径的塑料在堆肥过程中会在机械磨损、化学氧化与生物降解作用下发生老化降解,甚至碎裂分解为更小的碎片。餐厨垃圾中MPs的丰度为11.78±0.88×103 N·kg-1,样品中含有石英、芹菜叶、不锈钢等可能干扰MPs研究的杂质。猪粪中MPs丰度为2.22±0.16×103 N·kg-1,牛粪中MPs丰度为1.89±0.31×103 N·kg-1。本研究中污泥的MPs丰度(13.83-23.83×103 N·kg-1)与相关研究中全国污染平均水平(22.7±12.1×103 N·kg-1)相当。据MPs丰度与污泥处置数据估算,某污水厂每年会有约1.75×1012的MPs颗粒在污泥中积累。脱水污泥是所有样品中MPs丰度最高(23.83±0.17×103 N·kg-1)、小粒径MPs(<0.2 mm)占比最高(12.59%)的样品。本研究分析的20种样品中,易腐生活垃圾半动态堆肥、猪粪辅料混合成肥与污泥厌氧发酵沼渣3种样品的聚合物风险指数H大于10,样品中检测到的极少量聚氯乙烯(PVC)共聚物与PMMA对聚合物风险贡献大。
汪豪[4](2020)在《病死猪高温好氧发酵工艺研究》文中研究指明高温好氧发酵是一种减量化程度高、效率高、环境友好型的病死猪无害化处理工艺,可以较大程度的缓解我国病死猪处理压力。本文设计了一种高温好氧发酵罐,在此基础上以玉米秸秆,油菜秸秆,木屑,米糠和麦麸作为辅料进行了病死猪高温好氧发酵处理试验,以成品的物料形态、真蛋白含量、p H值和含水率等作为评价指标,进行辅料筛选,并对筛选出的辅料进行了工艺优化试验,使该工艺在满足无害化处理的要求下,达到最大减量化的目标。主要研究结果如下:(1)设计并试制了一个立式病死猪高温好氧发酵罐试验装置。发酵罐主要由罐体,搅拌装置,通气管路,加热系统和控制系统组成。罐体为夹层结构,内层容积为10L,夹层内通入热水可对发酵罐内物料进行加热以达到高温发酵的条件。空气由通气管涌入发酵罐内,流量通过流量计进行调节。(2)分别以玉米秸秆、油菜秸秆、木屑、米糠和麦麸作为辅料,开展病死猪高温好氧发酵试验,比较了5种辅料对病死猪处理效果的影响,并从中筛选出最适合病死猪高温好氧发酵的辅料。试验结果表明,综合表现较好的是米糠组和玉米秸秆组,其中玉米秸秆组真蛋白含量和p H值的下降幅度在5种辅料中稍弱于米糠但优于其他3种辅料,分别为11.14%和1.04,成品形态评分为10分,过4目筛、18目筛比例分别为100%和94.6%,但与米糠组相比,玉米秸秆组发酵过程中臭味消散最早,含水率下降速度合适,于36h达到最低点。比较而言,玉米秸秆作为辅料的综合性能更佳。(3)以玉米秸秆作为辅料,对病死猪高温好氧发酵过程中的发酵温度、通风量、辅料配比等工艺参数进行优化试验。在各试验中,真蛋白含量随着发酵时间的增加,呈现先迅速下降,而后略微回升,最后小幅度持续波动的趋势;p H值和含水率随着发酵时间的增加,呈现先迅速下降,下降至最低点后基本维持不动。粪大肠菌群的唯一灭活条件是温度大于或等于60℃。温度试验中,当温度为60℃时,病死猪尸体的过筛情况最好,4目筛的通过率为100%,18目筛的通过率为92.6%,腐臭气味消散最快;真蛋白含量和p H值的降幅最大,分别为9.55%和1.33;含水率在36h达到最低点。在通风量试验中,当通风量为8L/(L·min)时,发酵成品的物理形态评分最高,4目筛的通过率为100%,18目筛的通过率为93.6%,腐臭气味消散最快,真蛋白含量和p H值的降幅最大,分别为8.54%和1.06;含水率在36h达到最低点。在辅料配比试验中,当辅料与猪重配比为1:5.5时,发酵成品的形态评分最高,通过4目筛的比例为100%,通过18目筛的比例达到了93.4%,腐臭气味消散最快;真蛋白含量和p H值的降幅最大,分别为8.60%和0.76;含水率在36h达到最低点。因此,以玉米秸秆作为辅料时,最优工艺条件为:发酵温度60℃,通风量8L/(L·min),辅料配比1:5.5。
宗旺[5](2020)在《渗滤床反应器处理餐厨垃圾条件优化及沼渣肥效评价》文中进行了进一步梳理随着社会的高速发展和人民生活方式的改变,餐厨垃圾已逐渐成为城市固体废物中的重要组成部分,其所含有机物质丰富,可作为资源化利用的理想底物,但由于其成分复杂,高油高盐等特性导致其整体的处理效率偏低,因此探索高效的餐厨垃圾处理技术已经成为环境领域的新热点。厌氧发酵不仅能将餐厨垃圾转化为清洁能源——甲烷,同时还能产生营养物质丰富的沼液和沼渣,是集资源化与经济效益于一体的处理技术。本文以新型的厌氧发酵工艺——渗滤床反应器(LBR,Leachate Bed Reactor)为基础,采用批次试验对比不同温度和介质材料条件下的餐厨垃圾的厌氧发酵效果,以确定最佳的发酵条件;进行微生物群落结构分析揭示其与发酵效能的联系,并对厌氧发酵的调控策略进行了分析;通过小白菜的盆栽试验研究餐厨垃圾沼渣对小白菜及土壤的影响,探索沼渣资源化利用的可行性。采用批次试验对比了常温、中温条件下添加不同介质材料——玉米秸秆与木炭对餐厨垃圾厌氧发酵产甲烷能力的影响。结果发现:中温(35°C)条件时,餐厨垃圾添加秸秆得到了最佳的产甲烷效果,其在整个反应周期中甲烷体积分数最高达68.92%,甲烷累计产量达19.56L,平均产甲烷率为97.7 m L CH4/g TS,渗滤液中COD和VFA的浓度在反应中也呈现显着下降的趋势,截至反应末期达最低值,分别为15.6 g/L和11.4g/L。且该条件下反应得到的沼渣外形良好,结构松散均匀,呈黄褐色。通过对温度与介质材料最佳搭配条件下LBR反应器内的微生物群落结构进行分析,发现LBR独特的上固下液结构有助于反应器内厌氧菌的功能分化和富集。反应器上部富集大量与水解酸化过程相关的细菌,下部与产氢产乙酸过程相关的菌群丰富更高,秸秆的加入促进了Firmicutes(厚壁菌门)丰度的提高,更有利于碳水化合物和纤维类物质的降解。而中温(35°C)更有利于产甲烷古菌的生长,其物种丰度和多样性都得到显着提高,加强了产甲烷系统的稳定性。对餐厨垃圾沼渣的成分和理化性质进行分析,利用沼渣进行小白菜的种植试验,考察沼渣施用对小白菜生长和品质以及对土壤酶活性的影响。研究结果表明沼渣不同的施肥方式对小白菜的品质和土壤中脲酶、蔗糖酶活性均有一定的促进作用。其中沼渣与无机肥混合施用时对小白菜的发芽率没有产生抑制作用,且提高了小白菜的株高和平均单颗产量;还提高了小白菜中维生素C、可溶性糖和叶绿素的含量,减少了硝酸盐含量的积累,有利于小白菜品质的提升。
万能[6](2020)在《农村易腐垃圾就地小型堆肥初步试验研究》文中研究说明随着农村垃圾分类工作的逐步推进,分类出的易腐垃圾处理需求不断增加,从政策导向和技术经济性等角度考虑,采用好氧堆肥技术就地处理农村易腐垃圾具有较好的适用性。但该技术相对缺乏以农村为背景的小规模具体实践和研究,且目前的少量工程应用在成本把控和堆肥品质提升方面仍有一定的优化空间。基于此情况,本文选用成本相对低廉的静态好氧堆肥工艺,利用“烟囱效应”原理来加强自然通风以实现无动力自引风。在对试点区域进行原料供给分析的基础上,对好氧堆肥设施规模及相关参数进行了设计研究,最后以易腐垃圾为原料进行了好氧堆肥生产性试验研究。主要研究结果如下:1)从技术参数把控来看,宜将原料含水率控制在70%以下、初级发酵堆体高度宜控制在0.80~1.20m左右的范围内、次级发酵阶段周期宜延长至一个月以上并辅以一定的翻堆手段来促进堆体水分蒸发和热量散失。2)采用自然通风方式时,不同堆层间的温度关系会因堆高的不同而产生差异。总体来看,上、下层物料升温速率更快,而中层物料升温存在一定的延迟,但其维持高温的能力更强。3)试验表明在物料含水率高达70%左右、日均环境温度不超过15℃的情况下,堆体仍能在2-3天内升温至55℃以上,且能保持65℃以上高温3d以上。4)物料减容减量化效果良好,核算表明经初级发酵过程能达到31.1%的减容率;经堆肥发酵全过程能达到37.8%的减容率、32.8%的减重率。5)堆肥产品中重金属等有毒有害物质水平远低于有关标准规定限值,病原微生物指示菌种情况也合乎标准要求,表明无害化程度良好。6)堆肥产品中无机营养元素含量高于标准规定水平,种子发芽指数最高可达160%,表明产品具有较好的资源化利用潜力。
沈悦[7](2020)在《PTA污泥生物干化效果及影响机制研究 ——以某化纤厂水处理污泥为例》文中研究说明近年来,化工污泥产生量不断增多,其多为危险废物,需焚烧处置,成本极高,减量化处理迫在眉睫。生物干化技术是当前处理化工污水厂危废污泥的一个经济环保的方法。本文以某化纤厂PTA(Pure Terephthalic Aicd,精对苯二甲酸)废水处理污泥为研究对象,探索了生物干化最佳条件及连续反应效果,揭示了污泥生物干化影响机制,研发并建成了处理量为3t/d的生物干化技术中试设备。本文研究内容如下:(1)研究了污泥生物干化最优参数,结果表明,污泥生物干化最佳减量效果的控制条件参数为一次性进料、设备温度控制为60℃、通风量为0.6L/min、菌剂投加量占污泥干重为4%。小试设备连续反应效果稳定,最优参数下含水率在24h后降至20%以下,水分含量减少79.4%,干物质减量22%,毒性物质减量9%。(2)分析了生物干化过程中物质特性变化规律,发现p H值基本稳定在中性偏碱;C/N比(carbon/nirtogen,碳氮比)增幅为48%;DOC(Dissovlved organic carbon,溶解性有机碳)含量均值从0.79g/kg上升至15.02g/kg;H/F比(Humic acid/Fulvic acid,胡富比)均值从1.86降至1.06。对DOM(Dissovlved organic matter,溶解性有机物)的光谱特性分析反映出大分子的物质随着反应进行被降解,腐殖质类物质逐渐合成,出料污泥DOM芳构化程度增大。(3)探索了污泥生物干化影响机制,运用高通量测序研究了微生物群落结构变化并绘制了动态演替模型,发现高温阶段物种丰度和多样性下降。基于KEGG代谢通路和COG功能分析预测发现,细菌群落最主要的代谢途径有氨基酸代谢、碳水化合物代谢和一般功能预测。通过相关分析、主成分分析以及PLS(Partial least squares regression,偏最小二乘回归分析法)回归分析确定了减量效果关键影响因子,发现水分减量关键影响因子为Gemmatimonas,Novosphingobium和Azohydromonas,干物质减量关键影响因子为Pelotomaculum,TOM,DOC和C/N比,毒性物质减量关键影响因子为Brevundimonas,Novosphingobium和Gemmatimonas。(4)中试实验设备的运行效果分析表明,运行温度低于80℃,污泥含水率85%条件下,经28h干化处理,可实现污泥减量率达75%以上,且连续运行效果稳定;尾气、冷凝水均达标排放,实现了危废污泥的减量化、无害化处理,且每吨污泥节约焚烧和填埋成本共约6000元,环境效益和经济效益均显着,为某化纤厂PTA污泥减量化关键技术应用与示范推广提供了技术支撑。
毕峰[8](2020)在《社区易腐垃圾就地成肥设备中试及其臭气排放特征研究》文中进行了进一步梳理社区易腐垃圾就地机器成肥是解决我国现有城镇生活垃圾“四分分类”模式下易腐垃圾资源化处理的有效方法。然而,现有机器成肥设备普遍存在成肥产品质量差、设备能耗高与恶臭污染严重等瓶颈问题。为突破以上技术难题,本研究在调查杭州市典型社区易腐垃圾基本特性基础上,设计了一套适用于社区易腐垃圾就地减量资源化处理的推流式高温好氧发酵机器成肥中试设备,初步实证分析了设备的运行效果,并对其成肥过程臭气组分及其排放特征进行了定性和定量解析。研究结果可为社区易腐垃圾机器成肥设备改良及其运行过程臭气污染防治提供理论依据。主要研究结果如下:(1)针对典型社区易腐垃圾特性,初步开发了易腐垃圾“破碎脱水-连续推流式高温机器成肥发酵-机械筛分+臭气净化”就地减量资源化处理工艺及其中试设备。根据杭州市8区(县、市)13个典型城镇社区的实地调研与实验分析,发现社区生活垃圾中易腐垃圾含量高达58.21±5.12%,含盐量仅为11.06±1.56 g Na Cl/kg,分类产生的易腐垃圾粒径较大(62.4±49.1mm)、含水率高(80.08±7.58%),针对性开发了一套易腐垃圾“破碎脱水-连续推流式高温机器成肥发酵-机械筛分+臭气净化”为主的就地减量资源化处理工艺;在此基础上,通过集成“推流+搅拌”式结构、分区曝气方式、红外测温反馈、负压引风除臭、地埋式升降系统、可编程逻辑控制模块等,设计了一套智能化易腐垃圾机器成肥中试设备;综合考虑供氧、控温、除湿三方面要求,基于微生物动力学与水热动力学,建立供氧与微生物耗氧之间的动态供氧模型,优化确定设备曝气与搅拌策略为:在日处理量为240 kg时,风机风量80 m3/h,分区曝气启动4.90 min/停止6.60 min;搅拌次数为5次/h。(2)现场实证表明,研制的中试设备可实现正常运行,成肥产品满足《生活垃圾堆肥处理技术规范》(CJJ52-2014)腐熟度要求。设备仓内好氧发酵温度可稳定维持在50~60℃,易腐垃圾低C/N特性对成肥设备的正常发酵没有显着影响;经过15 d的好氧发酵,物料含水率可降至30%以下,植物种子发芽指数(germination index,GI)可达80%以上。出料理化性质与GI的相关性分析表明,p H值达到8.5左右、电导率(electric conductivity,EC)降至4.0m S/cm以下,可作为中试设备机器成肥产品腐熟度的初步判断依据;NH4+-N含量降至400 mg/kg以下,可进一步判定成肥产品腐熟。(3)易腐垃圾机器成肥过程臭气组分及其变化相当复杂。通过挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)和氨气检测发现,易腐垃圾机器成肥过程可定性检出108种VOCs,可定量检出56种物质(55种VOCs+氨气);成肥过程中恶臭气体种类存在明显变化,相对而言后期组分更为复杂;氨气、2-丁酮、丙烯醛与2-己酮浓度超出/接近检知阈值,应作为关键组分进行重点控制。
陈威旺[9](2020)在《复合微生物菌剂的制备及投加策略对农村易腐生活垃圾堆肥效果影响研究》文中认为调查研究表明,我国农村生活垃圾的产生量逐年增长,且成分日趋复杂,若处理不当,将会对土壤、水体、大气等造成极大的污染危害。因此,农村生活垃圾的处理日益受到重视,目前,好氧堆肥是农村生活垃圾处理的主流技术之一,在处置过程中,探索农村生活垃圾的组成成分和特性具有现实意义。同时,在好氧堆肥过程中,复合微生物菌剂的投加能加速堆肥进程,提高堆肥效果。但由于好氧堆肥三阶段温度变化及底物降解速率的差异,传统单批次投加复合微生物菌剂难以发挥其最大功效。因此,本文针对以上问题,对农村易腐生活垃圾中化学元素、化学指标、生物大分子等理化指标进行了周期性采样分析;同时,自主筛选了高效中高温微生物降解菌株,制备成了中高温复合微生物菌剂,并与市售菌剂对比,分别确定了市售菌剂和自制复合微生物菌剂的最适投加量;最后,在确定两种复合菌剂最适投加量的基础上,探索了其单批次投加和分阶段投加对堆肥效果的影响,以期为微生物菌剂的投加提供一种新的策略。本论文的主要研究成果如下:1.农村易腐生活垃圾组成成分特性分析通过统计分析农村易腐生活垃圾产生量,探明了该镇人均日易腐生活垃圾产生量(0.081 kg/(人·天));通过农村易腐生活垃圾组成成分分析,确定了垃圾鲜样中元素组成为C(42.72%)、H(12.41%)、N(3.94%)、S(0.25%);农村易腐生活垃圾整体呈酸性,p H值在4.2-5.9之间波动变化,含水率和EC值分别在72.93%-80.74%、1.60-3.80 m S/cm之间波动变化,E4/E6值整年基本保持稳定在2.0左右,生物大分子组成为蛋白质(21.05%)、脂肪(19.88%)、半纤维(19.77%)、纤维素(12.70%)、木质素(10.23%);养分指标年变化范围为有机质含量(76.92%-86.8%)及C/N比(9.6-17.97)。2.高效降解菌株的分离、筛选及固体微生物菌剂的制备利用特定分离培养基,以农村易腐生活垃圾升温期、高温期堆体及羊粪堆体为筛菌原料,30℃条件下分离出26株细菌、21株放线菌、24株真菌,50℃条件下分离出25株细菌、8株放线菌、18株真菌;将分离得到的各菌株按照其产酶特性,利用特定的筛选培养基展开进一步的筛选,30℃条件下共筛选得到36株中温高效降解菌株,50℃条件下共筛选得到19株高温高效降解菌株,并分别制备成了单一高效固体微生物菌剂,供后续堆肥高效复合微生物菌剂的投加使用。3.复合微生物菌剂最适投加量的确定选择不同投加比例的市售菌剂进行投加实验,通过测定堆肥过程中堆体温度、p H值、含水率、C/N比、堆体减量化等指标的变化情况综合分析,确定了0.5%为市售菌剂堆肥处理农村易腐生活垃圾的最佳投加质量比。选择不同投加比例的自制复合微生物菌剂进行堆肥实验,结合堆肥过程中理化指标变化情况及16S r RNA高通量测序技术展开综合分析,结果表明自制复合微生物菌剂的最适投加量为3.0%。4.复合微生物菌剂投加策略对堆肥效果影响的研究在确定市售菌剂(0.5%)和自制复合微生物菌剂(3.0%)最适投加量的基础上,开展了两种菌剂单批次投加及分阶段投加实验。通过A1组(市售菌剂单批次投加组)、B1组(自制复合微生物菌剂单批次投加组)堆体堆肥过程中各项理化指标分析,其中B1组高温峰值(58.71℃)、50℃以上高温持续时间(7天)、堆肥产品EC值(3.47 m S/cm)、含水率(22.73%)、整体湿重消减率(72.94%)和减容率(61.30%)较大、有机质降解率(27.18%)、GI值(116.36%)等理化指标测定结果均略优于A1组,可知自制复合微生物菌剂单批次投加的堆肥效果略优于市售菌剂;同时,通过A2组(市售菌剂分阶段投加组)、B2组(自制复合微生物菌剂分阶段投加组)堆体堆肥过程中各项理化指标分析,其中,B2组二次升温情况、堆肥产物EC值(3.15 m S/cm)、E4/E6值(2.10)、含水率(23.10%)、整体湿重消减率(75.29%)及减容率(63.04%)、有机质降解率(27.48%)、GI值(121.36%)等理化指标测定结果均明显优于A2组,得知自制复合微生物菌剂分阶段投加的堆肥效果明显优于市售菌剂;最后综合分析结果表明堆肥效果表现为B2组>B1组>A1组>A2组>CK组。
马姣[10](2019)在《高含水率城市有机垃圾联合调质及热辅助强化生物干化研究》文中研究说明随着当今社会能源短缺与环境污染问题日益加剧,城市有机垃圾能源化利用逐渐成为当前研究热点,其中餐厨垃圾与脱水污泥为两种最为典型代表,然而该类有机垃圾高含水率特性成为其能量回收的瓶颈。生物干化技术以其经济、节能、环保等优势被广泛应用于该类垃圾干化预处理,然而干化过程微生物极易受环境因素影响,造成反应启动迟缓,运行温度不稳定,最终产物干化效率低等问题。针对上述问题,本论文首先通过餐厨垃圾与脱水污泥联合调质,均衡生物干化物料中微生物及有机组成。结果表明,两者联合作用可有效缩短反应启动时间,促进物料升温,提高系统运行稳定性。餐厨垃圾的引入有效提高过程水分去除率(84.28-92.71%),而脱水污泥则提高了水分蒸发能量利用效率(62.96-68.13%),两者2:2联合作用表现出最高的生物干化因子(4.86 g H20/g VS)。同时调控变量考察结果表明,较小的调理剂粒径(<3 mm)更利于堆体蓄热升温,通风量0.04 m3·h-1.kg-1可有效结合生物热和空气对流影响,而初始含水率60%则可维持物料高生物活性,最终提高水分去除率(89.97%)。通过餐厨与污泥联合调质及变量优化,可有效实现两者协同高效的生物干化处理。调理剂是生物干化过程必要的添加物,本论文使用不同调理剂(玉米芯、稻草和木屑)进行联合生物干化研究,揭示其对物理调控和生物调节机制。基于理化性质分析,玉米芯表现出更优的孔隙结构和水分解吸特性。在生物干化过程中,玉米芯有效促进物料升温和水分去除,提高生物干化因子(5.97 g H20/g VS)。同时,玉米芯还提高淀粉酶及脂肪酶活性,促进易降解糖类和脂质分解,其中脂质分解为干化过程提供主要热量(40.58-41.53%)。相对其它调理剂,玉米芯更有效地提高系统能量利用效率,降低水分蒸发耗能(3.47 kJ/g H2O)。在干化过程中,Bacillus和Ochrobactrum分别成为高温和低温阶段优势菌属,促进初期易降解有机物及后期木质纤维素分解。本研究从机理上揭示了微生物代谢规律,可为生物干化处理中调理剂选择提供一定的理论依据。生物干化后期,针对物料在低温阶段微生物活性及干化效率较低的问题,本论文提出热辅助强化方法,并与传统过程进行对比。结果表明,热辅助作用(37℃)可有效提升低温阶段物料温度,同时提高生物代谢活性(0.0232-0.0292 0.0151-0.0209 d-1)和强化空气对水分去除效率(12.97-15.68 vs.5.05-8.23 kg·kPa)。此外,热辅助有效改善酶活性,促进有机物分解,提高能量利用效率(61.69-63.64%55.24-59.43%)。对比发现,为达到热辅助相同干化效果,传统干化过程需消耗更多外界热量进行深度干化(2.38-2.56 vs.1.30-1.67 kJ/g H20),且设备投资较高,延长回收周期。本研究证实热辅助作用可有效强化低温阶段生物产热,提升干化效果,减少外热消耗,具有良好的经济可行性。鉴于热辅助协同强化作用,本论文进一步提出高温热辅助(50℃)强化有机垃圾生物干化处理研究。结果表明,阶段式升温驯化方法可有效从脱水污泥中富集高活性的嗜高温接种物[OUR>5 mg 02/(g TS·h)],其细菌和真菌丰度均高于传统驯化物料。接种后,热辅助作用加速反应启动,物料温度8 h内超过辅助温度(58.1℃),具有较高的生物活性[8.92-9.09 mg O2/(g TS·h)],避免传统生物干化初始过程有机酸积累。热辅助提高了水分去除速率(4.46-5.49 kg·kPa)和有机物降解潜能(0.136 d-1),同样实现了物理和生物的协同强化。此外,在通风量0.8 L·min-1·kg-1下,热辅助生物干化运行4天,物料含水率即可降至30%以下,且过程仍以生物热为主(86.63%),具有较高的热能和风能利用效率,产物热值增长131.14%,相当于传统生物干化运行20天干燥效果。在有机物降解方面,高温热辅助作用显着提升淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶活性,强化糖类、脂质和纤维素分析。相反地,蛋白酶活性变化较小,热辅助抑制蛋白质降解,最终热辅助过程NH3释放量相对低于传统生物干化(216.5 280.8 mg)。在微生物组成中,细菌丰度远高于真菌,占据主导地位,其中Bacillus为优势菌属(>50%)。在干化初期,代替传统生物干化中耐酸性的Weissella,热辅助生物干化中Ureibacillus菌属快速繁殖,分解易降解底物和大分子有机物,促进堆体快速升温。在干化后期,Pseudoxanthomonas和Saccharomonospora菌属丰度逐渐提高,可促进木质纤维素类有机物分解。网络分析结果表明比例相对较低菌属,如Lactobacillus和Streptomyces,在生物干化细菌菌群间具有较高相关性,与各菌属联系密切。同样,为达到同等干化效果,热辅助生物干化、传统生物干化(+产物热干化)和热干化过程消耗外界热量分别为0.58、1.28和3.86 MJ/kg H20,热辅助过程能量消耗较低且产出比例较高。此外,本论文对生物干化产物的燃烧特性进行了分析,结果表明木质纤维类调理剂可有效提升有机垃圾燃烧特性。干化产物中大部分有机物在500-600 K分解(>50%)。通过Malek法和补偿效应法,确认本研究热分解机理方程为G(α)=-In(1-α)。热动力学参数表明生物降解促进木质纤维素热分解,同时提高初始燃烧活化能和反应复杂度,改善干化产物的稳定性,利于其短期储存。与褐煤相比,生物干化产物燃点和起始活化能较低,具有较高的燃烧指数和热值(11.97-12.66 MJ/kg),可进行有效的燃烧利用。综上所述,本论文研究结果表明,联合调质和热辅助方式可有效提高生物干化系统运行稳定性,强化过程微生物代谢,加速水分蒸发去除,有效实现高含水率有机垃圾经济、高效的减量化和稳定化处理,提高其能量回收潜能,为城市有机垃圾处理提供一种切实可行的处理途径。
二、高温好氧发酵——生物降解技术处理城市生活垃圾的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高温好氧发酵——生物降解技术处理城市生活垃圾的研究(论文提纲范文)
(1)生物质向气液固肥快速转化装置设计及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 沼气厌氧发酵技术概述 |
1.2.1 沼气工程工艺路线 |
1.2.2 厌氧发酵原理 |
1.2.3 厌氧发酵分类及影响因素 |
1.3 外源添加物对厌氧发酵的影响国内外研究进展 |
1.4 沼气厌氧发酵产气及好氧处理制肥国内外研究进展 |
1.5 国内外现状总结及对本课题的启示 |
1.6 研究目标、内容及意义 |
1.6.1 研究目标 |
1.6.2 研究内容 |
1.6.3 研究意义 |
第2章 生物质向气液固肥快速转化装置研发及试验方案 |
2.1 生物质向气液固肥快速转化系统工艺流程 |
2.2 生物质向气液固肥快速转化装置设计 |
2.2.1 装置设计及加工 |
2.2.2 试验系统控制策略 |
2.3 试验方案 |
2.4 测定方法及仪器 |
2.4.1 实验测定方法 |
2.4.2 实验设备 |
2.5 本章小结 |
第3章 外源添加物对牛粪与番茄茎叶混合原料厌氧发酵产气性能研究 |
3.1 外源添加物对牛粪与番茄茎叶湿式厌氧发酵产气量的影响 |
3.1.1 日产气量 |
3.1.2 累计产气量 |
3.2 外源添加物对牛粪与番茄茎叶湿式厌氧发酵产甲烷量的影响 |
3.2.1 日产甲烷量 |
3.2.2 累计产甲烷量 |
3.2.3 甲烷二氧化碳体积分数 |
3.3 厌氧发酵过程沼液指标分析 |
3.3.1 厌氧发酵过程pH值变化 |
3.3.2 厌氧发酵过程电导率变化 |
3.3.3 厌氧发酵过程溶解性总固体含量变化 |
3.3.4 EC和TDS相关性分析 |
3.3.5 厌氧发酵过程氧化还原电位变化 |
3.3.6 厌氧发酵过程氨态氮含量变化 |
3.3.7 厌氧发酵过程挥发性脂肪酸含量变化 |
3.4 装置有机负荷处理能力及系统运行策略分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 沼液好氧处理产肥特性研究 |
4.1 不同方式好氧处理沼液产肥性能研究 |
4.1.1 温度对沼液好氧处理产肥性能的影响 |
4.1.2 曝气量对沼液好氧处理产肥性能的影响 |
4.2 不同沼液好氧处理产肥性能研究 |
4.3 沼液物质平衡分析及产肥效果评价 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 文章创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间发表的论文 |
附录B 攻读学位期间获奖情况 |
(2)微生物菌剂强化餐厨垃圾及污泥好氧发酵分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 主要研究内容及技术路线 |
第2章 材料和方法 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验装置 |
2.3 实验过程 |
2.3.1 菌剂最佳投加量实验 |
2.3.2 污泥与餐厨垃圾联合好氧发酵实验 |
2.4 样品的采集与制备 |
2.4.1 浸提液的制备 |
2.5 测定指标与方法 |
2.5.1 pH、电导率、氧化还原电位、腐植酸光学特性的测定 |
2.5.2 含水率、挥发性固体含量、总有机碳、总氮的测定 |
2.5.3 餐厨垃圾减重率的计算 |
2.5.4 相对种子发芽指数的测定 |
2.5.5 微生物数据的测定 |
第3章 餐厨垃圾好氧发酵过程微生物菌剂最佳投加量研究 |
3.1 实验原料 |
3.2 餐厨垃圾好氧发酵过程中的理化指标分析 |
3.2.1 温度 |
3.2.2 含水率 |
3.2.3 pH |
3.2.4 电导率 |
3.2.5 氧化还原电位 |
3.2.6 餐厨垃圾的减重率 |
3.3 腐熟度评价 |
3.3.1 表观效果分析 |
3.3.2 腐殖酸光学特性 |
3.3.3 种子发芽指数的变化 |
3.4 经济成本核算 |
3.5 本章小结 |
第4章 污泥及餐厨垃圾联合好氧发酵过程分析 |
4.1 实验原料 |
4.2 联合好氧发酵过程中的理化指标分析 |
4.2.1 温度 |
4.2.2 含水率 |
4.2.3 pH |
4.2.4 电导率 |
4.2.5 氧化还原电位 |
4.2.6 挥发性固体含量的变化 |
4.3 好氧发酵效果分析与评价 |
4.3.1 表观效果分析 |
4.3.2 腐殖酸光学特性 |
4.3.3 种子发芽指数 |
4.3.4 TC和TN比值 |
4.4 营养元素的变化 |
4.4.1 总氮 |
4.4.2 总有机碳 |
4.5 酶活性变化及酶活性机理分析 |
4.5.1 酶活性的测定 |
4.5.2 过氧化氢酶的活性 |
4.5.3 脲酶的活性 |
4.5.4 纤维素酶的活性 |
4.5.5 蛋白酶的活性 |
4.6 酶活性机理分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 联合好氧发酵过程中微生物菌群组成分析 |
5.1 细菌微生物多样性数据的可靠性分析 |
5.2 好氧发酵过程中细菌群落多样性与丰富度分析 |
5.3 细菌微生物群落组成分析 |
5.3.1 餐厨垃圾联合污泥好氧发酵细菌群落多样性门水平分析 |
5.3.2 餐厨垃圾联合污泥好氧发酵细菌群落多样性属水平分析 |
5.4 真菌微生物多样性数据的可靠性分析 |
5.5 好氧发酵过程中真菌群落多样性与丰富度分析 |
5.6 真菌微生物菌落组成分析 |
5.6.1 餐厨垃圾联合污泥好氧发酵真菌群落多样性门水平分析 |
5.6.2 餐厨垃圾联合污泥好氧发酵真菌群落多样性属水平分析 |
5.7 联合好氧发酵过程中微生物群落的代谢功能分析 |
5.8 本章小结 |
第6章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
攻读硕士期间论文发表情况 |
致谢 |
(3)典型有机固废中微塑料检测方法构建与分布特征研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩略词 |
第1章 绪论 |
1.1 塑料与微塑料(MPs)污染 |
1.2 陆源MPs污染 |
1.3 有机固体废物中的MPs污染 |
1.4 富含有机质环境样品中MPs的提取分离 |
1.5 课题目的、意义及研究内容 |
第2章 有机固体废物MPs检测预处理方法优选 |
2.1 材料与方法 |
2.2 不同消解方案的消解效果研究 |
2.3 消解方案优化 |
2.4 本章小结 |
第3章 有机固体废物中MPs的分离方法优选 |
3.1 MPs的分离方法 |
3.2 三种分离方法的MPs提取分离效果 |
3.3 有机固体废物中MPs的综合分析方法 |
3.4 本章小结 |
第4章 典型有机固体废物中MPs分布特征研究 |
4.1 易腐垃圾及其资源化产物中MPs的分布特征 |
4.2 畜禽粪便及其资源化产物中MPs的分布特征 |
4.3 污泥及其资源化产物中MPs的分布特征 |
4.4 典型有机固废中MPs的生态风险初步评估 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 创新点 |
5.3 不足与展望 |
参考文献 |
作者简介 |
项目资助 |
(4)病死猪高温好氧发酵工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 病死猪无害化处理方法 |
1.1.1 深埋法 |
1.1.2 焚烧法 |
1.1.3 化尸窖法 |
1.1.4 堆肥法 |
1.1.5 高温好氧发酵工艺 |
1.2 高温好氧发酵工艺研究现状 |
1.3 本课题研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 病死猪高温好氧发酵装置的设计与试制 |
2.1 整机结构 |
2.2 关键参数计算 |
2.2.1 电机功率的选取 |
2.2.2 风机功率的选取 |
2.3 关键零部件设计 |
2.3.1 罐体设计 |
2.3.2 搅拌装置设计 |
2.4 试验装置实物展示 |
2.5 验证性试验 |
第三章 辅料种类对病死猪高温好氧发酵处理效果的影响 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验方案 |
3.2.2 试验材料 |
3.2.3 评价指标的选取及测定方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 辅料种类对病死猪高温发酵过程中物料形态的影响 |
3.3.2 辅料种类对病死猪高温好氧发酵过程中真蛋白含量的影响 |
3.3.3 辅料种类对病死猪高温好氧发酵过程中粪大肠菌群的影响 |
3.3.4 辅料种类对病死猪高温好氧发酵过程中pH值的影响 |
3.3.5 辅料种类对病死猪高温好氧发酵过程中含水率的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 添加玉米秸秆时病死猪高温好氧发酵工艺的参数优化 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 试验方法 |
4.2.3 评价指标 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 高温好氧发酵过程中温度对病死猪处理效果的影响 |
4.3.2 高温好氧发酵过程中通风量对病死猪处理效果的影响 |
4.3.3 高温好氧发酵过程中辅料配比对病死猪处理效果的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(5)渗滤床反应器处理餐厨垃圾条件优化及沼渣肥效评价(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究目的与意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 课题背景 |
1.1.3 研究目的与意义 |
1.2 餐厨垃圾处理现状及趋势 |
1.2.1 餐厨垃圾的定义及特点 |
1.2.2 餐厨垃圾处理现状及存在的问题 |
1.2.3 餐厨垃圾处理技术的发展趋势 |
1.3 餐厨垃圾厌氧处理研究现状 |
1.3.1 厌氧处理的原理 |
1.3.2 厌氧处理的影响因素 |
1.3.3 厌氧反应器的研究现状 |
1.3.4 两相厌氧消化的研究现状 |
1.4 沼渣资源化利用研究进展 |
1.5 课题的研究内容与技术路线 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料与仪器 |
2.1.1 餐厨垃圾 |
2.1.2 接种污泥 |
2.1.3 秸秆与木炭 |
2.1.4 种植土壤 |
2.1.5 实验药品 |
2.1.6 实验仪器 |
2.2 实验方案 |
2.2.1 LBR反应器设计 |
2.2.2 LBR单相发酵实验 |
2.2.3 小白菜盆栽实验 |
2.3 分析检测方法 |
2.3.1 常规指标检测方法 |
2.3.2 含水率 |
2.3.3 总固体TS与挥发性固体VS检测 |
2.3.4 挥发酸(VFAs)检测 |
2.3.5 气体检测 |
2.3.6 E4/E6 |
2.3.7 小白菜分析方法 |
第3章 不同温度和介质材料对LBR发酵效果的影响 |
3.1 引言 |
3.2 常温下不同介质材料对厌氧发酵的影响 |
3.2.1 渗滤液pH的变化 |
3.2.2 渗滤液ORP的变化 |
3.2.3 渗滤液COD的变化 |
3.2.4 渗滤液VFAs的变化 |
3.2.5 沼气中甲烷体积分数的变化 |
3.2.6 甲烷产量的变化 |
3.2.7 发酵后沼渣的对比 |
3.3 中温下不同介质材料对厌氧发酵的影响 |
3.3.1 渗滤液pH的变化 |
3.3.2 渗滤液ORP的变化 |
3.3.3 渗滤液COD的变化 |
3.3.4 渗滤液VFAs的变化 |
3.3.5 沼气中甲烷体积分数的变化 |
3.3.6 甲烷产量的变化 |
3.3.7 发酵后沼渣的对比 |
3.4 常温和中温下甲烷产率与碳平衡分析 |
3.4.1 单位TS产甲烷分析 |
3.4.2 碳平衡分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 微生物群落分析及LBR调控策略分析 |
4.1 引言 |
4.2 微生物群落结构分析 |
4.2.1 细菌群落结构分析与比较 |
4.2.2 古菌群落结构分析与比较 |
4.3 餐厨垃圾厌氧发酵调控策略分析 |
4.3.1 温度调控策略分析 |
4.3.2 共消化调控策略分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 沼渣制肥可行性研究 |
5.1 引言 |
5.2 沼渣的理化性质分析 |
5.3 不同施肥对小白菜生长和品质的影响 |
5.3.1 不同施肥对小白菜生物量的影响 |
5.3.2 不同施肥对小白菜硝酸盐含量的影响 |
5.3.3 不同施肥对小白菜可溶性糖含量的影响 |
5.3.4 不同施肥对小白菜叶绿素含量的影响 |
5.3.5 不同施肥对小白菜维生素C含量的影响 |
5.4 不同施肥对土壤酶活性的影响 |
5.4.1 不同施肥对土壤脲酶活性的影响 |
5.4.2 不同施肥对土壤蔗糖酶活性的影响 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(6)农村易腐垃圾就地小型堆肥初步试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 好氧堆肥概述 |
2.1 好氧堆肥技术原理 |
2.2 好氧堆肥工艺类型 |
2.3 国内外研究概况 |
2.4 本章小结 |
3 试验地点(胡坊镇)生活垃圾情况分析 |
3.1 胡坊镇概况 |
3.2 生活垃圾产生及收运处置现状 |
3.3 服务范围内易腐垃圾供给分析 |
3.4 本章小结 |
4 好氧堆肥设施总体设计 |
4.1 堆肥装置结构及工艺 |
4.2 单体设施尺寸及堆高 |
4.3 通风设计 |
4.4 出料方式 |
4.5 污水处理 |
4.6 场地平面布局 |
4.7 本章小结 |
5 好氧堆肥初步试验研究 |
5.1 试验设施及仪器设备 |
5.2 试验原料 |
5.3 试验操作 |
5.4 试验过程与结果分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 亮点 |
6.3 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读学位期间进行的科研项目 |
附录2 堆肥设施平面布局图 |
(7)PTA污泥生物干化效果及影响机制研究 ——以某化纤厂水处理污泥为例(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 污泥生物干化国内外研究现状 |
1.2.1 污泥生物干化方法 |
1.2.2 生物干化控制参数 |
1.2.3 污泥生物干化效果 |
1.2.4 物质组分变化 |
1.2.5 污泥生物干化影响机制 |
1.2.6 污泥生物干化设备 |
1.2.7 存在主要问题 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 拟解决的关键问题 |
1.3.3 论文创新点 |
1.3.4 技术路线 |
1.4 缩写词汇 |
第2章 实验材料和方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 污泥特性 |
2.1.2 样品预处理 |
2.2 实验试剂、仪器和设备 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 实验设备 |
2.3 污泥生物干化参数比选 |
2.3.1 通风条件 |
2.3.2 菌剂比选 |
2.3.3 菌剂投加比例 |
2.3.4 进料方式 |
2.3.5 温度控制 |
2.3.6 最优参数条件下连续反应效果小试实验 |
2.4 干化效果指标测定 |
2.4.1 含水率 |
2.4.2 物质及特性 |
2.4.3 毒性物质含量 |
2.4.4 微生物群落结构变化 |
2.4.5 光谱分析 |
2.5 污泥生物干化数据处理与分析方法 |
第3章 PTA污泥生物干化效果及组分特性变化研究 |
3.1 污泥生物干化参数比选 |
3.1.1 通风条件 |
3.1.2 菌剂比选 |
3.1.3 菌剂添加比例 |
3.1.4 进料方式 |
3.1.5 温度 |
3.2 最佳减量效果适宜条件 |
3.3 污泥生物干化过程组分特性变化 |
3.3.1 含水率 |
3.3.2 无机物组分 |
3.3.3 有机组分 |
3.3.4 干物质及热值 |
3.3.5 毒性物质含量 |
3.4 小结 |
第4章 PTA污泥生物干化影响机理分析 |
4.1 污泥生物干化过程水分分析 |
4.1.1 生物干化各阶段水分去除率 |
4.1.2 生物干化各阶段水分平衡 |
4.2 污泥生物干化过程元素分析 |
4.3 污泥生物干化过程中DOM特征 |
4.3.1 DOM的傅里叶红外光谱FTIR结合2D-COS |
4.3.2 DOM的三维荧光光谱3D-EEM |
4.4 污泥生物干化过程中微生物群落结构演替研究 |
4.4.1 污泥生物干化过程中细菌群落分析 |
4.4.2 污泥生物干化过程中真菌群落分析 |
4.4.3 污泥生物干化过程中微生物群落演替模型 |
4.5 污泥生物干化过程中影响因素 |
4.5.1 污泥生物干化效果与控制因子的关系 |
4.5.2 污泥生物干化减量效果与微生物群落的关系 |
4.5.3 影响PTA污泥减量效果关键因子 |
4.6 小结 |
第5章 PTA污泥生物干化中试试验效果 |
5.1 中试运行效果研究 |
5.1.1 实验参数控制 |
5.1.2 实验工艺流程 |
5.1.3 实验设计 |
5.1.4 实验效果 |
5.2 中试运行效果综合评价 |
5.2.1 物料平衡图 |
5.2.2 废气监测 |
5.2.3 成本分析 |
5.3 与其他方法的比较分析 |
5.3.1 与其他干化方式比较 |
5.3.2 与其他干化设备比较 |
5.4 小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
在读期间发表的学术论文及研究成果 |
致谢 |
(8)社区易腐垃圾就地成肥设备中试及其臭气排放特征研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 易腐垃圾就地减量资源化研究进展 |
1.2.1 易腐垃圾的产生特点及理化性质 |
1.2.2 易腐垃圾就地减量资源化处理方法 |
1.3 易腐垃圾就地机器成肥存在的问题 |
1.3.1 技术工艺存在问题 |
1.3.2 恶臭污染控制难 |
1.4 研究背景与内容 |
1.4.1 研究背景 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
第二章 社区易腐垃圾组分特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 典型城镇社区生活垃圾的物理组分分析 |
2.2.2 分类易腐垃圾基本理化性质分析方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 典型城镇社区生活垃圾的物理组分分析 |
2.3.2 社区分类易腐垃圾理化特性分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 社区易腐垃圾就地机器成肥中试设备设计与实证 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验地点与材料 |
3.2.2 中试设备运行与取样 |
3.2.3 理化性质分析方法 |
3.2.4 数据分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 就地机器成肥工艺选择与中试设备设计 |
3.3.2 中试设备操作参数设定 |
3.3.3 中试设备运行结果分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 易腐垃圾机器成肥过程臭气排放特征 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 物料的理化性质 |
4.2.2 气体取样方法 |
4.2.3 臭气检测方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 机器成肥中试设备各区物料的发酵情况 |
4.3.2 易腐垃圾就地机器成肥中试运行过程臭气排放特征 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 主要创新点 |
5.3 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士期间发表文章、专利及获得的奖励 |
(9)复合微生物菌剂的制备及投加策略对农村易腐生活垃圾堆肥效果影响研究(论文提纲范文)
致谢 |
文中缩写说明 |
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
1.1 农村易腐生活垃圾概述 |
1.1.1 农村易腐生活垃圾产生现状及危害 |
1.1.2 农村易腐生活垃圾的主要处理方式 |
1.2 微生物菌剂好氧堆肥国内外研究进展 |
1.2.1 微生物菌剂好氧堆肥国外研究进展 |
1.2.2 微生物菌剂好氧堆肥国内研究进展 |
1.3 研究意义及内容 |
1.3.1 研究意义 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 主要技术路线 |
第2章 农村易腐生活垃圾组成成分特性分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 供试材料 |
2.1.2 采样方法及时间 |
2.1.3 分析内容及方法 |
2.1.4 主要药品及仪器 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 垃圾产生量变化规律 |
2.2.2 化学元素组成特性分析 |
2.2.3 化学指标变化特性分析 |
2.2.4 生物大分子组成特性分析 |
2.2.5 养分指标变化特性分析 |
2.3 本章小结 |
第3章 高效降解菌株的分离及筛选 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 菌株提取材料 |
3.1.2 培养基 |
3.1.3 主要药品及仪器 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 降解菌株的分离 |
3.2.2 高效降解菌株的筛选 |
3.2.3 高效降解菌株的鉴定 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 降解菌株的分离 |
3.3.2 高效降解菌株的筛选 |
3.3.3 高效降解菌株鉴定结果 |
3.4 本章小结 |
第4章 堆肥高效复合微生物菌剂的制备 |
4.1 实验材料 |
4.1.1 菌株来源 |
4.1.2 培养基及材料 |
4.1.3 主要药品及仪器 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 高效降解菌株生长曲线的绘制 |
4.2.2 单一高效菌剂的制备 |
4.2.3 复合高效菌剂的制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 高效降解菌株的生长曲线 |
4.3.2 高效复合微生物菌剂的制备 |
4.4 本章小结 |
第5章 复合微生物菌剂最适投加量的确定 |
5.1 实验材料 |
5.1.1 材料来源 |
5.1.2 堆肥反应器 |
5.1.3 主要药品及仪器 |
5.2 市售菌剂最适投加量的确定 |
5.2.1 实验设计 |
5.2.2 分析内容及方法 |
5.2.3 结果与讨论 |
5.3 自制复合微生物菌剂最适投加量的确定 |
5.3.1 实验设计 |
5.3.2 分析内容及方法 |
5.3.3 结果与讨论 |
5.4 自制复合微生物菌剂投加量对堆体中细菌群落的影响 |
5.4.1 实验设计 |
5.4.2 分析内容及方法 |
5.4.3 结果与讨论 |
5.5 本章小结 |
第6章 复合微生物菌剂投加策略对堆肥效果影响的研究 |
6.1 实验设计 |
6.2 分析内容及方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 温度变化 |
6.3.2 pH与电导率(EC)变化 |
6.3.3 E4/E6与含水率变化 |
6.3.4 体积及质量消减情况 |
6.3.5 有机质及种子发芽率变化情况 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 不足与展望 |
参考文献 |
个人简介 |
研究生阶段获得的主要成果 |
论文发表情况 |
专利获得情况 |
专着编撰情况 |
获得奖励情况 |
(10)高含水率城市有机垃圾联合调质及热辅助强化生物干化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 城市有机垃圾及其处理现状 |
1.2.1 餐厨垃圾 |
1.2.2 脱水污泥 |
1.2.3 两者处理现状 |
1.3 城市有机垃圾资源化技术 |
1.3.1 生物处理技术 |
1.3.2 热化学利用技术 |
1.3.3 干化预处理技术 |
1.4 生物干化技术及其研究应用 |
1.4.1 生物干化技术原理 |
1.4.2 生物干化技术优势及应用前景 |
1.4.3 生物干化技术研究及应用现状 |
1.4.4 生物干化处理影响因素及存在问题 |
1.5 本论文的研究目的、内容及技术路线 |
1.5.1 研究目的及内容 |
1.5.2 技术路线 |
2 餐厨垃圾与脱水污泥联合调质强化生物干化研究 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验装置及实验方法 |
2.2.3 分析方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 餐厨垃圾与脱水污泥联合生物干化实验 |
2.3.2 联合生物干化过程各变量因素考察 |
2.4 本章小结 |
3 调理剂对联合生物干化过程的调节机制研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验装置及实验方法 |
3.2.3 分析方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 原料理化特性 |
3.3.2 不同调理剂生物干化实验 |
3.3.3 有机物降解及生物热能利用 |
3.3.4 细菌菌群演替及有机物降解相关性 |
3.4 本章小结 |
4 生物干化低温阶段热辅助强化干化研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验装置和实验方法 |
4.2.3 分析方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 热辅助协同强化生物干化作用 |
4.3.2 胞外酶活性及有机物降解 |
4.3.3 能量消耗及经济可行性分析 |
4.4 本章小结 |
5 高温热辅助强化生物干化研究 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 实验装置 |
5.2.3 实验设计 |
5.2.4 分析方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 耐高温接种物料驯化 |
5.3.2 热辅助强化生物干化及调节优化 |
5.3.3 热辅助强化有机物降解转化 |
5.3.4 微生物菌群演替及相关性研究 |
5.3.5 热辅助过程能耗分析 |
5.4 本章小结 |
6 生物干化产物燃烧热特性研究 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 实验方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 原料燃烧特性 |
6.3.2 干化产物燃烧动力学 |
6.3.3 干化产物燃烧及污染排放特性 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
四、高温好氧发酵——生物降解技术处理城市生活垃圾的研究(论文参考文献)
- [1]生物质向气液固肥快速转化装置设计及其性能研究[D]. 程达. 兰州理工大学, 2021(01)
- [2]微生物菌剂强化餐厨垃圾及污泥好氧发酵分析[D]. 潘亚红. 北京建筑大学, 2021(01)
- [3]典型有机固废中微塑料检测方法构建与分布特征研究[D]. 孙悦. 浙江大学, 2021(09)
- [4]病死猪高温好氧发酵工艺研究[D]. 汪豪. 华中农业大学, 2020(05)
- [5]渗滤床反应器处理餐厨垃圾条件优化及沼渣肥效评价[D]. 宗旺. 哈尔滨工业大学, 2020
- [6]农村易腐垃圾就地小型堆肥初步试验研究[D]. 万能. 华中科技大学, 2020
- [7]PTA污泥生物干化效果及影响机制研究 ——以某化纤厂水处理污泥为例[D]. 沈悦. 南京师范大学, 2020(03)
- [8]社区易腐垃圾就地成肥设备中试及其臭气排放特征研究[D]. 毕峰. 浙江大学, 2020(02)
- [9]复合微生物菌剂的制备及投加策略对农村易腐生活垃圾堆肥效果影响研究[D]. 陈威旺. 浙江大学, 2020(02)
- [10]高含水率城市有机垃圾联合调质及热辅助强化生物干化研究[D]. 马姣. 大连理工大学, 2019(08)