机械搅拌及日进料方式对厌氧产沼气影响的研究

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1、申请南京大学硕士学位论文题目：机械搅拌及日进料方式对厌氧产沼气影响的研究答辩时间：一一直一哀一太一堂一环一缝一羔照一一⋯⋯～珏一境一王一捍⋯⋯⋯一匾一健一废一亮一物一透一鎏一堂里⋯⋯⋯程⋯一注⋯⋯⋯一一⋯⋯隧一淫一蟹⋯数一援⋯⋯⋯-袭重盟～尉且一究一员⋯⋯⋯2一Q一!一!一生一§一月位业向名师单方姓老养究者导培专研作指ADissertationPresentedtotheAcademicDegreeCommitteeofNanjingUniversityforApplyingtheMasterateinEnvironmentalEngineeringStudyoneffectsofstir

2、ringanddailyfeedingintervalsonmethaneproductionfromanaerobicfermentationByYangChengSupervisor：Prof．ZezhiChen&A．EHuijuanGongDepartmentofEnvironmentalEngineering，SchooloftheEnvironment，NanjingUniversityNanjing，210046P．R．ChinaMay,2011南京大学硕士学位论文摘要摘要有机固体废弃物通过厌氧发酵可以产生含有甲烷的生物质气体，从而达到废物资源化回收再利用的目的，这使厌氧消化技

3、术成为近年来一个研究热点。猪粪由于其丰富的营养物质，可以作为研究厌氧消化规律的一种标准底物，而餐厨垃圾作为城市生活垃圾的重要组成部分，它的厌氧处理也引起了越来越多的重视。本文采用单相厌氧发酵器，首先利用猪粪做启动底物，试验了机械搅拌间隔方式对产沼气影响，得出了猪粪干式发酵规律和有效的搅拌方式，其次进行餐厨垃圾发酵，得出了容积产气率最高、产气持续期最长的两种日进料负荷方式，具体如下：1、猪粪厌氧干式发酵的COD去除率和产气率分别达到91．96％和0．148L／g，产气旺盛期气量占总量的70％，对应的pH为7．6，时长占发酵周期的37．8％，日产气波动为20．16％。沼气中甲烷含量达50％以上

4、，发酵后料液N、P丰富，干式消化工艺总体运行良好，本发酵器启动成功。2、设置搅拌速率为200r／rain，产气缓慢期搅拌5min使产气速率平均增加1．99mL／min，搅拌15rain间隔60min使温度升高14．5℃，搅拌15min间隔60min使pH降0．95，分别达到最佳效果。产气衰退期搅拌15min间隔60min搅拌5min为一个周期，周期隔8h的方式使产气量增加最大为80mL，而搅拌5min间隔60rnin的周期即可满足料液中热量和pH及时传递的需要。可见搅拌使料液中CH4分压降低、温度变化及时、pH均匀不影响甲烷菌代谢，从而优化了厌氧消化工艺，同时得出产气缓慢期比衰退期需要的搅

5、拌程度更高，而旺盛期产气自身波动大，搅拌的影响难以准确评估。3、相同体积，餐厨垃圾湿式厌氧发酵比干式猪粪发酵缩短47天启动时间，采用日进料方式延长产气高峰期16天。其中最适发酵pH范围为7．85至8．0，最佳值为7．90，发酵产气好坏与pH不直接相关，应该与菌种活性关联最大。微量元素含量参差不齐，其中Na+浓度在109／kg左右波动，起到了抑制作用。4、以每日1次，每次500mL的方式加料后，pH增大的幅度大于降低的幅度，日均TS产气率为721L／kg'rS，容积产气率平均为3．5L／L·d，最高达4．2L九·d，容积有机负荷率平均为0．02kgTS／L·d，其中容积产气率是最高的一组。但

6、一次加料不能在一天内完全消化，故会造成反应器TS负荷的积累，日产气量逐渐下降，南京大学硕士学位论文摘要产气旺盛期的持续时间缩短，体系的厌氧消化能力降低。5、以每日2次，每次200mL的方式加料后，体系pH逐渐下降至接近7．0，日均TS产气率为446L／kgTS，日产气量平均相对偏差为d--12．7％，容积产气率平均为2L／L·d，平均产甲烷活性值高达17．65L／kgTS。由以上可见此进料方式可以提供产气最适pH，产气速率高，产气量波动最小，厌氧菌群活性没有被累积的TS负荷降低，是发酵周期可持续性最好的一组。关键字：机械搅拌，干法，厌氧消化，沼气Il南京大学硕士学位论文AbstractOr

7、ganicsolidwastecanbemadeintobiogaswhichincludesCHdbyanaerobicdigestiontechnology,whileachievingthepurposeofresourcereuse，SOitmakesanaerobicdigestiontechnologyahotresearchspotrescently．Swinemanurecallbeconsidereda