城市污泥厨余垃圾混合厌氧发酵vfas预处理固液分离硕士论文

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1、城市污泥添加厨余垃圾厌氧发酵产挥发性脂肪酸的研究【关键词】城市污泥;厨余垃圾;混合厌氧发酵;VFAs;预处理;固液分离;【英文关键词】sewagesludge;kitchenwastes;mixedanaerobicfermentation;VFAs;pretreatment;solid-liquidseparation;【中文摘要】城市污泥污染已经成为中国亟待解决的一个重大环境问题,采用厌氧发酵方法生产挥发性脂肪酸(VFAs)并进一步生产高附加值产品是实现污泥资源化利用的一条重要途径。在污泥中添加适量的厨余垃圾后厌氧发

2、酵产挥发性脂肪酸可以明显提高VFAs的产量和底物的降解水平。为了考察污泥添加厨余垃圾发酵生产VFAs的特征以及预处理技术对发酵的影响,本研究在前期实验室研究的基础上,在25L规模的厌氧发酵罐上对污泥添加厨余垃圾发酵产VFAs进行了研究,全文研究内容如下：(1)厨余垃圾按总固体(TS)浓度为1：3的比例添加进污泥中进行厌氧发酵,考察了混合物不同TS浓度下厌氧发酵产VFAs的情况。结果显示添加厨余垃圾之后VFAs的累积量最高可达17.62g/L。综合产VFAs效果、底物降解效果和产率等情况,建议在较大规模的生产过程中选择13

3、0g/L的TS浓度为较合适的发酵产VFAs的底物浓度。对不同发酵底物浓度和产VFAs速率进行了初步的动力学研究,用Monod方程较好地拟合了产酸动力学过程,并得到动力学方程μ=(0.114·S)(281.764+S)(Ks：281.76g/L,μmax：0.114g/h)。(2)利用高压...【英文摘要】ThepollutionfromsewagesludgehasbecomeaveryseriousandimportantenvironmentalprobleminChina.Productionofvolatilef

4、attyacids(VFAs)byanaerobicfermentationandfurtherproductionofvalueaddedproductsbyVFAsisoneofpotentialstrategiestorealizethereuseandresourceofthesewagesludge.AdditionofkitchenwastesintothesewageslugecanenhancetheVFAsproductionandsubstratedegradationefficiencyduring

5、theanaerobicfermentation.InordertocharacterizetheVFAsproduction...摘要3-4Abstract4-5目录6-9第一章绪论9-171.1城市污泥的产生、处理和处置现状9-111.1.1城市污泥的现状及危害91.1.2城市污泥的处理处置现状9-111.2厌氧发酵技术在城市污泥处理处置中的应用11-141.2.1厌氧发酵技术过程111.2.2城市污泥厌氧发酵产VFAs11-121.2.3城市污泥厌氧发酵产酸的影响因素12-141.3城市污泥厌氧发酵产VFAs技术的

6、改善措施14-151.3.1污泥添加厨余垃圾混合发酵141.3.2城市污泥预处理技术14-151.4本论文的主要研究内容15-17第二章总固体浓度对城市污泥添加厨余垃圾混合厌氧发酵产VFAs的影响17-252.1引言172.2材料与方法17-192.2.1发酵底物的来源、性质及接种污泥的驯化17-182.2.2实验方法182.2.3动力学分析方法182.2.4分析方法182.2.5污泥有机酸产率和转化率的计算18-192.3结果与讨论19-232.3.1不同TS浓度下酸的累积和产率及转化率的变化19-202.3.2不同T

7、S浓度下SRT对酸组成及VS降解率的影响20-222.3.3不同TS浓度下固液相间总氮的转移222.3.4不同TS浓度下发酵结束时底物中的N、P的浓度22-232.3.5发酵过程的动力学研究232.4结论23-25第三章预处理对污泥性质的影响25-313.1引言253.2材料与方法25-263.2.1发酵底物及接种污泥的来源及性质253.2.2实验方法25-263.2.3分析方法263.2.4计算方法263.3结果与讨论26-303.3.1等离子体预处理技术对污泥有机质融出率的影响26-273.3.2热-碱预处理技术对不

8、同底物污泥有机质融出率的影响27-293.3.3热-碱预处理技术对污泥固相和液相成分的影响29-303.4结论30-31第四章热-碱预处理对污泥发酵产VFAs的影响31-374.1引言314.2材料与方法31-324.2.1发酵底物及接种污泥的来源及性质314.2.2实验方法314.2.3分析方法31-324.3结果