農(nóng)業(yè)固體廢物厭氧消化處理技術(shù)

1緒論
1.1研究背景和意義1
1.2厭氧消化技術(shù)及其研究進(jìn)展2
1.2.1厭氧消化技術(shù)概述2
1.2.2厭氧消化的基本理論4
1.2.3影響厭氧消化的因素5
1.2.4提高產(chǎn)氣量的研究現(xiàn)狀12

2接種物的馴化
2.1試驗設(shè)計19
2.1.1試驗材料、儀器及試劑19
2.1.2發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計24
2.1.3馴化條件及效果驗證26
2.1.4分析與計算方法28
2.2不同底物馴化對系統(tǒng)產(chǎn)氣的影響29
2.2.1對日產(chǎn)氣量的影響29
2.2.2對累積產(chǎn)氣量的影響30
2.3不同底物馴化對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響33
2.3.1對pH和總揮發(fā)性脂肪酸含量變化的影響33
2.3.2對污泥形態(tài)變化的影響36
2.3.3對堿度和銨態(tài)氮變化的影響37
2.3.4對總揮發(fā)性脂肪酸/總堿度變化的影響39
2.4馴化過程中底物中有機質(zhì)的利用效果研究40
2.4.1對TS、VS變化的影響40
2.4.2對可溶性有機物變化的影響42
2.4.3對TS/VS降解率的影響43
2.5馴化效果驗證44
2.5.1對產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣規(guī)律的驗證44
2.5.2對厭氧消化參數(shù)的驗證47
2.6小結(jié)與展望48
2.6.1小結(jié)48
2.6.2展望49

3微波輔助MgO/SBA-15預(yù)處理試驗研究
3.1試驗設(shè)計51
3.1.1試驗材料、儀器及試劑51
3.1.2預(yù)處理53
3.1.3厭氧消化試驗54
3.1.4分析與計算方法54
3.2預(yù)處理對組分變化規(guī)律的影響研究55
3.2.1組分的變化55
3.2.2表面結(jié)構(gòu)的變化56
3.2.3官能團(tuán)的變化58
3.2.4結(jié)晶度的變化59
3.3預(yù)處理對厭氧消化產(chǎn)氣的影響研究60
3.3.1預(yù)處理對產(chǎn)氣效果的影響研究60
3.3.2對厭氧消化時間的影響研究63
3.3.3對單位VS產(chǎn)氣量的影響研究63
3.3.4對容積產(chǎn)氣率的影響研究64
3.3.5微生物毒性試驗65
3.4預(yù)處理成本分析66
3.4.1預(yù)處理成本66
3.4.2能耗費用67
3.5小結(jié)與展望67
3.5.1小結(jié)67
3.5.2展望68

4Ca（OH）2固態(tài)溫和預(yù)處理試驗研究
4.1試驗設(shè)計70
4.1.1試驗材料、儀器及試劑70
4.1.2預(yù)處理70
4.1.3厭氧消化試驗71
4.1.4分析與計算方法71
4.2預(yù)處理對組分變化規(guī)律的研究71
4.2.1預(yù)處理對溶出物的影響研究71
4.2.2預(yù)處理對組分含量的影響研究74
4.2.3預(yù)處理對表面結(jié)構(gòu)的影響研究75
4.2.4預(yù)處理對官能團(tuán)的影響研究75
4.2.5預(yù)處理對結(jié)晶度的影響研究76
4.3預(yù)處理對厭氧消化產(chǎn)氣的影響研究77
4.3.1預(yù)處理對產(chǎn)氣的影響研究77
4.3.2預(yù)處理對厭氧消化時間的影響研究80
4.3.3預(yù)處理對單位VS產(chǎn)氣量的影響研究81
4.3.4預(yù)處理對容積產(chǎn)氣率的影響研究82
4.4預(yù)處理成本分析83
4.4.1預(yù)處理成本83
4.4.2能耗費用83
4.4.3產(chǎn)氣對比分析83
4.5小結(jié)與展望85
4.5.1小結(jié)85
4.5.2展望86

5固態(tài)溫和預(yù)處理條件優(yōu)化
5.1試驗設(shè)計88
5.1.1試驗材料、儀器及試劑88
5.1.2預(yù)處理88
5.1.3厭氧消化試驗89
5.1.4分析與計算方法89
5.2優(yōu)化試驗89
5.2.1回歸方程89
5.2.2回歸分析91
5.2.33D圖及等高線圖92
5.3優(yōu)化組合堿的比例94
5.3.1預(yù)處理對組分變化的影響研究94
5.3.2對厭氧消化產(chǎn)氣的影響研究94
5.4本章小結(jié)97

6外源氮對纖維素厭氧消化的影響
6.1試驗設(shè)計99
6.1.1試驗材料、儀器及試劑99
6.1.2試驗設(shè)計100
6.1.3分析與計算方法102
6.2不同C/N對纖維素厭氧消化產(chǎn)氣的影響103
6.2.1對日甲烷產(chǎn)量的影響103
6.2.2對兩個產(chǎn)氣高峰的影響103
6.2.3對累積甲烷產(chǎn)量的影響105
6.2.4對厭氧消化時間的影響106
6.2.5銨態(tài)氮利用效率108
6.2.6纖維素降解過程109
6.3不同氮源對纖維素厭氧消化產(chǎn)氣的影響112
6.3.1對日甲烷產(chǎn)量的影響112
6.3.2對兩個產(chǎn)氣高峰的影響112
6.3.3對累積甲烷產(chǎn)量的影響114
6.3.4對厭氧消化時間的影響115
6.4小結(jié)與展望118
6.4.1小結(jié)118
6.4.2展望119

7研究實例——麥秸與精氨酸發(fā)酵菌渣混合發(fā)酵產(chǎn)氣性能的研究
7.1試驗設(shè)計121
7.1.1試驗材料、儀器及試劑121
7.1.2試驗設(shè)計122
7.1.3分析與計算方法122
7.2菌渣與麥秸厭氧消化產(chǎn)氣性能分析123
7.2.1日產(chǎn)氣結(jié)果123
7.2.2累積產(chǎn)氣結(jié)果125
7.2.3容積產(chǎn)氣率125
7.2.4原料產(chǎn)氣率128
7.2.5消化時間128

參考文獻(xiàn)130