农村废弃生物质两相厌氧-太阳能辅热发酵技术研究

学校代码分类号：桁级：UDC：学号：10286X5公荭50240536隶。初大◆莹工程硕士学位论文农村废弃生物质两相厌氧一太阳能辅热发酵技术研究申请学位类别工程顼±学位授予单位塞亩太堂工程领域名称珏境工程论文答辩日期2Q】Z生量目墨]目研究方向丞污染控圭』工程学位授予日期2Q】Z生目目2017年5月S17003105S17003106万方数据豪。轫大·粤硕士学位论文农村废弃生物质两相厌氧一太阳能辅热发酵技术研究本论文获国家科技支撑和计划“村镇社区废弃物无害化处理与资源化利用技术研究与集成示范(2013BAJl0812．02)”资助万方数据RESEARCHONTHETECHNOLOGYOFTWO—PHASEANAEROBICDIGESTERCOMBINEDWITHSOLARTHERMALOFRURALBIOMASSWASTEAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheProfessionalDegreeofMasterofEngineeringBYZengXueliangSurdsedbySupervisedLiXianningSchoolofEnergyandEnvironmentSoutheastUniversityMay2017万方数据东南大学学位论文独创性声明本入声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：嗑匡生导师签名：万方数据摘要摘要中国是农业生产大国，许多农作物的总产量居世界前列，农林资源丰富。随着经济的高速发展，我国农村现有种植业、养殖业等生产模式中会产生大量的秸秆、餐厨垃圾、畜禽粪便等有机废弃物，既是污染源，又是潜在的农林生物质和绿色化工产品的原料。如未妥善处理，不仅造成资源浪费和环境污染，还会影响到人类的健康生活和经济发展。7针对这种现状，本文采用中温两相厌氧．太阳能辅热的中试发酵产沼技术处理农村废弃生物质，分别从系统启动研究、不同有机负荷对系统运行效能的影响、系统全年运行特性研究及产气罐仿真模拟等四个方面开展了实验研究工作，得出以下结论：考察了两相厌氧发酵系统的启动运行特性。主要考察了启动驯化阶段，两相内ORP、DH值、总碱度、氨氮和产气量等性能指标的变化，结果表明：经过30天的驯化培养，产酸相和产气相内的pH分别稳定在6．80～7．00和7．10～7．20范围内，ORP分别保持在⋯300260mV和一320-．290mV之间，碱度基本维持稳在一定范围内，分别到达1210和1802mgCaC03／L。同时当反应时间进行到22天后，系统产气相的SMA值稳定在0．33LCH4／(gvS．d)左右。研究了不同有机负荷对两相厌氧发酵系统产酸产气性能的影响，实验在OLR为1．2、2．4、4．8、7．29VS／(L‘d)条件下分别运行25天，寻求废弃生物质两相厌氧发酵最佳工艺参数，结果表明：最优有机负荷为2．49VS／(L·d)，最大有机负荷为4．89VS／(L·d)。在2．49VS／(L．d)条件下，系统平均COD去除率最高，达到90％，产甲烷率为0．32m3cH4／(kgvS)，产酸相、和产气相平均甲烷含量分别稳定在55％～60％矛N60％～66％范围内。有机负荷1．2~2．49VS／(L．d)条件下，产酸相和产气相pH值分别稳定在6．70～7．00和7．20～7．42范围内，ORP分别稳定在．300~-320mV和⋯330350mV范围内，系统VS产气率分别高达O．56和0．54m3／(kgVS)。在有机负荷1．2-7．2gVS／(L·d)时，产酸相挥发性脂肪酸(VFAs)质量浓度在7100-24370mg／L，产酸相和产气相氨氮质量浓度分别在375～825mg／L和916～1746mg／L。该研究结果为提高农村废弃生物质两相厌氧发酵产沼效率提供了理论依据，具有重要意义。研究了两相厌氧发酵系统的全年运行特性，分别考察了在采用太阳集热器联合相变蓄热罐实验组和单独太阳能集热器对照组两种不同的供热模式下，在不同季节太阳能对两相厌氧装置供热的影响，不同季节的环境温