| 题名 | 构树叶与有机废弃物共发酵产甲烷特性研究 |
| 作者 | 何宇 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 导师 | 李金平 ; 孙永明 |
| 关键词 | 构树叶 厌氧发酵 共发酵 甲烷 废弃物 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 随着畜牧业的发展,规模化养殖和生态保护之间的矛盾已成为制约畜牧业健康发展的“瓶颈”,大力发展生态种养循环是解决矛盾的关键。本文选择生态种养循环的主要原料构树（Broussonetia papyrifera）叶作为研究对象,研究其作为饲料在养殖过程的残渣与其他废弃物的资源化利用潜力。厌氧发酵就是将这些废弃物转化成能源最有效途径。本文首先研究构树叶批式厌氧发酵特性,寻找构树叶发酵最佳条件;其次,根据批式发酵的最佳条件,研究构树叶连续的厌氧发酵特性;最后,探究构树叶与不同有机废弃物混合厌氧发酵特性,结论如下:（1）以构树叶为原料进行中温37℃和高温55℃批式发酵,底物浓度分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和4.0%VS。结果表明进料浓度2.0%,进料温度为高温55℃为厌氧发酵最佳条件,最大甲烷产率为277.90±19 mL/gVS。通过各项参数分析的结果表明,无论是在中温还是高温条件下,进料浓度4.0%时,系统在第1 d产气停止。其他浓度中高温条件进行对比,相同浓度下高温发酵各项参数均好于中温发酵。通过修正的Gompertz方程分析,实验组R2在0.9750.998,拟合程度很好。生物降解指数表明在高温条件下,进料浓度为2.0%时厌氧发酵生物降解指数最高为63.82%,而其他浓度生物降解指数均低于50.0%。T80参数表明,中温发酵达到总甲烷产量80%的时间为1021 d,而高温条件下T80为46 d,可以看出高温条件显著缩短了发酵时间。（2）以构树叶为原料进行高温连续厌氧发酵,有机负荷分别为0.5、1.0、1.5、2.0和4.0 gVSL-1d-1。结果表明不同有机负荷在前两个水力停留时间下（030 d）产气稳定且各项指标均在相应的稳定范围内。有机负荷为2.0和4.0 gVSL-1d-1系统分别在第四个（4560 d）和第三个（3040 d）水力停留时间段开始不稳定。（3）将构树叶分别和牛粪、餐厨垃圾、水稻秸秆等废弃物混合发酵,探讨了高温、总VS浓度2.0%为固定参数、C/N为可变参数条件下,构树叶分别和牛粪、餐厨垃圾、水稻秸秆等废弃物进行混合发酵的产气性能。结果表明C/N为20时,构树叶与垃圾混合发酵产甲烷效果最好（411.71 mL/gVS）,分别高出构树叶单独发酵（283.06 mL/gVS）和垃圾单独发酵（365.61 mL/gVS）45.45%和12.61%。协同效应分析表明,构树叶与牛粪（C/N=15,20）、垃圾（C/N=15,20）、秸秆（C/N=15,20,50）混合发酵时协同指数分别为6.58%、16.56%、15.40%、11.28、18.69%、5.14%和4.72%,表明构树叶和不同废弃物的混合发酵均存在协同作用;动力学研究表明,改进的Gompertz方程是可靠的（R2>0.97）,可用该拟合方程模拟厌氧发酵过程。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 60 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/95382]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 何宇. 构树叶与有机废弃物共发酵产甲烷特性研究[D]. 2019. |
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