農業固體廢物厭氧消化處理技術

出版信息

農業固體廢物厭氧消化處理技術

作者：楊茜、鞠美庭 著
叢書名：
出版日期：2019年9月		書號：978-7-122-34151-8
開本：B5 710×1000　1/16	裝幀：平	版次：1版1次	頁數：142頁

內容介紹

《農業固體廢物厭氧消化處理技術》在厭氧消化的原理和原料特性分析基礎上，以北方典型的玉米秸稈為研究底物，針對秸稈在厭氧消化過程中存在的原料生物降解率低、產氣效率低、厭氧消化裝置啟動時間長、缺乏適宜的接種物等問題，從馴化適合秸稈厭氧消化產沼的接種物、探索綠色高效的預處理技術以及闡明外源氮對秸稈降解的影響機制三方面分別進行研究。本書的研究結果可為農作物秸稈厭氧消化產沼技術的最佳化提供參考，有助於推動新農村的建設和生物質固體廢物的能源化利用，實現農村、農業的可持續發展。
《農業固體廢物厭氧消化處理技術》可供從事固體廢物資源化利用、研究、生產和經營管理的人員使用，也可供高等學校再生資源科學與技術、環境科學、環境工程及相關專業師生參考閱讀。

目錄

1緒論

1.1研究背景和意義1

1.2厭氧消化技術及其研究進展2

1.2.1厭氧消化技術概述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提高產氣量的研究現狀12

2接種物的馴化

2.1試驗設計19

2.1.1試驗材料、儀器及試劑19

2.1.2發酵罐的結構設計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產氣的影響29

2.2.1對日產氣量的影響29

2.2.2對累積產氣量的影響30

2.3不同底物馴化對系統穩定性的影響33

2.3.1對pH和總揮發性脂肪酸含量變化的影響33

2.3.2對污泥形態變化的影響36

2.3.3對鹼度和銨態氮變化的影響37

2.3.4對總揮發性脂肪酸/總鹼度變化的影響39

2.4馴化過程中底物中有機質的利用效果研究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對產氣量和產氣規律的驗證44

2.5.2對厭氧消化參數的驗證47

2.6小結與展望48

2.6.1小結48

2.6.2展望49

3微波輔助MgO/SBA-15預處理試驗研究

3.1試驗設計51

3.1.1試驗材料、儀器及試劑51

3.1.2預處理53

3.1.3厭氧消化試驗54

3.1.4分析與計算方法54

3.2預處理對組分變化規律的影響研究55

3.2.1組分的變化55

3.2.2表面結構的變化56

3.2.3官能團的變化58

3.2.4結晶度的變化59

3.3預處理對厭氧消化產氣的影響研究60

3.3.1預處理對產氣效果的影響研究60

3.3.2對厭氧消化時間的影響研究63

3.3.3對單位VS產氣量的影響研究63

3.3.4對容積產氣率的影響研究64

3.3.5微生物毒性試驗65

3.4預處理成本分析66

3.4.1預處理成本66

3.4.2能耗費用67

3.5小結與展望67

3.5.1小結67

3.5.2展望68

4Ca（OH）2固態溫和預處理試驗研究

4.1試驗設計70

4.1.1試驗材料、儀器及試劑70

4.1.2預處理70

4.1.3厭氧消化試驗71

4.1.4分析與計算方法71

4.2預處理對組分變化規律的研究71

4.2.1預處理對溶出物的影響研究71

4.2.2預處理對組分含量的影響研究74

4.2.3預處理對表面結構的影響研究75

4.2.4預處理對官能團的影響研究75

4.2.5預處理對結晶度的影響研究76

4.3預處理對厭氧消化產氣的影響研究77

4.3.1預處理對產氣的影響研究77

4.3.2預處理對厭氧消化時間的影響研究80

4.3.3預處理對單位VS產氣量的影響研究81

4.3.4預處理對容積產氣率的影響研究82

4.4預處理成本分析83

4.4.1預處理成本83

4.4.2能耗費用83

4.4.3產氣對比分析83

4.5小結與展望85

4.5.1小結85

4.5.2展望86

5固態溫和預處理條件最佳化

5.1試驗設計88

5.1.1試驗材料、儀器及試劑88

5.1.2預處理88

5.1.3厭氧消化試驗89

5.1.4分析與計算方法89

5.2最佳化試驗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最佳化組合鹼的比例94

5.3.1預處理對組分變化的影響研究94

5.3.2對厭氧消化產氣的影響研究94

5.4本章小結97

6外源氮對纖維素厭氧消化的影響

6.1試驗設計99

6.1.1試驗材料、儀器及試劑99

6.1.2試驗設計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氣的影響103

6.2.1對日甲烷產量的影響103

6.2.2對兩個產氣高峰的影響103

6.2.3對累積甲烷產量的影響105

6.2.4對厭氧消化時間的影響106

6.2.5銨態氮利用效率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氣的影響112

6.3.1對日甲烷產量的影響112

6.3.2對兩個產氣高峰的影響112

6.3.3對累積甲烷產量的影響114

6.3.4對厭氧消化時間的影響115

6.4小結與展望118

6.4.1小結118

6.4.2展望119

7研究實例——麥秸與精氨酸發酵菌渣混合發酵產氣性能的研究

7.1試驗設計121

7.1.1試驗材料、儀器及試劑121

7.1.2試驗設計122

7.1.3分析與計算方法122

7.2菌渣與麥秸厭氧消化產氣性能分析123

7.2.1日產氣結果123

7.2.2累積產氣結果125

7.2.3容積產氣率125

7.2.4原料產氣率128

7.2.5消化時間128

參考文獻130