動(dòng)植物生產(chǎn)廢棄物厭氧消化工藝研究.pdf

1、集約化動(dòng)植物生產(chǎn)在為人類提供豐富的肉、蛋、奶和農(nóng)副產(chǎn)品的同時(shí),將產(chǎn)生大量的有機(jī)廢棄物,如果不對(duì)其加以轉(zhuǎn)化處理,直接排放或大量堆積,不僅浪費(fèi)資源,還將污染水體和空氣,并對(duì)人和周?chē)h(huán)境造成嚴(yán)重危害.厭氧消化技術(shù)具有顯著的能源、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和環(huán)保效益,在動(dòng)植物生產(chǎn)廢棄物的處理中得到了廣泛應(yīng)用.因?yàn)閰捬跸^(guò)程受大量的細(xì)菌、原生動(dòng)物以及真菌的調(diào)控,反應(yīng)機(jī)理非常復(fù)雜,如果不對(duì)反應(yīng)過(guò)程各參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制,就存在轉(zhuǎn)化率低、甲烷含量不高等問(wèn)題,所以研究和

2、探索厭氧消化過(guò)程中,各種因素對(duì)原料轉(zhuǎn)化率和甲烷含量的影響,尋求最佳的發(fā)酵工藝及其參數(shù),必將對(duì)動(dòng)植物生產(chǎn)廢棄物的資源化利用提供科學(xué)依據(jù)和參考.通過(guò)對(duì)采集來(lái)的接種物在30±1℃的恒溫條件下馴化培養(yǎng)和研究觀察,發(fā)現(xiàn)用反應(yīng)物料馴化后的污泥質(zhì)地蓬松,呈絮狀,顏色為灰黑色.電鏡觀察,污泥表面有許多空隙和洞穴,形態(tài)為桿狀或橢圓狀,數(shù)量增多,與反應(yīng)物料適應(yīng)性增強(qiáng).這種馴化培養(yǎng)后的厭氧污泥習(xí)性與物料的性質(zhì)相一致,成為動(dòng)植物生產(chǎn)廢棄物厭氧消化的優(yōu)勢(shì)菌種.為

3、了研究和比較動(dòng)植物生產(chǎn)廢棄物的厭氧消化特性,利用自行設(shè)計(jì)的厭氧發(fā)酵實(shí)驗(yàn)裝置,對(duì)奶牛糞便、黃瓜莖葉和番茄莖葉,在30±1℃恒溫條件下,進(jìn)行了單相批量厭氧消化比較試驗(yàn),結(jié)果表明,番茄莖葉和奶牛糞便混合原料在厭氧消化過(guò)程中,H<,2>S含量特別高,產(chǎn)氣時(shí)間短,反應(yīng)過(guò)程不穩(wěn)定.為了研究和探索預(yù)處理工藝對(duì)動(dòng)植物生產(chǎn)廢棄物厭氧消化過(guò)程和效率的影響,利用清水浸泡作為對(duì)照,對(duì)純奶牛糞便、黃瓜莖葉和奶牛糞便混合原料進(jìn)行了不同濃度堿溶液浸泡預(yù)處理的厭氧消化

4、試驗(yàn),結(jié)果顯示,經(jīng)過(guò)堿溶液預(yù)處理后的有機(jī)廢棄物具有降解快、啟動(dòng)時(shí)間短、反應(yīng)穩(wěn)定、原料利用率高等優(yōu)點(diǎn).為了研究和探索多因素對(duì)動(dòng)植物生產(chǎn)廢棄物厭氧消化效率的影響,在發(fā)酵濃度4%~12%、pH值5~9、奶牛糞便:黃瓜莖葉為1:5~5:1(重量比)的范圍內(nèi),采用二次正交旋轉(zhuǎn)組合優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì),在23種工況下,研究了發(fā)酵濃度、pH值和原料配比三因素對(duì)厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)氣量和甲烷含量的影響,得出定量描述三因素與產(chǎn)氣量和甲烷含量的數(shù)學(xué)模型.通過(guò)對(duì)各因素對(duì)