生物質(zhì)廢物厭氧消化特性及產(chǎn)氣潛勢研究.pdf

1、生物質(zhì)能是人類社會最早加以利用的能源之一，具有分布廣、可再生、成本低等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)階段，生物質(zhì)能約占全世界能源供給的10％，有相當(dāng)大的開發(fā)前景。生物質(zhì)能源的開發(fā)與利用，對實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、保障國家能源健康、改善社會環(huán)境和減少溫室氣體排放都具有重要的實(shí)際意義。針對這一現(xiàn)象，選取了重慶地區(qū)常見的生物質(zhì)廢物（包括城市污泥、腐爛柑橘、餐廚垃圾、中藥渣、酒糟、園林垃圾、豬糞和牛糞）作為厭氧消化原料，采用單獨(dú)厭氧消化試驗(yàn)分析了不同種類生物質(zhì)廢物的厭氧消化

2、產(chǎn)氣潛勢。確定各生物質(zhì)廢物產(chǎn)氣潛勢后，選取其中產(chǎn)氣潛勢較好的生物質(zhì)廢物進(jìn)行聯(lián)合厭氧消化產(chǎn)氣試驗(yàn)，明確不同種類生物質(zhì)廢物聯(lián)合厭氧消化產(chǎn)氣的最優(yōu)配比，為生物質(zhì)廢物綜合燃?xì)饣锰峁├碚撘罁?jù)。此外，分別利用三維熒光技術(shù)和微生物種群分析技術(shù)（16S rDNA）對消化系統(tǒng)的有機(jī)物、系統(tǒng)的種群結(jié)構(gòu)和多樣性進(jìn)行了分析。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴餐廚垃圾與園林垃圾聯(lián)合厭氧消化中，當(dāng)比例為1:3、1:4和1:5時，系統(tǒng)的甲烷產(chǎn)量均有提升，當(dāng)比例為

3、1:3時提升率最高，達(dá)到了62.03%，此時的甲烷產(chǎn)量為352 mL；腐爛柑橘與園林垃圾聯(lián)合厭氧消化中，當(dāng)比例為1:4和1:5時，系統(tǒng)的甲烷產(chǎn)量均有提升，當(dāng)比例為1:4時提升率最高，達(dá)到了53.25%，此時的甲烷產(chǎn)量為341 mL；酒糟與園林垃圾聯(lián)合厭氧消化中，所有比例的甲烷產(chǎn)量均有所降低，說明酒糟不適合通過與園林垃圾聯(lián)合厭氧消化改善甲烷產(chǎn)量，當(dāng)比例為1:4時，下降率最低，為-13.88%，此時的甲烷產(chǎn)量為195 mL；餐廚垃圾與豬糞聯(lián)

4、合厭氧消化中，當(dāng)比例為1:4和1:5時，系統(tǒng)的甲烷產(chǎn)量均有提升，當(dāng)比例為1:4時提升率最高，達(dá)到了56.02%，此時的甲烷產(chǎn)量為448mL。⑵對城市污泥的產(chǎn)氣潛勢研究發(fā)現(xiàn)重慶西部地區(qū)由于地勢相對較為平坦，城市污泥的產(chǎn)氣潛勢普遍好于重慶東部地區(qū)。萬州區(qū)雖然屬于重慶東部地區(qū)，但由于其城市發(fā)展良好，人口眾多，導(dǎo)致污泥產(chǎn)量巨大，所以產(chǎn)氣潛勢明顯高于周邊地區(qū)；腐爛柑橘、餐廚垃圾、中藥渣和酒糟不適合用于單獨(dú)厭氧消化，在消化過程中會出現(xiàn)pH值下降明顯

5、，導(dǎo)致系統(tǒng)酸化，嚴(yán)重影響甲烷產(chǎn)量，四種生物質(zhì)廢物甲烷產(chǎn)量均低于50 mL；豬糞、牛糞和園林垃圾在單獨(dú)厭氧消化中效果較好，產(chǎn)甲烷量分別為340 mL、261 mL和265 mL，但豬糞的消化液中過高的氨氮濃度可能影響消化產(chǎn)物的后續(xù)處理，降低了其單獨(dú)厭氧消化的實(shí)用性。⑶餐廚垃圾和園林垃圾分別單獨(dú)厭氧消化與聯(lián)合厭氧消化時的產(chǎn)甲烷菌種群結(jié)構(gòu)有一定的差異。餐廚垃圾單獨(dú)消化時產(chǎn)甲烷菌優(yōu)勢菌屬有Methanospirillum（甲烷螺菌）、Metha

6、nobrevibacter（甲烷短桿菌）、Methanobacterium（甲烷桿菌）和Methanoculleus（甲烷囊菌）；園林垃圾單獨(dú)消化時產(chǎn)甲烷菌優(yōu)勢菌屬有Methanosarcina（甲烷八疊球菌）、Methanobacterium（甲烷桿菌）和Methanolinea（甲烷繩菌）；餐廚垃圾與園林垃圾比例為1:3進(jìn)行聯(lián)合厭氧消化時產(chǎn)甲烷菌優(yōu)勢菌屬有 Methanobacterium（甲烷桿菌）、Methanosarcina（