動植物生產(chǎn)廢棄物厭氧消化工藝研究.pdf

1、集約化動植物生產(chǎn)在為人類提供豐富的肉、蛋、奶和農(nóng)副產(chǎn)品的同時,將產(chǎn)生大量的有機廢棄物,如果不對其加以轉化處理,直接排放或大量堆積,不僅浪費資源,還將污染水體和空氣,并對人和周圍環(huán)境造成嚴重危害.厭氧消化技術具有顯著的能源、經(jīng)濟、生態(tài)和環(huán)保效益,在動植物生產(chǎn)廢棄物的處理中得到了廣泛應用.因為厭氧消化過程受大量的細菌、原生動物以及真菌的調(diào)控,反應機理非常復雜,如果不對反應過程各參數(shù)進行嚴格控制,就存在轉化率低、甲烷含量不高等問題,所以研究和

2、探索厭氧消化過程中,各種因素對原料轉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),必將對動植物生產(chǎn)廢棄物的資源化利用提供科學依據(jù)和參考.通過對采集來的接種物在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,與反應物料適應性增強.這種馴化培養(yǎng)后的厭氧污泥習性與物料的性質(zhì)相一致,成為動植物生產(chǎn)廢棄物厭氧消化的優(yōu)勢菌種.為

3、了研究和比較動植物生產(chǎn)廢棄物的厭氧消化特性,利用自行設計的厭氧發(fā)酵實驗裝置,對奶牛糞便、黃瓜莖葉和番茄莖葉,在30±1℃恒溫條件下,進行了單相批量厭氧消化比較試驗,結果表明,番茄莖葉和奶牛糞便混合原料在厭氧消化過程中,H<,2>S含量特別高,產(chǎn)氣時間短,反應過程不穩(wěn)定.為了研究和探索預處理工藝對動植物生產(chǎn)廢棄物厭氧消化過程和效率的影響,利用清水浸泡作為對照,對純奶牛糞便、黃瓜莖葉和奶牛糞便混合原料進行了不同濃度堿溶液浸泡預處理的厭氧消化

4、試驗,結果顯示,經(jīng)過堿溶液預處理后的有機廢棄物具有降解快、啟動時間短、反應穩(wěn)定、原料利用率高等優(yōu)點.為了研究和探索多因素對動植物生產(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),采用二次正交旋轉組合優(yōu)化試驗設計,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厭氧消化過程中產(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)學模型.通過對各因素對