水压式和哥巴式沼气池处理蔬菜废液的比较研究

发布时间：2020-05-11 20:34

【摘要】：目前在世界各国的蔬菜批发市场中,蔬菜废弃物逐年快速增长,这些废弃物给环境带来了诸多问题。本文结合老挝国内的蔬菜废弃物处理及工艺技术发展情况,主要运用哥巴式沼气池和水压式沼气池对蔬菜废弃物开展厌氧消化实验研究,目的在于得到哥巴式沼气池和水压式沼气池处理蔬菜废弃物的沼气发酵规律,为老挝农村的蔬菜废弃物处理提供工艺技术参考,得到以下结果:⑴以大白菜、生菜、油菜、青笋菜等为混合发酵原料在常温条件下采用半连续进料工艺进行连续的5个厌氧消化周期共计150d的实验研究,设计水力滞留时间(HRT)为30d,发酵料液TS浓度为13%,结果表明,哥巴式沼气池的原料产气率为66.13mL/g TS和88.03mL/g VS,池容产气率为0.31m~3/(m~3?d),甲烷含量为56.56%,原料产气率为9.11mL/g;水压式沼气池的原料产气率为59.94mL/g TS和79.82mL/g VS,池容产气率为0.28m~3/(m~3?d),甲烷含量为50.56%,原料产气率为8.26mL/g。⑵以蔬菜渣为发酵原料,在哥巴式沼气池和水压式沼气池内均能正常地厌氧发酵产生品质较好的沼气,哥巴式沼气池处理蔬菜渣的沼气发酵效率高于水压式沼气池,且水压式沼气池的泄漏参数为0.03 L/(L?d)。⑶老挝从1996-2003年内所建设的沼气池的尺寸绝大部分都为16m~3,而从2004-2006年间所建设的沼气池尺寸几乎为4m~3,2007年至今则在大量建设6m~3的沼气池,至目前为止,6m~3的沼气池建设数量最多,占总沼气池的94.12%。一个6m~3沼气池,日产气量约为1.38m~3,可供一家农户使用,每天需要蔬菜废弃物200kg,则需要种植规模达到日产1398.6kg的蔬菜基地,如果养猪需要养殖6头猪,养牛需要养殖1头,养殖肉鸡则需360只。
【图文】：

厌氧消化,步骤,流程

图 1.1 厌氧消化的主要流程步骤水解是厌氧消化的第一步，在此期间，复杂的有机物质（聚合物）被分解成更小的单元（单和低聚物）。在水解期间，碳水化合物、脂质、核酸和蛋白质等聚合物转化为葡萄糖、甘油、嘌呤和吡啶。水解微生物分泌水解酶，将生物聚合物转化为更简单和可溶的化合物，如下所示：由多种微生物参与的水解过程是由那些分解未溶解的颗粒物质的微生物产生的胞外酶进行的。由水解产生的产物被参与其中的微生物进一步分解，并用于其自身的代谢[29]。酸化阶段是产酸细菌将糖和氨基酸的可溶性有机单体转化为乙醇和酸（如[30]LipidsLipaseFatty acids, GlycerolCellulose, Cellibiase, xylanase, amylasePolysaccharideMonosaccharideProteinsProteaseAmino acids

技术路线图,沼气池,产气,投料量

9图 1.2 技术路线图取得原料后，先对其进行预处理，，去除沙石等杂物，而后测定其原理的一些相关参数，设定 HRT 为 30d，通过计算得出日投料量，每天向两种沼气池内投入相应的投料量，发酵过程中测量日产气量、甲烷含量、pH 值，发酵结束后计算出原料的 TS 产气量、VS 产气量以及池容产气率。先与其他的研究者的实验结果进行比较分析，再比较两种沼气池的产气效率，最后分析将本文试验结果应用于农村户用沼气池的可能性。1.5 研究内容本文采用 5.3L 哥巴式沼气池和 3.9L 水压式沼气池，以蔬菜废弃物为原料，分别进行厌氧发酵试验，研究了蔬菜废弃物的厌氧发酵产气效率以及两种沼气池产气效率的对比研究。具体研究内容如下：
【学位授予单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S216.4

【参考文献】