导读:本文包含了产甲烷发酵论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:绿化废弃物,物料比,甲烷产量
产甲烷发酵论文文献综述
程盼盼,黄璐瑶,胡泊盈,雷馨雨,高树梅[1](2019)在《城市绿化草坪废弃物厌氧发酵产甲烷特性研究》一文中研究指出以厌氧污泥为接种物,以绿化草坪修剪废弃物为厌氧发酵底物,进行厌氧发酵实验,主要考察物料比对城市绿化草坪废弃物的厌氧发酵特性的影响.研究结果发现,在中温(35℃)且物料比分别为1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶3条件下厌氧发酵30 d后,溶解性化学需氧量(COD)、挥发性脂肪酸(VFAs)、总糖等均呈先上升后下降的趋势,氨氮含量呈上升趋势.当污泥与绿化草坪修剪废弃物在物料比为1∶1.5(TS比)时,产气效果最好,厌氧消化第8 d出现最大日产气量为7.40 mL/d/gTS,实验结束时的累积产气量为125.21 mL/gTS.综合考虑产气量和中间代谢产物的变化规律,得出城市绿化草坪废弃物进行厌氧发酵的最佳物料比为1∶1.5.采用Modified Gompertz和First-order kinetics模型对产气过程进行动力学拟合,结果表明,最大P_(max)为129.36±8.37 mL/gTS,最大R_(max)为7.28±0.45 mL/gTS/d,与实验结果拟合度较高.(本文来源于《嘉兴学院学报》期刊2019年06期)
刘新媛,肖娟,聂家民,张伟玉,吴楠[2](2019)在《鸡粪和餐厨垃圾中温厌氧发酵产甲烷特征及动力学》一文中研究指出文章对鸡粪和餐厨垃圾中温厌氧发酵的产气特性和产甲烷动力学进行研究。鸡粪和餐厨垃圾按照混合比例(以VS计)为2∶1,1∶1和1∶2进行发酵,以鸡粪单独发酵和餐厨垃圾单独发酵为对照试验,底物浓度为15 gVS·L~(-1)。结果表明:鸡粪较少时(鸡粪与餐厨垃圾之比为0∶1,1∶2和1∶1)出现酸化,产甲烷的延迟期较长。甲烷产率和有机物去除率均随餐厨垃圾占比的增加而增大,餐厨垃圾单独发酵时最高,为254.4 mL·g~(-1)VS和54%。利用修正的Gompertz方程和一级动力学模型进行累积甲烷产量的动力学拟合,发现当鸡粪和餐厨垃圾的混合比例为2∶1时,获得最高的最大产甲烷速率3.65 mL·h~(-1)和转化速率常数0.4608 d~(-1),说明该混合比例下,产甲烷的代谢活性较高。(本文来源于《中国沼气》期刊2019年05期)
王弯,陈芳清,黄永文,田村广人,刘杨赟[3](2019)在《基于GET技术的混合厌氧发酵产甲烷研究》一文中研究指出GET是一种国外新研发的在田间利用秸秆进行甲烷生产的技术。为了推动该技术在我国的实际应用,本研究以稻草与牛粪为发酵原料,水稻田土壤作为基底,采用正交试验法,测试了温度、发酵基质配比(稻草∶牛粪)和秸秆腐熟剂浓度对混合厌氧发酵产气量的影响。结果表明:各处理因子的产气动态呈"S"型增长模式,但在快速增长时间和增长幅度上有一定区别。30℃和40℃处理的累积产气量显着高于10℃和20℃处理的累积产气量;发酵基质配比以1∶1处理的累积产气量最大,分别比1∶0(对照)、1∶2和1∶3配比高34. 12%、20. 39%和21. 78%;秸秆腐熟剂浓度的产气效果在实验范围内随着浓度的增加而增加。厌氧发酵过程中各实验因子下挥发性脂肪酸(VFAs)含量和pH在20 d左右分别有一个高峰和低谷值且都有较大差异,各因子主要是通过在这个时期对厌氧发酵进程的影响而对整个产气量产生影响。综合分析显示稻草厌氧发酵产生物甲烷的最优组合为:温度30℃、发酵基质配比1∶1、秸秆腐熟剂浓度8%。(本文来源于《生物资源》期刊2019年05期)
贾传钊,李香真,肖洪文,章淼[4](2019)在《高氨氮浓度对产甲烷厌氧发酵过程中微生物活性及转录组的影响》一文中研究指出高氨氮浓度会对厌氧发酵过程中微生物群落结构和活性产生显着的影响,文章利用高通量测序手段考察高氨氮浓度条件下厌氧发酵系统中微生物的活性菌群及代谢途径的差异。结果显示,微生物群落结构随氨氮浓度发生了显着的改变,在高氨氮浓度条件下,主导微生物由Ruminofilibacter和Lactobacillus向Clostidium和Peptostreptococcus转变;代谢过程也出现了明显的差异,与孢子形成和细胞结构相关的代谢过程基因,如休眠与孢子形成(Dormancy and Sporulation)和细胞壁与荚膜(Cell Wall and Capsule)等相对丰度增加;与细胞分裂相关的代谢基因相对丰度降低;产甲烷过程中相应酶基因的表达量逐渐减少。这些结果表明,高氨氮浓度会改变微生物群落结构形成新的生态位,同时会改变各功能基因的表达活性,降低细胞生长和代谢相关基因表达;休眠和孢子形成,基因表达提高,有助于微生物抵抗高氨氮胁迫。(本文来源于《中国沼气》期刊2019年04期)
刘伟,陆佳,苏小红,范超,王欣[5](2019)在《超声预处理时间对污泥厌氧发酵产甲烷潜力的影响研究》一文中研究指出文章在0. 5 W·m L~(-1)的低密度超声条件下,研究了污泥在不同超声预处理作用时间下的物化特性,结合修正的Gompertz方程分析了厌氧发酵的产甲烷潜力及动力学过程。结果表明,不同超声时间下污泥释放的溶解性SCOD符合一级反应动力学规律;超声预处理可有效的削减污泥粒度,提高厌氧消化甲烷产量;修正的Gompertz模型可以很好的预测不同超声时间预处理下污泥的产甲烷潜力值(相关性系数R~2> 0. 99),并且随着超声处理时间增加,污泥厌氧发酵延滞期先变短后变长,以超声1 min处理后的污泥为底物发酵延滞期最短。(本文来源于《中国沼气》期刊2019年04期)
张国华,徐鹏程,田汝康[6](2019)在《不同物料厌氧共发酵产甲烷特性研究》一文中研究指出针对我国农业废弃物种类多、产量大、利用率低及单一物料厌氧发酵产气效率不高且不稳定等问题,本研究选取了典型农业废弃物牛粪、玉米秸秆和城市污水处理厂脱水污泥作为底物,两两混合进行批式厌氧共发酵实验。实验结果表明,不同底物厌氧共发酵较单物料发酵甲烷产量显着提高,底物的混合比例能够明显影响厌氧发酵的产甲烷特性,当脱水污泥与玉米秸秆以3∶1比例(以挥发性固体质量计)混合,脱水污泥与牛粪以1∶2比例混合,牛粪与秸秆以1∶1比例混合时,30天的累计甲烷产量最高,厌氧共发酵产生了协同效应,协同效应指数大于1。厌氧共发酵体系处于稳定状态,缓冲能力增强,溶解性化学需氧量、氨氮处在正常范围,没有发生氨抑制和挥发性脂肪酸的积累。(本文来源于《山东化工》期刊2019年13期)
郭红红[7](2019)在《导电性材料对废水发酵产甲烷中ZnO NPs毒性的削减作用及应用研究》一文中研究指出纳米氧化锌(ZnO NPs)由于其优良的磁性、电化学和光学等特性,被广泛应用于环境保护、生物工程、化工和医学等领域。如此广泛的应用必将带动纳米材料的大量生产,而这些纳米材料在常规排放或者偶然事故发生时均将通过各种渠道汇集至污(废)水厂中。ZnO NPs的暴露对污水厂脱氮除磷工艺产生负面影响,导致出水不合格;ZnO NPs也能够抑制剩余污泥厌氧发酵产甲烷进程,导致甲烷产量下降。本文即以颗粒污泥处理有机废水产甲烷体系作为研究对象,开展了关于ZnO NPs的毒性削减研究。首先选取非碳基导电材料代表的纳米四氧化叁铁(Fe_3O_4 NPs)考察其对ZnO NPs毒性的削减作用。基于Fe_3O_4 NPs对甲烷合成途径的研究结果表明,Fe_3O_4 NPs对乙酸型和混合型甲烷合成途径呈现明显的先增后降现象,其最适投加浓度为300 mg/g-TS;Fe_3O_4 NPs促进氢型发酵途径的浓度范围为300-600 mg/g-TS。Fe_3O_4 NPs对废水发酵产甲烷中ZnO NPs的毒性削减作用及其相关机理研究结果表明,与ZnO NPs暴露产生的抑制作用相比,在受ZnO NPs胁迫的发酵系统内分别添加50和100 mg/g-TS Fe_3O_4 NPs可促使甲烷产量分别增加101.0%和84.5%,表明Fe_3O_4 NPs能显着削减ZnO NPs对厌氧发酵甲烷化的抑制作用,并且最佳浓度50 mg/g-TS Fe_3O_4 NPs的暴露能完全解除ZnO NPs造成的毒害作用。进一步机理研究表明Fe_3O_4 NPs可解决因ZnO NPs造成的厌氧消化系统的有机酸积累问题、促进发酵的酸化和甲烷化进程,此外,Fe_3O_4 NPs可能会修复因ZnO NPs胁迫受损的EPS及微生物结构。此外,论文还选取了碳基导电材料代表的颗粒活性炭(GAC)考察其对ZnO NPs的毒性的削减作用。结果表明,与ZnO NPs暴露产生的抑制作用相比,在受ZnO NPs胁迫的发酵系统内分别添加10,20和30 g/L的GAC可促使甲烷产量分别增加15.6%、50.0%和95.2%,表明GAC能显着削减ZnO NPs对厌氧发酵甲烷化的抑制作用,并且最佳浓度30 g/L GAC的暴露能完全解除ZnO NPs造成的毒害作用。进一步机理研究表明GAC可解决因ZnO NPs造成的厌氧消化系统的有机酸积累问题、促进发酵的酸化和甲烷化进程,此外,GAC可能会修复因ZnO NPs胁迫受损的EPS及微生物结构。GAC还可吸附部分ZnO NPs,减少ZnO NPs与微生物的有效接触,降低ZnO NPs对微生物的破坏作用。最后,基于实验室模拟废水的研究确定的最佳工艺参数,进行了Fe_3O_4 NPs和GAC对实际废水(食品工业废水)在UASB反应器中厌氧发酵产甲烷中ZnO NPs的毒性削减的应用研究。结果表明,与ZnO NPs暴露对甲烷产量和有机物COD降解率产生的抑制作用相比,Fe_3O_4 NPs和GAC的添加能够促使反应器的日甲烷产量分别增加80.0%和81.4%,COD去除率分别提高80.2%和80.5%,实现了Fe_3O_4 NPs和GAC在UASB工艺应用上对食品工业废水发酵过程中ZnO NPs暴露毒性削减的目的。(本文来源于《济南大学》期刊2019-06-01)
李琦[8](2019)在《污泥干式厌氧发酵过程中腐殖酸的转化规律及其对产甲烷的影响》一文中研究指出污泥干式厌氧发酵技术是当前污泥处理处置的有效技术之一,沼气产率、甲烷含量、发酵周期和有机质利用率是衡量干式厌氧发酵效果的重要指标。腐殖酸(Humic acid,简称HA)是污泥中有机物的主要组成部分,其结构中含有大量的羧基、羰基、羟基、酮基和醌基等官能团,具有复杂的氧化还原特性,对污泥发酵过程的甲烷产生具有一定的影响。本研究对HA影响污泥干式发酵产甲烷过程的机理进行探讨,采用市政污泥为发酵底物,开展不同HA含量的干式厌氧发酵实验,利用气相色谱、叁维荧光光谱和傅里叶变换红外光谱等技术,分别检测沼气的甲烷含量、发酵液的挥发性脂肪酸(VFA)浓度,并表征HA的化学结构。分析了HA在发酵过程中的结构转化规律,研究了HA对污泥干式厌氧发酵产酸产甲烷过程的影响,为提升污泥干式厌氧发酵处理技术提供理论基础。主要的研究结果如下:(1)添加HA对污泥干式厌氧发酵甲烷产量总体呈现抑制作用,当HA含量为10%时,较空白组的累计甲烷产量略上升,但当HA含量为20%时,累计甲烷产量显着下降;利用Pearson相关性分析表明,添加HA在发酵初期与发酵末期对干式厌氧发酵产气的抑制程度较高,在发酵中期对产气量具有一定的促进作用;Gompertz方程拟合累计甲烷产量结果表明,当HA含量为10%,最大产甲烷速率有所提高;当HA含量为5%和10%时,提高了厌氧发酵的甲烷日产量峰值,但HA含量提高至15%和20%时,甲烷日产量峰值转为下降。(2)污泥与餐厨垃圾的混合物料中HA含量占溶解性有机质的含量比例约为1%-10%,类胡敏酸为干式厌氧发酵过程中的主要有机组分,类胡敏酸可以由木质素降解与微生物代谢产物产生,同时类富里酸与类胡敏酸相互转化;HA在干式厌氧发酵过程中化学结构特征变化主要为芳香族碳含量上升,脂肪族碳、羧基和羟基碳含量相对减少,HA结构的聚合度提高,在发酵后期,HA的芳构化程度明显增加,并且发酵过程中含氮化合物被降解,产生了酚、酯、醇以及多糖类化合物等。(3)HA对污泥干式厌氧发酵的产酸反应具有促进作用,添加HA后提高了发酵系统内的VFA浓度;乙酸为主要的发酵酸化产物,由于丙酸、丁酸和戊酸在产乙酸菌的作用下可被将降解为乙酸,促使乙酸浓度升高;利用Pearson相关性分析结果表明,HA主要在发酵前期对水解产酸起促进作用,在发酵后期对VFA产生呈抑制作用;HA对发酵系统内VFA浓度的影响变化与其对甲烷产生量的影响变化分析的规律相似,HA通过VFA产甲烷途径影响干式厌氧发酵的甲烷产量。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01)
何宇[9](2019)在《构树叶与有机废弃物共发酵产甲烷特性研究》一文中研究指出随着畜牧业的发展,规模化养殖和生态保护之间的矛盾已成为制约畜牧业健康发展的“瓶颈”,大力发展生态种养循环是解决矛盾的关键。本文选择生态种养循环的主要原料构树(Broussonetia papyrifera)叶作为研究对象,研究其作为饲料在养殖过程的残渣与其他废弃物的资源化利用潜力。厌氧发酵就是将这些废弃物转化成能源最有效途径。本文首先研究构树叶批式厌氧发酵特性,寻找构树叶发酵最佳条件;其次,根据批式发酵的最佳条件,研究构树叶连续的厌氧发酵特性;最后,探究构树叶与不同有机废弃物混合厌氧发酵特性,结论如下:(1)以构树叶为原料进行中温37℃和高温55℃批式发酵,底物浓度分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和4.0%VS。结果表明进料浓度2.0%,进料温度为高温55℃为厌氧发酵最佳条件,最大甲烷产率为277.90±19 mL/gVS。通过各项参数分析的结果表明,无论是在中温还是高温条件下,进料浓度4.0%时,系统在第1 d产气停止。其他浓度中高温条件进行对比,相同浓度下高温发酵各项参数均好于中温发酵。通过修正的Gompertz方程分析,实验组R~2在0.975~0.998,拟合程度很好。生物降解指数表明在高温条件下,进料浓度为2.0%时厌氧发酵生物降解指数最高为63.82%,而其他浓度生物降解指数均低于50.0%。T_(80)参数表明,中温发酵达到总甲烷产量80%的时间为10~21 d,而高温条件下T_(80)为4~6 d,可以看出高温条件显着缩短了发酵时间。(2)以构树叶为原料进行高温连续厌氧发酵,有机负荷分别为0.5、1.0、1.5、2.0和4.0 gVSL~(-1)d~(-1)。结果表明不同有机负荷在前两个水力停留时间下(0~30 d)产气稳定且各项指标均在相应的稳定范围内。有机负荷为2.0和4.0 gVSL~(-1)d~(-1)系统分别在第四个(45~60 d)和第叁个(30~40 d)水力停留时间段开始不稳定。(3)将构树叶分别和牛粪、餐厨垃圾、水稻秸秆等废弃物混合发酵,探讨了高温、总VS浓度2.0%为固定参数、C/N为可变参数条件下,构树叶分别和牛粪、餐厨垃圾、水稻秸秆等废弃物进行混合发酵的产气性能。结果表明C/N为20时,构树叶与垃圾混合发酵产甲烷效果最好(411.71 mL/gVS),分别高出构树叶单独发酵(283.06 mL/gVS)和垃圾单独发酵(365.61 mL/gVS)45.45%和12.61%。协同效应分析表明,构树叶与牛粪(C/N=15,20)、垃圾(C/N=15,20)、秸秆(C/N=15,20,50)混合发酵时协同指数分别为6.58%、16.56%、15.40%、11.28、18.69%、5.14%和4.72%,表明构树叶和不同废弃物的混合发酵均存在协同作用;动力学研究表明,改进的Gompertz方程是可靠的(R~2>0.97),可用该拟合方程模拟厌氧发酵过程。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2019-06-01)
张斐洋[10](2019)在《基于产甲烷潜力模型的秸秆沼气发酵物料筛选》一文中研究指出为了解决沼气工程发酵物料的评估规范化、高效化、科学化的问题,对如下原料:木薯残渣,粉碎后玉米秸秆,青贮处理的玉米秸秆,高温蒸汽爆破处理的玉米秸秆,氢氧化钠处理的小麦秸秆、粉碎处理的玉米芯,进行产甲烷潜力厌氧发酵试验,通过试验得到的各种不同处理的物料产气数据以及物料降解的动态情况。利用First-order、Modified First-order和Gompertz叁个数学模型进行分析和拟合得到物料的产甲烷潜力以及降解动力学参数。将不同物料产甲烷潜力以及物料间产甲烷动力学参数进行对比,找出不同的预处理方法所得的物料之间的产气差异,找出较为适合的沼气发酵原料,从而提高沼气工程筛选物料的评估效率。在候选的物料当中,进行青贮处理的玉米秸秆为最理想的沼气厌氧发酵原料。粉碎的玉米芯效果次之,但成本较高。NaOH处理的小麦秸秆厌氧发酵效果较好,但处理后物料中含有的NaOH的积累对厌氧发酵pH的稳定和离子浓度有较大的影响。仅粉碎处理的玉米秸秆较难降解,产气效果一般。蒸汽爆破处理的玉米秸秆含有的有害物质较高影响厌氧发酵。淀粉质原料木薯残渣,厌氧发酵过程中易酸化,如果控制得当仍不失为重要的沼气发酵后选原料。(本文来源于《南阳师范学院》期刊2019-05-01)
产甲烷发酵论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
文章对鸡粪和餐厨垃圾中温厌氧发酵的产气特性和产甲烷动力学进行研究。鸡粪和餐厨垃圾按照混合比例(以VS计)为2∶1,1∶1和1∶2进行发酵,以鸡粪单独发酵和餐厨垃圾单独发酵为对照试验,底物浓度为15 gVS·L~(-1)。结果表明:鸡粪较少时(鸡粪与餐厨垃圾之比为0∶1,1∶2和1∶1)出现酸化,产甲烷的延迟期较长。甲烷产率和有机物去除率均随餐厨垃圾占比的增加而增大,餐厨垃圾单独发酵时最高,为254.4 mL·g~(-1)VS和54%。利用修正的Gompertz方程和一级动力学模型进行累积甲烷产量的动力学拟合,发现当鸡粪和餐厨垃圾的混合比例为2∶1时,获得最高的最大产甲烷速率3.65 mL·h~(-1)和转化速率常数0.4608 d~(-1),说明该混合比例下,产甲烷的代谢活性较高。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
产甲烷发酵论文参考文献
[1].程盼盼,黄璐瑶,胡泊盈,雷馨雨,高树梅.城市绿化草坪废弃物厌氧发酵产甲烷特性研究[J].嘉兴学院学报.2019
[2].刘新媛,肖娟,聂家民,张伟玉,吴楠.鸡粪和餐厨垃圾中温厌氧发酵产甲烷特征及动力学[J].中国沼气.2019
[3].王弯,陈芳清,黄永文,田村广人,刘杨赟.基于GET技术的混合厌氧发酵产甲烷研究[J].生物资源.2019
[4].贾传钊,李香真,肖洪文,章淼.高氨氮浓度对产甲烷厌氧发酵过程中微生物活性及转录组的影响[J].中国沼气.2019
[5].刘伟,陆佳,苏小红,范超,王欣.超声预处理时间对污泥厌氧发酵产甲烷潜力的影响研究[J].中国沼气.2019
[6].张国华,徐鹏程,田汝康.不同物料厌氧共发酵产甲烷特性研究[J].山东化工.2019
[7].郭红红.导电性材料对废水发酵产甲烷中ZnONPs毒性的削减作用及应用研究[D].济南大学.2019
[8].李琦.污泥干式厌氧发酵过程中腐殖酸的转化规律及其对产甲烷的影响[D].太原理工大学.2019
[9].何宇.构树叶与有机废弃物共发酵产甲烷特性研究[D].兰州理工大学.2019
[10].张斐洋.基于产甲烷潜力模型的秸秆沼气发酵物料筛选[D].南阳师范学院.2019