摘要 | 第4-6页 |
Abstract | 第6-8页 |
1 综述 | 第13-37页 |
1.1 研究背景与意义 | 第13-15页 |
1.2 干式厌氧发酵原理及其基本过程 | 第15-20页 |
1.2.1 干式厌氧发酵原理 | 第15-16页 |
1.2.2 干式厌氧发酵阶段 | 第16-20页 |
1.2.2.1 水解阶段 | 第17页 |
1.2.2.2 发酵阶段 | 第17-18页 |
1.2.2.3 产氢产乙酸阶段 | 第18-19页 |
1.2.2.4 产甲烷阶段 | 第19-20页 |
1.3 干式厌氧发酵的微生物生态 | 第20-25页 |
1.3.1 产酸细菌的生态学特征 | 第21-24页 |
1.3.2 产甲烷细菌的生态学特性 | 第24页 |
1.3.3 非产甲烷细菌和产甲烷细菌之间的关系 | 第24-25页 |
1.4 影响干式厌氧发酵过程的关键因素 | 第25-28页 |
1.4.1 温度 | 第25页 |
1.4.2 pH值 | 第25页 |
1.4.3 氧化还原电位(ORP) | 第25页 |
1.4.4 搅拌 | 第25-26页 |
1.4.5 基质营养比例 | 第26页 |
1.4.6 毒性物质 | 第26-27页 |
1.4.7 中间代谢产物 | 第27-28页 |
1.5 厌氧微生物的检测 | 第28-30页 |
1.5.1 FISH 技术原理 | 第28-30页 |
1.5.2 FISH技术的发展 | 第30页 |
1.5.3 FISH技术在环境微生物生态学中的应用 | 第30页 |
1.6 厌氧发酵动力学及其研究进展 | 第30-34页 |
1.6.1 厌氧发酵动力学概述 | 第30-32页 |
1.6.2 厌氧发酵动力学研究进展 | 第32-34页 |
1.7 基质混合厌氧发酵的优势 | 第34页 |
1.8 研究内容和技术路线 | 第34-37页 |
1.8.1 主要研究内容 | 第34-36页 |
1.8.2 技术路线 | 第36-37页 |
2 试验装置及分析方法 | 第37-41页 |
2.1 试验装置 | 第37-38页 |
2.2 分析方法 | 第38-41页 |
2.2.1 固体样品COD测定--分光光度法 | 第38-39页 |
2.2.2 挥发性脂肪酸的测定 | 第39-40页 |
2.2.3 沼气成分的测定 | 第40-41页 |
3 不同发酵条件对干式厌氧发酵的影响 | 第41-54页 |
3.1 试验方法 | 第41-43页 |
3.1.1 正交试验 | 第41-42页 |
3.1.2 不同固含量的影响 | 第42页 |
3.1.3 微量元素的影响 | 第42-43页 |
3.1.4 测定项目 | 第43页 |
3.2 结果与分析 | 第43-53页 |
3.2.1 正交试验结果 | 第43-45页 |
3.2.2 固含量对干式厌氧发酵的影响 | 第45-48页 |
3.2.2.1 固含量对挥发酸的影响 | 第45-46页 |
3.2.2.2 固含量对沼气和甲烷产量的影响 | 第46-47页 |
3.2.2.3 固含量对产气速率的影响 | 第47-48页 |
3.2.3 微量元素对厌氧发酵的影响 | 第48-53页 |
3.2.3.1 单一因素试验 | 第48-49页 |
3.2.3.2 微量元素添加量的优化 | 第49-53页 |
3.3 本章小结 | 第53-54页 |
4 挥发酸积累对干式厌氧发酵过程的影响 | 第54-92页 |
4.1 试验方法 | 第54-58页 |
4.1.1 试验装置及操作条件 | 第54页 |
4.1.2 乙酸对干式厌氧发酵的影响 | 第54页 |
4.1.3 丙酸对干式厌氧消化的影响 | 第54-55页 |
4.1.4 丁酸对干式厌氧发酵的影响 | 第55页 |
4.1.5 不同挥发酸积累对硫酸盐还原菌的影响 | 第55页 |
4.1.6 检测项目 | 第55-58页 |
4.1.6.1 厌氧发酵体系中菌群的检测 | 第55-58页 |
4.1.6.2 硫酸根和硫化氢的检测 | 第58页 |
4.2 结果与分析 | 第58-90页 |
4.2.1 添加乙酸对干式厌氧发酵的影响 | 第58-65页 |
4.2.1.1 添加乙酸对发酵过程中挥发酸含量变化的影响 | 第58-59页 |
4.2.1.2 添加乙酸对厌氧发酵产沼气和甲烷的影响 | 第59-61页 |
4.2.1.3 添加乙酸厌氧发酵对微生物数量和区系的影响 | 第61-63页 |
4.2.1.4 添加乙酸厌氧发酵的产甲烷活性 | 第63-64页 |
4.2.1.5 乙酸浓度与微生物数量的关联 | 第64-65页 |
4.2.2 添加丙酸对干式厌氧发酵的影响 | 第65-77页 |
4.2.2.1 添加丙酸对发酵过程p H和VFA的影响 | 第66-68页 |
4.2.2.2 添加丙酸厌氧发酵的沼气和甲烷产量 | 第68-69页 |
4.2.2.3 添加丙酸对发酵过程微生物演替和甲烷累积量的影响 | 第69-73页 |
4.2.2.4 添加丙酸对发酵过程产甲烷活性的影响 | 第73-75页 |
4.2.2.5 微生物与相关参数和挥发酸之间的关联 | 第75-77页 |
4.2.3 添加丁酸对干式厌氧发酵的影响 | 第77-86页 |
4.2.3.1 挥发酸和p H的变化 | 第77-79页 |
4.2.3.2 添加丁酸厌氧发酵对微生物和甲烷累积变化的影响 | 第79-83页 |
4.2.3.3 添加丁酸对厌氧发酵产气量变化的影响 | 第83-84页 |
4.2.3.4 添加丁酸发酵的产甲烷活性 | 第84-85页 |
4.2.3.5 降解丁酸产氢产乙酸菌与乙酸和丁酸的关系 | 第85-86页 |
4.2.4 添加不同挥发酸对硫酸盐还原菌的影响 | 第86-90页 |
4.2.4.1 添加不同挥发酸对厌氧发酵过程中VS和沼气中H2S浓度的影响 | 第86-87页 |
4.2.4.2 添加不同挥发酸厌氧发酵过程VFAs的变化 | 第87页 |
4.2.4.3 添加不同挥发酸发酵产气量和甲烷含量的变化 | 第87-88页 |
4.2.4.4 添加不同挥发酸厌氧发酵过程SRB和MB菌群的变化 | 第88-89页 |
4.2.4.5 添加不同挥发酸厌氧发酵过程SRB和MB的活性 | 第89-90页 |
4.3 本章小结 | 第90-92页 |
5 添加挥发酸干式厌氧发酵过程动力学研究 | 第92-128页 |
5.1 厌氧发酵过程产气动力学概述 | 第92-104页 |
5.1.1 厌氧发酵产气动力学模型建立 | 第92-94页 |
5.1.2 乙酸对厌氧发酵产甲烷反应动力学的影响 | 第94-97页 |
5.1.2.1 试验方法 | 第94页 |
5.1.2.2 试验结果 | 第94-96页 |
5.1.2.3 动力学模型的适用性 | 第96-97页 |
5.1.2.4 乙酸对产甲烷动力学常数k的影响 | 第97页 |
5.1.3 丙酸对厌氧发酵产甲烷反应动力学的影响 | 第97-101页 |
5.1.3.1 试验方法 | 第97页 |
5.1.3.2 试验结果 | 第97-100页 |
5.1.3.3 动力学模型适用性 | 第100页 |
5.1.3.4 添加丙酸对产甲烷动力学常数k的影响 | 第100-101页 |
5.1.4 丁酸对厌氧发酵产甲烷反应动力学的影响 | 第101-104页 |
5.1.4.1 试验方法 | 第101页 |
5.1.4.2 试验结果 | 第101-103页 |
5.1.4.3 动力学模型的适用性 | 第103页 |
5.1.4.4 添加丁酸对产甲烷动力学常数k的影响 | 第103-104页 |
5.2 产甲烷厌氧发酵过程启动阶段动力学分析 | 第104-127页 |
5.2.1 试验方法 | 第104页 |
5.2.2 干式厌氧沼气发酵过程微生物生长动力学 | 第104-115页 |
5.2.2.1 添加乙酸发酵过程微生物生长动力学试验结果及模型 | 第104-110页 |
5.2.2.2 添加丙酸发酵过程微生物生长动力学试验结果及模型 | 第110-113页 |
5.2.2.3 添加丁酸发酵过程微生物生长动力学试验结果及模型 | 第113-115页 |
5.2.3 干式厌氧沼气发酵过程甲烷生成动力学 | 第115-125页 |
5.2.3.1 添加乙酸发酵过程甲烷生成动力学试验结果及模型 | 第116-119页 |
5.2.3.2 添加丙酸发酵过程甲烷生成动力学试验结果 | 第119-122页 |
5.2.3.3 添加丁酸发酵过程甲烷生成动力学试验结果 | 第122-125页 |
5.2.4 添加不同挥发酸的干式厌氧发酵产甲烷过程机理探讨 | 第125-127页 |
5.2.4.1 对发酵产甲烷微生物生长动力学比较 | 第125-126页 |
5.2.4.2 对发酵甲烷生成动力学比较 | 第126-127页 |
5.3 本章小结 | 第127-128页 |
6 添加厨余垃圾对干式厌氧发酵的影响及其动力学研究 | 第128-150页 |
6.1 添加厨余垃圾对干式厌氧发酵过程的影响 | 第128-138页 |
6.1.1 试验方法 | 第128-129页 |
6.1.2 结果与分析 | 第129-138页 |
6.1.2.1 添加不同比例厨余垃圾厌氧发酵过程VFAs和p H的变化 | 第129-131页 |
6.1.2.2 添加不同比例厨余垃圾发酵过程微生物的变化 | 第131-135页 |
6.1.2.3 添加不同比例厨余垃圾发酵对沼气和甲烷产率的影响 | 第135-137页 |
6.1.2.4 添加不同比例厨余垃圾对产甲烷活性的影响 | 第137-138页 |
6.2 添加厨余垃圾干式厌氧发酵过程产气动力学 | 第138-142页 |
6.2.1 试验方法 | 第138页 |
6.2.2 试验结果 | 第138-141页 |
6.2.3 动力学模型的适用性 | 第141页 |
6.2.4 添加厨余垃圾对产甲烷动力学常数k的影响 | 第141-142页 |
6.3 添加厨余垃圾产甲烷厌氧发酵过程启动阶段动力学分析 | 第142-147页 |
6.3.1 试验方法 | 第142页 |
6.3.2 微生物生长动力学试验结果及模型 | 第142-145页 |
6.3.3 添加厨余垃圾干式厌氧沼气发酵过程甲烷生成动力学 | 第145-147页 |
6.4 干式厌氧发酵产甲烷过程机理探讨 | 第147-148页 |
6.4.1 厌氧发酵产甲烷微生物生长动力学比较 | 第147-148页 |
6.4.2 厌氧发酵甲烷生成动力学比较 | 第148页 |
6.5 本章小结 | 第148-150页 |
7 结论 | 第150-153页 |
7.1 结论 | 第150-151页 |
7.2 创新点 | 第151-153页 |
参考文献 | 第153-163页 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第163-164页 |
致谢 | 第164页 |