餐廚垃圾混合厭氧發(fā)酵優(yōu)化控制實驗研究

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1、國內(nèi)圖書分類號：X705密級：公開國際圖書分類號：502西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文餐廚垃圾混合厭氧發(fā)酵優(yōu)化控制實驗研究年級二〇一五級姓名趙劍斐申請學(xué)位級別碩士專業(yè)環(huán)境工程指導(dǎo)老師黃濤教授二〇一八年五月ClassifiedIndex:X705U.D.C:502SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisEXPERIMENTALSTUDYONOPTIMALCONTROLOFANAEROBICCO-DIGESTIONOFFOODWASTEANDSEWAGESL

2、UDGEGrade:2015Candidate:ZhaoJianfeiAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:EnvironmentalEngineeringSupervisor:Prof.HuangTaoMay,2018西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第I頁摘要我國城市餐廚垃圾的產(chǎn)量日益增大，未經(jīng)處理的餐廚垃圾不僅會污染環(huán)境，而且危害人體健康。餐廚垃圾的厭氧發(fā)酵技術(shù)不僅可以實現(xiàn)廢棄物的處理，同時還可以產(chǎn)生沼氣，已成為當(dāng)前的研究重點。但餐廚垃圾中有機物含量較

3、高，單獨進行厭氧發(fā)酵容易出現(xiàn)酸抑制現(xiàn)象。因此，在餐廚垃圾的厭氧發(fā)酵過程中添加性質(zhì)互補的基質(zhì)進行混合厭氧發(fā)酵對維持厭氧體系的穩(wěn)定和提高產(chǎn)氣效率具有重要的意義。本研究將餐廚垃圾與剩余污泥進行混合厭氧發(fā)酵，通過單因素法考察基質(zhì)混合比、溫度、鹽分、油脂對混合厭氧發(fā)酵體系沼氣產(chǎn)量的影響。然后基于DesignExpert軟件進行Box-BehnkenDesign實驗設(shè)計，研究溫度、油脂、鹽分對混合厭氧發(fā)酵體系沼氣產(chǎn)量的影響，構(gòu)建響應(yīng)曲面回歸模型，并在模型預(yù)測的最優(yōu)條件下開展實驗，進行模型驗證分析。研究結(jié)果表明，

4、通過單因素法獲得的餐廚垃圾與剩余污泥混合厭氧發(fā)酵最佳條件為：混合比1:1，溫度35℃，鹽分添加量4g/L，油脂添加量8g/L。DesignExpert軟件預(yù)測的最佳條件為：溫度35.08℃，鹽分添加量4.05g/L，油脂添加量10.41g/L。在模型預(yù)測的最優(yōu)產(chǎn)氣條件下，實驗值與模型預(yù)測值的相對誤差小于0.101，方差檢驗結(jié)果為F

5、esignExpert西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第II頁AbstractTheproductionoffoodwasteisincreasinginourcountry,andtheuntreatedfoodwastewillnotonlypollutetheenvironment,butalsoendangerhumanhealth.Theanaerobicdigestiontechnologyoffoodwastecannotonlyrealizethedisposalofwaste,but

6、alsoproducebiogas,whichhasbecomethefocusofcurrentresearch.Butthecontentoforganicmatterinfoodwasteishigh,sotheacidinhibitionphenomenonoftenoccursinsingleanaerobicdigestion.Therefore,itisofgreatsignificancetoaddthecomplementarymatrixtotheanaerobicdigesti

7、onoffoodwastetomaintainthestabilityofanaerobicsystemandimprovetheefficiencyofgasproduction.Inthisstudy,theeffectofmixtureratio,temperature,saltandoilonbiogasproductioninmixedanaerobicdigestionsystemwasinvestigatedbysinglefactormethod.ThenbasedontheDesi

8、gnExpertsoftware,maketheBox-BehnkenDesign.Theeffectsoftemperature,oilandsaltonbiogasproductioninmixedanaerobicdigestionsystemwerestudied,andtheresponsesurfacemodelwasconstructed,theexperimentwascarriedoutundertheoptimalconditionsofmodel