生物質廢物厭氧消化特性及產氣潛勢研究.pdf

1、生物質能是人類社會最早加以利用的能源之一，具有分布廣、可再生、成本低等優(yōu)點?，F(xiàn)階段，生物質能約占全世界能源供給的10％，有相當大的開發(fā)前景。生物質能源的開發(fā)與利用，對實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、保障國家能源健康、改善社會環(huán)境和減少溫室氣體排放都具有重要的實際意義。針對這一現(xiàn)象，選取了重慶地區(qū)常見的生物質廢物（包括城市污泥、腐爛柑橘、餐廚垃圾、中藥渣、酒糟、園林垃圾、豬糞和牛糞）作為厭氧消化原料，采用單獨厭氧消化試驗分析了不同種類生物質廢物的厭氧消化

2、產氣潛勢。確定各生物質廢物產氣潛勢后，選取其中產氣潛勢較好的生物質廢物進行聯(lián)合厭氧消化產氣試驗，明確不同種類生物質廢物聯(lián)合厭氧消化產氣的最優(yōu)配比，為生物質廢物綜合燃氣化利用提供理論依據(jù)。此外，分別利用三維熒光技術和微生物種群分析技術（16S rDNA）對消化系統(tǒng)的有機物、系統(tǒng)的種群結構和多樣性進行了分析。
　　本研究主要內容包括：⑴餐廚垃圾與園林垃圾聯(lián)合厭氧消化中，當比例為1:3、1:4和1:5時，系統(tǒng)的甲烷產量均有提升，當比例為

3、1:3時提升率最高，達到了62.03%，此時的甲烷產量為352 mL；腐爛柑橘與園林垃圾聯(lián)合厭氧消化中，當比例為1:4和1:5時，系統(tǒng)的甲烷產量均有提升，當比例為1:4時提升率最高，達到了53.25%，此時的甲烷產量為341 mL；酒糟與園林垃圾聯(lián)合厭氧消化中，所有比例的甲烷產量均有所降低，說明酒糟不適合通過與園林垃圾聯(lián)合厭氧消化改善甲烷產量，當比例為1:4時，下降率最低，為-13.88%，此時的甲烷產量為195 mL；餐廚垃圾與豬糞聯(lián)

4、合厭氧消化中，當比例為1:4和1:5時，系統(tǒng)的甲烷產量均有提升，當比例為1:4時提升率最高，達到了56.02%，此時的甲烷產量為448mL。⑵對城市污泥的產氣潛勢研究發(fā)現(xiàn)重慶西部地區(qū)由于地勢相對較為平坦，城市污泥的產氣潛勢普遍好于重慶東部地區(qū)。萬州區(qū)雖然屬于重慶東部地區(qū)，但由于其城市發(fā)展良好，人口眾多，導致污泥產量巨大，所以產氣潛勢明顯高于周邊地區(qū)；腐爛柑橘、餐廚垃圾、中藥渣和酒糟不適合用于單獨厭氧消化，在消化過程中會出現(xiàn)pH值下降明顯

5、，導致系統(tǒng)酸化，嚴重影響甲烷產量，四種生物質廢物甲烷產量均低于50 mL；豬糞、牛糞和園林垃圾在單獨厭氧消化中效果較好，產甲烷量分別為340 mL、261 mL和265 mL，但豬糞的消化液中過高的氨氮濃度可能影響消化產物的后續(xù)處理，降低了其單獨厭氧消化的實用性。⑶餐廚垃圾和園林垃圾分別單獨厭氧消化與聯(lián)合厭氧消化時的產甲烷菌種群結構有一定的差異。餐廚垃圾單獨消化時產甲烷菌優(yōu)勢菌屬有Methanospirillum（甲烷螺菌）、Metha

6、nobrevibacter（甲烷短桿菌）、Methanobacterium（甲烷桿菌）和Methanoculleus（甲烷囊菌）；園林垃圾單獨消化時產甲烷菌優(yōu)勢菌屬有Methanosarcina（甲烷八疊球菌）、Methanobacterium（甲烷桿菌）和Methanolinea（甲烷繩菌）；餐廚垃圾與園林垃圾比例為1:3進行聯(lián)合厭氧消化時產甲烷菌優(yōu)勢菌屬有 Methanobacterium（甲烷桿菌）、Methanosarcina（