利用復合纖維降解菌系預處理的尾菜厭氧消化工藝研究
發(fā)布時間:2021-05-12 02:30
蔬菜從采收到最終被食用這個過程中會產(chǎn)生大量尾菜,尾菜含水率高和有機質(zhì)含量高的特性適宜用厭氧消化進行處理。但尾菜中含有部分難降解木質(zhì)纖維素,在厭氧消化過程中會造成原料利用不徹底、出料難及易形成浮渣等問題,因此對其進行預處理極為重要。但物理化學方式均存在耗能高、易產(chǎn)生抑制物質(zhì)及預處理過度等問題,而生物預處理則有效避免了這個問題。本研究首先對未預處理尾菜厭氧消化的基本工藝參數(shù)進行了研究,將含固率設置為4%和8%,每個含固率下設置0.8、1.0、1.2三個接種比進行批次厭氧消化。結(jié)果表明,累積甲烷產(chǎn)量隨含固率的提高而增加,隨接種比的提高而降低,在含固率為8%,接種比為0.8時,累積甲烷產(chǎn)量最大,達到253.81 mL·g-1VS。同時發(fā)現(xiàn),含固率一定時,接種比越高,越有利于縮短厭氧消化周期,但會降低累積甲烷產(chǎn)量;接種比一定時,含固率越高,產(chǎn)甲烷延滯期越長,累積甲烷產(chǎn)量越高;含固率越低,接種比越高,丙酸降解速度越快。確定尾菜厭氧消化基本工藝參數(shù)后,為進一步提高原料的能源轉(zhuǎn)化率,選用復合纖維降解菌系對其進行預處理,同時添加生物炭和微量元素,通過正交實驗研究預處理時間(24 h...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學院北京市
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
主要符號對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 尾菜的產(chǎn)生
1.1.2 尾菜的特性及危害
1.1.3 尾菜的處理方式
1.2 厭氧消化技術(shù)
1.2.1 基本原理
1.2.2 影響因素
1.2.3 厭氧消化常見方式
1.3 厭氧消化促進方式
1.3.1 預處理方式
1.3.2 外源添加劑
1.4 研究目的與內(nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
第二章 含固率和接種比對尾菜厭氧消化的影響
2.1 材料與方法
2.1.1 實驗材料
2.1.2 研究方法
2.1.3 分析方法
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 沼氣產(chǎn)量
2.2.2 累積甲烷產(chǎn)量及甲烷含量
2.2.3 pH
2.2.4 揮發(fā)性脂肪酸
2.2.5 TS及VS去除效果
2.3 本章小結(jié)
第三章 尾菜厭氧消化預處理時間、生物炭和微量元素添加量的參數(shù)優(yōu)化
3.1 材料與方法
3.1.1 實驗材料
3.1.2 研究方法
3.1.3 分析方法
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 沼氣產(chǎn)量
3.2.2 累積甲烷產(chǎn)量及甲烷含量
3.2.3 pH
3.2.4 揮發(fā)性脂肪酸
3.3 本章小結(jié)
第四章 添加生物炭及微量元素對預處理尾菜連續(xù)厭氧消化的影響
4.1 材料與方法
4.1.1 實驗材料
4.1.2 研究方法
4.1.3 分析方法
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 池容產(chǎn)甲烷率
4.2.2 VS產(chǎn)甲烷率
4.2.3 甲烷含量
4.2.4 pH
4.2.5 揮發(fā)性脂肪酸
4.2.6 氧化還原電位
4.2.7 堿度
4.3 本章小結(jié)
第五章 尾菜連續(xù)厭氧消化微生物群落結(jié)構(gòu)分析
5.1 研究方法
5.1.1 樣品采集
5.1.2 總DNA提取
5.1.3 目標片段PCR擴增
5.1.4 高通量測序
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性
5.2.2 微生物群落結(jié)構(gòu)變化
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 不足與展望
參考文獻
致謝
作者簡歷
本文編號:3182561
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學院北京市
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
主要符號對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 尾菜的產(chǎn)生
1.1.2 尾菜的特性及危害
1.1.3 尾菜的處理方式
1.2 厭氧消化技術(shù)
1.2.1 基本原理
1.2.2 影響因素
1.2.3 厭氧消化常見方式
1.3 厭氧消化促進方式
1.3.1 預處理方式
1.3.2 外源添加劑
1.4 研究目的與內(nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
第二章 含固率和接種比對尾菜厭氧消化的影響
2.1 材料與方法
2.1.1 實驗材料
2.1.2 研究方法
2.1.3 分析方法
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 沼氣產(chǎn)量
2.2.2 累積甲烷產(chǎn)量及甲烷含量
2.2.3 pH
2.2.4 揮發(fā)性脂肪酸
2.2.5 TS及VS去除效果
2.3 本章小結(jié)
第三章 尾菜厭氧消化預處理時間、生物炭和微量元素添加量的參數(shù)優(yōu)化
3.1 材料與方法
3.1.1 實驗材料
3.1.2 研究方法
3.1.3 分析方法
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 沼氣產(chǎn)量
3.2.2 累積甲烷產(chǎn)量及甲烷含量
3.2.3 pH
3.2.4 揮發(fā)性脂肪酸
3.3 本章小結(jié)
第四章 添加生物炭及微量元素對預處理尾菜連續(xù)厭氧消化的影響
4.1 材料與方法
4.1.1 實驗材料
4.1.2 研究方法
4.1.3 分析方法
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 池容產(chǎn)甲烷率
4.2.2 VS產(chǎn)甲烷率
4.2.3 甲烷含量
4.2.4 pH
4.2.5 揮發(fā)性脂肪酸
4.2.6 氧化還原電位
4.2.7 堿度
4.3 本章小結(jié)
第五章 尾菜連續(xù)厭氧消化微生物群落結(jié)構(gòu)分析
5.1 研究方法
5.1.1 樣品采集
5.1.2 總DNA提取
5.1.3 目標片段PCR擴增
5.1.4 高通量測序
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性
5.2.2 微生物群落結(jié)構(gòu)變化
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 不足與展望
參考文獻
致謝
作者簡歷
本文編號:3182561
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