餐饮废物厌氧生化处理产氢要素影响研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文餐饮废物厌氧生化处理产氢要素影响研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：刘海馨吴畏副教授东北大学材料与冶金学院硕士学科类别：工学环境科学2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：周秀艳李勇、张晓珂东北大学2014年6月万方数据AThesisinEnvironmentalScienceAn：aerobicBiochemicalTreatmentandAnaerobicilemHydrogenPr

2、oductionFactorsofWasteFoodByLiuHaixinSupervisor：AssociateProfessorWuWeiNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：身略着．日期

3、：立01叶、6．≥D学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年口学位论文作者签名：囊龋签字日期：曲阵．('，；o导师签名：买蓑签字日别1=1-o：刀，妒．∥．弓口万方数据东北大学硕士学位论文摘要餐饮废物厌氧生化处理产氢要素影响研

4、究摘要针对目前餐饮废物发生量逐年递增，国内缺乏餐饮废物循环利用技术、餐饮废物循环利用率低下等问题，论文利用厌氧发酵的基本原理，以餐饮废物为基质，开展了餐饮废物厌氧生化处理制造富含氢气合成气的实验研究，探讨了餐饮废物发酵过程中产氢特性及其要素影响，探索了利用餐饮废物发酵制造富氢合成气的可行性以及技术要素。论文分别开展了餐饮废物水解、厌氧发酵产氢实验，解析了从餐饮废物向氢气转化的历程，探讨了温度、搅拌速度、菌种以及菌种预处理条件等操作要素对氢气发生的影响。在遴选出最佳接种物基础上、通过对比发酵各历程中CO

5、Dc，、还原糖、氨氮、总磷浓度，最终优化出最佳操作条件。研究表明，在厌氧发酵历程中，温度起到至关重要的作用，温度控制在35℃时，最有利于餐饮废物厌氧发酵的顺利进行。发酵过程中，对发酵液进行必要的搅拌对促进产氢同样具有积极作用，控制合理搅拌速度对提高产氢收率有利，但搅拌速度不宜过快，否则将彻底破坏厌氧进程。对比发现，利用餐饮废物进行产氢发酵时，反应温度控制在35℃、搅拌速率维持在400r／min时，可以获得最大产氢收率，其中，氢气浓度可达39．93％，累积产氢量可达394．5mL。此外，餐饮废物的厌氧发

6、酵制氢系统中，接种活性污泥、酸菜汤等菌种，均可进一步促进氢气的发生。其中，活性污泥中的产氢菌数量相对较高，更适用于发酵制氢过程。作为产氢菌种，利用活性污泥进行接种前，对活性污泥实施必要的预处理，对促进发酵产氢反应发生具有积极意义。活性污泥的预处理可以是酸处理、碱处理及热处理。对活性污泥分别进行适当温度的热处理、合理的酸处理及碱处理均会不同程度地提高产氢菌的活性，从而提高餐饮废物水解液的总产气量以及产氢量。其中，热处理的最佳温度为80*(2、最佳热处理时间为10min，最佳酸处理pH值为4，最佳碱处理p

7、H值为12。对比发现，活性污泥经pH值为12的碱预处理后用于发酵系统时，产氢效果最佳，氢气浓度可达43．24％，累积产氢量可达495．1mL。而在利用经pH值为4的酸处理后活性污泥进行接种的厌氧发酵过程中，所获得的合成气中氢气含量达42．2‰累积产氢量达422．0mL。活性污泥经10min，80℃热预处理后用于厌氧发酵时，可以获得氢气含量为38．67％的合成气，累积产氢量为一II—万方数据东北大学硕士学位论文摘要关键词：餐饮废物；厌氧产氢；发酵；活性污泥；预处理—．III—．万方数据东北大学硕士学位论

8、文AbstractAnaerobicBiochemicalTreatmentandHydrogenAbs仃actCurrently,wastefoodgenerationrateisincreasingyearbyyear．Consideredthedomesticlackofwastefoodrecyclingtechnology,thelowrateofwastefoodrecyclingrateandotherissues，thispaperuse