餐厨垃圾混合厌氧发酵优化控制实验研究

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1、国内图书分类号：X705密级：公开国际图书分类号：502西南交通大学研究生学位论文餐厨垃圾混合厌氧发酵优化控制实验研究年级二〇一五级姓名赵剑斐申请学位级别硕士专业环境工程指导老师黄涛教授二〇一八年五月ClassifiedIndex:X705U.D.C:502SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisEXPERIMENTALSTUDYONOPTIMALCONTROLOFANAEROBICCO-DIGESTIONOFFOODWASTEANDSEWAGESL

2、UDGEGrade:2015Candidate:ZhaoJianfeiAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:EnvironmentalEngineeringSupervisor:Prof.HuangTaoMay,2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要我国城市餐厨垃圾的产量日益增大，未经处理的餐厨垃圾不仅会污染环境，而且危害人体健康。餐厨垃圾的厌氧发酵技术不仅可以实现废弃物的处理，同时还可以产生沼气，已成为当前的研究重点。但餐厨垃圾中有机物含量较

3、高，单独进行厌氧发酵容易出现酸抑制现象。因此，在餐厨垃圾的厌氧发酵过程中添加性质互补的基质进行混合厌氧发酵对维持厌氧体系的稳定和提高产气效率具有重要的意义。本研究将餐厨垃圾与剩余污泥进行混合厌氧发酵，通过单因素法考察基质混合比、温度、盐分、油脂对混合厌氧发酵体系沼气产量的影响。然后基于DesignExpert软件进行Box-BehnkenDesign实验设计，研究温度、油脂、盐分对混合厌氧发酵体系沼气产量的影响，构建响应曲面回归模型，并在模型预测的最优条件下开展实验，进行模型验证分析。研究结果表明，

4、通过单因素法获得的餐厨垃圾与剩余污泥混合厌氧发酵最佳条件为：混合比1:1，温度35℃，盐分添加量4g/L，油脂添加量8g/L。DesignExpert软件预测的最佳条件为：温度35.08℃，盐分添加量4.05g/L，油脂添加量10.41g/L。在模型预测的最优产气条件下，实验值与模型预测值的相对误差小于0.101，方差检验结果为F

5、esignExpert西南交通大学硕士研究生学位论文第II页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