玉米秸秆厌氧发酵副产物提质增效技术研究

来源 :东北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yw1234c
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国沼气工程的不断发展与数量的快速增长,厌氧发酵副产物(沼液、沼渣)的综合利用成为当今研究的热点问题。经厌氧发酵后的沼液沼渣具有较高的肥料价值,然而直接还田可能出现土壤盐分增多、多环芳烃类物质积累等问题,对土壤环境造成潜在的风险,且未经处理直接加以利用存在着施用操作复杂、利用率低等问题。因此,沼液沼渣无公害处理与提质增效已成为规模化沼气工程中亟待解决的问題。基于此,本文以玉米秸秆沼气工程产生的沼液、沼渣为实验原料,沼液经微滤膜过滤-生物炭吸附后回流至厌氧发酵系统、沼渣添加由生物炭吸附沼液后形成的沉淀混浊物进行高温好氧堆肥,以实现厌氧发酵副产物资源化利用的提质增效。探究经微滤膜过滤、生物炭吸附后的沼液回流至厌氧发酵系统探究其对产气特性的影响;研究沼液混浊物添加对沼渣堆肥进程的影响。本研究旨在通过沼液回流与沼渣堆肥促进厌氧发酵副产物资源的高值化利用,为厌氧发酵副产物利用提质增效提供理论参考依据。主要研究内容及结果如下:(1)利用0.65μm(S1)、1.20μm(S2)、3.00μm(S3)、5.00μm(S4)四种孔径PES(聚醚砜)微滤膜过滤沼液,明确微滤对沼液SS(固体悬浮物)、COD(化学需氧量)与氨氮的过滤效果。结果表明,S1截留效果最佳,S1过滤所得透过液的SS、COD、氨氮含量最低,较CK分别降低了81.23%、44.19%、22.46%。(2)经S1处理所得的沼液截留液中按4 g/L(K1)、7 g/L(K2)、10 g/L(K3)、13 g/L(K4)添加生物炭进行吸附,探究不同添加量生物炭对沼液截留液SS、COD、氨氮的吸附作用。结果表明,所有处理组对SS、COD、氨氮均有一定效果,分别降低了5.62%-11.93%,23.28%-32.35%,2.55%-5.64%。(3)采用序批式进行沼液回流厌氧发酵实验,探究四种生物炭添加量水平处理的沼液截留液的上清液回流对厌氧发酵系统产气特性的影响。结果表明,与CK(无沼液回流)相比,沼液回流的处理组(T1-T4)产气高峰提前了1 d,同时累积产甲烷量及最高日产甲烷量均有提升,分别提升了0.24%-26.46%,9.34%-42.54%。采用修正的Gompertz模型对数据进行拟合(R~2>0.98),表明沼液截留液的上清液回流能够缩短厌氧发酵的延滞期0.5-0.79 d。综合分析可知,T2(7 g/L生物炭添加水平下吸附截留液后的上清液回流处理组)能够实现最大的日产甲烷量(39.20 m L g VS-1)与累积产甲烷量(137.14 m L g VS-1)。(4)在以沼渣为原料的好氧堆肥中分别加入四种不同生物炭添加量下进行沼液吸附后所产生的沼液混浊物,探究添加含有生物炭的沼液混浊物对沼渣好氧堆肥的影响。结果表明,添加沼液混浊物能够减少堆体到达高温期所用的时间,与CK(未添加)相比,堆体峰值温度最高增加了4.9℃(T1),高温期持续时间提高了2-3 d。沼液混浊物的添加降低了堆体EC(电导率),堆肥结束时处理组的EC值较CK降低了3.05%-6.87%。GI(种子发芽指数)也有所提高,其中T2最高(107%)。
其他文献
自21世纪以来,我国建筑能耗在快速城镇化推进背景下高速增长。根据《中国建筑能耗与碳排放研究报告》[1]统计,2019年全国建筑全过程能耗总量已达22.33亿tce,其中建筑运行阶段能耗为10.3亿tce,接近能耗总量的50%,尤其是这一阶段带来的碳排放量达21.3亿tCO2,占全国碳排放总量的21.6%。为实现能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”的转变,以太阳能为主要代表的可再生能源在建筑运行阶
学位
随着我国经济的持续快速发展,我国进入能源生产和消费模式转变的关键时期,能源危机和环境问题成为制约能源产业发展的重要问题,能源转型势在必行。综合能源系统(Integrated energy system,IES)集成了多种类型的能源供应设备、能源转换设备和能源存储设备,可以实现多种能源耦合互补以及多能源市场协调优化,IES的出现打破了各能源系统相互独立的现状,为缓解能源危机问题提供了新的技术手段。在
学位
建立亲密关系是个体的基本需要和要完成的自我发展任务,自尊是个体对整体自我的认识与评价,探讨自尊与建立亲密关系之间的关系有利于引导个体建立良好亲密关系,避免社交回避,提高身心健康水平。本研究采用问卷调查的方法,探究大学生自尊与建立亲密关系之间的关系。研究共分为两个部分:研究一通过《罗森伯格自尊量表》(SES)和《亲密恐惧量表》(FIS)测量大学生的自尊水平和亲密恐惧水平,并探索自尊水平和建立亲密关系
学位
全球工业的持续快速发展促使石油化工产品需求量逐年递增,随之而来的海上溢油、有机化学品泄漏和工业油性污水直接排放事件近年来呈现高发态势,已对人类赖以生存的生态环境和水资源造成严重破坏,如何环保高效地修复污染水体成为备受关注的世界性难题。目前,油性污水治理的常用方法主要包括空气浮选、重力沉降、吸附、化学絮凝、原位燃烧、微生物代谢等,但是上述方法大多成本高昂、效率不佳、操作繁琐,甚至会造成二次污染。具有
学位
研究旨在探讨大学生生活方式与生命意义感之间的关系,通过进一步分析心理资本和锻炼投入在生活方式与生命意义感之间的作用,明晰生活方式对生命意义感的作用机制,以期改善大学生生活方式,为大学生生命意义感的提升手段提供理论依据。使用问卷调查法,对2102名大学生进行问卷调查,采用《大学生健康生活方式评价量表》《生命意义感量表中文版》《积极心理资本问卷》和《大学生体育锻炼投入自评量表》来测量大学生的生活方式、
学位
随着锂离子电池在电网储能领域占据越来越重要的地位,对锂离子电池的研究也在不断深入。电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS)在电池的研究中发挥着巨大的作用,但是其测量时间长,限制了其实际工况下的推广应用。因此,本文提出了能够快速测量的稀疏电化学阻抗谱的概念。此外,由于荷电状态(State of Charge,SOC)是最重要的电池状态信息之
学位
由于当前严重的全球环境问题,人们越来越关注聚合物的生命周期,这包括用于制备聚合物的原材料、能源以及它们到达使用寿命之后的选择。聚合反应作为聚合物生命周期的第一步,最佳手段是以绿色化学为基础,在生态友好的反应条件下进行。鉴于绿色化学的规则,理想的聚合反应是一种将单体定量转化为聚合物,以最大限度地提高原子经济性并减少浪费的反应。此外,聚合反应应该通过可持续能源在水相环境中进行。在这方面,通过可见光和太
学位
有机电致发光二极管(Organic Light-Emitting Diodes,OLEDs)作为新一代的环保照明设备,以其高柔韧性、重量轻、色域优等特点而受到了广泛的关注和探索。热活化延迟荧光(Thermally Activated Delayed Fluorescence,TADF)聚合物材料是实现高效、大规模和低成本OLED的最有前途的发光材料,因为它们具有多种优点,如不含重金属、100%理论
学位
水稻是我国第一大粮食作物,为了满足水稻种植和生产的实际需求,实施机械化插秧至关重要。然而,由于我国在农机可靠性领域的研究起步较晚,尤其关于插秧机可靠性的研究更少,且现有研究一般重点关注机械设备的关键部件,导致运用现有方法对插秧机系统可靠性进行评价时,存在评价方法匹配性和创新性不高等问题,最终得到的结果误差较大。因此,本文对插秧机的可靠性评价方法进行了深入研究,主要内容如下:(1)提出基于改进FME
学位
大豆表型基因型的外在表现,是选择高产、优质、多抗性大豆新品种的重要指标。作物育种过程中需要对大量候选材料进行表型提取和分析,这是育种过程的重要环节。近年来,随着高通量测序技术的发展,基因组学研究取得了长足的进步,积累了海量数据。而作物表型组学仍处于依托传统测量方法的阶段,其过程费力耗时且精度不高。由于缺乏高通量的表型鉴定技术,导致表型组数据和基因组数据之间的严重不匹配。更重要的是观察者的主观性使表
学位