猪粪与秸秆协同发酵产热增温技术的研究

【摘要】：湿地保温技术是湿地科学领域的一个研究热点,也是一个难点。相关研究人员在利用覆盖物、保温材料、太阳能等技术为湿地保温增温技术做了大量的科研工作,但是由于其存在各种不同的缺点,在村镇地区将被逐渐淘汰。因此本人将目光投向了近年来村镇地区越来越发达的畜牧业,畜禽粪便是一种生物质能源,利用畜禽粪便发酵产热增温既可以有效消化村镇多余的粪便减少其对环境的污染,发酵产物又可以用于有机肥料,大大提高了废物的循环利用。 本论文参考国内外人工湿地的相关文献对其定义及低温条件下出现的问题等进行了总结分析,同时对人工湿地的保温增温技术在国内外的研究现状进行了论述。 针对畜禽粪便发酵产热展开了小试研究。在小试阶段,选定发酵装置尺寸、物料的种类、物料间的配比梯度、物料含水率等为设计参数,考察不同C/N对物料产热的影响,同时观察产热过程中物料的温度、有机质、氨氮、总氮、有机碳等的变化,并通过荧光光谱扫描对其样品进行深入分析研究,以期得到不同C/N物料的有机化合物结构变化与热量释放之间的相关联系。 研究结果表明：在不同C/N(猪粪与芦苇秸秆物料配比)的10组发酵产热试验中,纯猪粪发酵产热温度高于室温时间达到60d,累积热量损失最多达8.862kJ/g,是增温技术最为理想的配比；随着发酵产热的进行,纯猪粪发酵产热样品中类蛋白化合荧光比值(P1,n+P2,n,0.625-0.546)逐渐减少,类富里酸物质荧光比值(P3,n,0.140-0.173)与类胡敏酸物质荧光比值(P5,n,0.051-0.097)逐渐增多,腐殖化程度逐渐加强,但是与其他各组相比其腐殖酸类物质增加最少,腐殖化程度最低,处理组Ⅱ中增加最多,其有机物结构最为稳定,腐殖化程度最高；综合各种化学指标结果可得出,处理组Ⅱ腐殖化程度最高,其次是处理组Ⅰ,但是所有处理组均未达到堆肥腐熟度的要求；不同C/N物料产热过程中,尽管不同区域的荧光强度与热值的相关性不同,但不同C/N物料释放的热量均来源于微生物对简单有机化合物的分解。 【关键词】：人工湿地 猪粪产热 增温 三维荧光光谱 荧光区域体积积分(FRI)
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X71
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 人工湿地概述10
• 1.2 寒冷地区人工湿地系统存在的问题10-11
• 1.3 寒冷地区人工湿地的研究现状11-16
• 1.3.1 寒冷地区加强人工湿地有效运行的方法概述11-14
• 1.3.2 寒冷地区保温增温技术的研究现状14-16
• 1.4 课题的研究目的及其意义16-17
• 1.5 课题的研究内容及其技术路线17-18
• 1.5.1 课题的研究内容17-18
• 1.5.2 技术路线18
• 1.6 本章小结18-19
• 第2章 发酵产热试验设计19-24
• 2.1 好氧发酵产热原理19
• 2.2 实验方案19-24
• 2.2.1 产热物料配置19-21
• 2.2.2 采样及分析方法21-24
• 第3章 不同C/N对发酵过程中产热的影响24-35
• 3.1 供氧方式24-25
• 3.2 不同C/N对物料产热的影响25-30
• 3.2.1 对温度变化的影响25-28
• 3.2.3 对热值变化的影响28-30
• 3.3 不同C/N对物料腐殖化程度的影响30-35
• 3.3.1 温度的变化30-31
• 3.3.2 有机质的变化31-32
• 3.3.3 氨氮含量的变化32-33
• 3.3.4 总氮含量的变化33-35
• 第4章 发酵产热过程中有机化合物的转化研究35-48
• 4.1 荧光光谱的基本原理35-38
• 4.1.1 荧光的产生35-36
• 4.1.2 三维荧光光谱36-37
• 4.1.3 水溶性有机物的三维荧光光谱分析37-38
• 4.2 试验方法38-39
• 4.2.1 实验仪器与设置38
• 4.2.2 实验材料38-39
• 4.2.3 数据分析与处理方法39
• 4.3 样品制备39
• 4.4 结果与分析39-48
• 4.4.1 三维荧光光谱39-46
• 4.4.2 相关性分析46-48
• 结论与建议48-49
• MATLAB7.0 散射去除程序49-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-59
• 攻读硕士期间发表的学术论文59

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

人工湿地强化运行措施研究    鄢璐;王世和;钟秋爽;黄娟;

不同湿地组合工艺净化污水效果的比较    陈德强,吴振斌,成水平,付贵萍,贺锋

潜流人工湿地的局限性与运行问题    尹炜,李培军,尹澄清,台培东,李海波,郭伟

潜流式人工湿地冬季运行的强化措施研究    申欢;胡洪营;潘永宝;

人工湿地土壤堵塞现象及机理探讨    雷明,李凌云

人工湿地污水处理技术及其发展应用    白晓慧,王宝贞,余敏,聂梅生

垂直流人工湿地在北方地区的应用    刘佳;孙浩诚;李亚峰;王晓东;

垂直潜流人工湿地污水处理特性    董婵;崔玉波;余丹;赵立辉;朱宝英;

北方人工湿地污水处理技术应用研究与示范工程    陈晓东;常文越;王磊;张帆;

寒冷地区人工湿地污水处理技术研究进展    王湛;万佳静;陈晓东;李军;王硕;

奶牛养殖场粪便堆肥处理技术研究    邵淼

畜禽粪便中四环素类抗生素检测分析及其在堆肥中的降解研究    孙刚

污水处理用高发泡E/VAC悬浮填料的研制与应用    刘宇航;陆晓中;胡翔;赵明;孙晓民;

挤出机双流道筒体的设计及换热能力的计算与分析    潘宝霞;贾朝阳;

复合墙体室内温度响应研究    许建柳;

地源热泵竖埋U形换热器一维数值模型    李茜;苏华;李晓虹;张燕;

厌氧-复合人工湿地工艺处理农村生活污水研究    蒯圣龙;尹程;

一株氨氮降解菌的筛选及其降解特性的初步研究    杨代金;张穗;王玉军;温广月;

芦笋老茎堆肥中高温纤维素分解菌的分离、筛选及鉴定    李欣欣;王琳琳;申挺挺;宋志刚;韩建荣;

好氧颗粒污泥吸附孔雀绿研究    詹婧;孙庆业;石先阳;

Cu~(2+)与解偶联剂协同作用污泥减量化    石先阳;凌晨慧;鲍婷;谢继峰;周芬;盛雅琪;

荧光法与分光光度法测定叶绿素a的对比试验    孙力

南京淳东灌区WRSIS湿地子系统的改进及其减污效应研究    李琳娜;邵孝侯;李铃君;刘钰;黄万勇;朱亮;吴七斤;徐征;

填埋垃圾渗滤液水溶性有机物分组与光谱学表征研究现状    何小松;席北斗;姜永海;袁英;安达;杨昱;刘鸿亮;

人工湿地污水处理系统的研究进展    陈小敏;王梅;

Multi N/C 2100S总有机碳水质分析仪校准方法的建立    王琳;孙国鼐;

圆柱形烟花热自燃数学模型研究    季玲玲;周光魏;寇智慧;赵保国;杜志明;郭泽荣;

用白腐真菌-泥炭净化处理DDNP废水的研究    王惠娥;孙继林;颜事龙;张学才;

太阳能空气集热器传热性能实验研究    魏琪;赵俊;

能耗统计在建筑节能工作中的应用    介鹏飞;李德英;

膜生物反应器的脱氮性能    邓春华;李方;李俊;奚旦立;

纳滤处理含镍、铜和锌废水的试验研究    薛莉娉;张显球;杜明霞;

甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究    高晓阳

淀山湖氮磷营养物与浮游藻类增长相互关系的研究    程曦

城市污水生物絮凝吸附工艺的特性及模拟研究    刘绍根

熔融盐高温斜温层混合蓄热的热过程特性    左远志

毛竹林生态型模式施肥应用研究    王宏

高效短程硝化/厌氧氨氧化富集培养物的研究    胡安辉

汽油机燃用乙醇汽油混合燃料的空燃比控制技术研究    姚栋伟

槽形竖壁冷凝强化规律研究与结构优化    朱登亮

规模化畜禽养殖废弃物处理的技术经济优化研究    马永喜

人工湿地处理城镇污水和猪场废水研究    李淑兰

阳离子淀粉/壳聚糖交联共混絮凝剂（CATCS）的制备与应用研究    游力军

养分管理措施对丹江口库区橘园氮磷行为特征的影响    毕磊

动物废弃物培养蕹菜、蝇蛆的研究    贝亦江

双能场/生物法降解废水中苯酚的研究    陈静颖

高温矿井热环境数值模拟及热害控制技术研究    侯建军

矿井冰制冷降温系统能效测试与诊断    亓玉栋

浊点萃取光度法测定铬及萃取剂回收方法研究    金洪洙

井下工具油浸试验装置温度控制系统分析    赵达

波形潜流人工湿地处理模拟生活污水的研究    楚伟伟

环境水中二甲胺和二乙胺分析方法的研究    马兴华

合肥市城市粪便无害化处理工艺研究    谷良平;

提高潜流式人工湿地氮去除率的方法研究进展    张春艳;韩宝平;王晓;

吉林市人工湿地生态环境规划的设想    吴春英;胡庆余;

应用耐冷菌株改善寒冷地区冬季人工湿地系统生物脱氮效果    邢奕;钱大益;应高祥;

人工湿地工程实例简介    李善征,方伟

应用人工湿地生态系统处理中小城市排放废水    程树培

堆肥腐熟度指标的探讨    李国建,钱新东

寒冷地区城市污水处理厂污泥膨胀及其控制    白晓慧,崔洪升,王宝贞

污水湿地处理工艺优化组合设计    李万庆,乔玉清,于秀玲,孙晓蓉

生态塘——简易高效的污水处理技术设计应用    王宝贞,王琳,杨鲁豫,万玉衡

畜禽粪便高温堆肥机理与应用研究    李吉进

通风控制方式对动物粪便堆肥过程和氮磷转化的影响    常勤学

有机固体废弃物堆肥的腐熟度研究    张永涛

污泥与秸秆堆肥过程中氮、磷形态变化研究    贾程

牛粪堆肥的腐熟度评价及重金属形态变化研究    高建程

人工湿地生态系统的除藻研究    况琪军,吴振斌,夏宜琤

潜流人工湿地处理污水特性    宋铁红,林英姿,彭举威,崔玉波,韩相奎,王翠兰

黑龙江省应大力推广人工湿地法处理利用城镇污水    张立臣;杨继明;金翼;

粉煤灰基质人工湿地系统净化污水的研究    尹连庆,张建平,董树军,何凤鸣

Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)对人工湿地反硝化作用的影响    黄正,K.Sakadevan,J.Bavor

人工湿地植物根区土壤酶活性与污水净化效果及其相关分析    吴振斌,梁威,成水平,贺锋,傅贵萍,陈辉蓉,邓家齐,詹发萃

新型污水处理工程在深圳动工    

人工湿地基质中土壤酶空间分布及其与水质净化效果之间的相关性    岳春雷,常杰,葛滢,朱荫湄

人工湿地系统处理废水工艺及案例介绍    刘源月,郑爽英,李开源

人工湿地植物景观营造的研究    李晶,于泽源,耿美云

人工湿地水处理技术生态价值的研究    常高峰;

人工湿地技术在农村生活污水处理中的研究进展    周文敏;肖华;喻曼;许育新;符建荣;

人工湿地污水处理技术及其应用    左文涛;康苏花;

水循环处理与园林景观的融合——以郑州市郑东新区人工湿地公园为例    

人工湿地污水处理技术及应用前景    王黄金;乔亮亮;

人工湿地在回用水中的应用及须考虑的问题    余杰;田宁宁;钱靖华;李燕林;高成杰;

人工湿地中氮代谢微生物的共存策略及机理    马建国;刘月敏;陆明;

基于人工湿地的组合式无能耗污水处理技术及工程示范    李德斌;李建;刘正实;段秋宴;

人工湿地深度处理焦化废水的毒性消减试验研究    李杰;徐竟成;李光明;黄翔峰;

不同处理能力人工湿地净化效果的比较    黄龙;韩春元;田娟;刘杰;

玉溪人工湿地建设全国领先    记者 蒋贵有 通讯员 夏德喜

人工湿地处理生活污水作用有多大？(下)    本报记者 宗宝泉　通讯员 姜宝泉

经营管理及生态系恢复成交流重点    王威克

昆阳磷矿人工湿地处理污水效果好    胡崇良

我省开始推行城镇人工湿地技术    记者 邓建华

上面养花种草 下面过滤污水    桐庐记者站 程大鹏记者 陈玮 桐庐记者站 裘一琳

人工湿地净化机理    董仁杰

获国家千万元资金支持    记者 苏晓梅

问渠哪得清如许 人工湿地活水来    本报记者 徐琦

人工湿地 农村治污显身手    本报记者 汤璇 通讯员 黄慧诚 李俊华 黄霓

人工湿地预处理引黄水库水的试验研究    修春海

人工湿地构建及其对污染的黄河灌溉水处理效应    司万童

城市径流特征与人工湿地处理技术研究    肖海文

人工湿地基质植物除钼机理与效能研究    练建军

人工湿地系统氯离子分布特征及其综合生态效益研究    陈明辉

人工湿地的碳氮磷循环过程及其环境效应    吴海明

人类—自然耦合系统中生产和分解子系统功能强化研究    刘冬

城市化过程中人工湿地去污模式与强化技术研究    金晖

人工湿地减排温室气体估算研究    潘涛

北方都市生态人工湿地深度处理污水厂二级出水的研究    王昊

微电场—人工湿地耦合系统处理重金属废水初探    卢守波

应用人工湿地处理城镇生活污水    杨帆

污水厂升级改造人工湿地深度处理技术研究    温小鹏

寒冷地区人工湿地基质的筛选及净化效能研究    肖婷

复合式人工湿地处理小城镇生活污水的研究    刘峰

农田径流人工湿地处理中磷的去除研究    刘波

人工湿地对微污染水中污染物去除特征研究    曾永刚

人工湿地处理源水中两种典型POPs物质的效果研究    张键

修复富营养化水体的植物筛选与人工湿地基质净化性能比较    张蔚

厌氧发酵与人工湿地组合处理小城镇污水的效能研究    安丽娜