【正文】 ? g VS/L ? g VS/L 18 1 2 3 4 5 60400080001202116000有機酸濃度（mg/L） 厭氧體系中餐廚垃圾含量（ g VS/L） （ 乙酸 丙酸 異丁酸 正丁酸 異戊酸 正戊酸） 圖 VFA濃度 19 2 厭氧消化體系中顆粒污泥含量對產(chǎn)氫的影響 ? 固定餐廚垃圾含量條件，改變混合顆粒污泥含量來研究混合菌群對餐廚垃圾厭氧消化產(chǎn)氫的過程的影響。熱水解時間分別為 30 min、 45 min、 60 min。 b, c, d, e, f表明接種物 /殘余物比例分別處于 , 1, 2, 3, , SMP:甲烷產(chǎn)率 , VS:殘余物含量 , Calcium concentration: 鈣離子濃度 ) 47 圖 /殘余物比例的響應面與等值線圖 (a) (b) 項目 自由度 效應 離差平方和 Fvalue pvalue x1x2 1 表 12. 方差分析 48 圖 22. 鈣離子濃度和接種物 /殘余物比例的響應面圖與等值線圖 (a) (b) 項目 自由度 效應 離差平方和 Fvalue pvalue x2x3 1 表 13. 方差分析 49 實驗五 ? 餐廚垃圾兩相厭氧消化產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷中試研究 5 水解酸化產(chǎn)氫 產(chǎn)氫殘余物后續(xù)產(chǎn)甲烷 50 實驗裝置 熱水箱沼渣產(chǎn)氫罐緩沖罐產(chǎn)甲烷罐餐廚垃圾沼氣緩沖罐圖 23. 中試流程圖 51 實驗參數(shù) 表 15. 中試實驗反應器參數(shù)設置 有機負荷率 給料負荷率（ kg/d） 酸化相 OLR (kg VS/m3 VS/TS (%) 177。 總氮 (%) 177。 52 氫氣、甲烷濃度變化 0 20 40 60 80 100 120 1401015202530354045( a )H2%有機負荷率 生物氣產(chǎn)率時 間 ( d)氫氣濃度(%)。d ） (a) (b) 54 1 5 .1 2 2 .6 5 3 0 .2 3 7 .7 5010002021300040005000濃度(mg/L)( 乙醇 乙酸 丙酸 丁酸 乳酸 ) 4 1 8 5 20200400600800100012001400OLR （ kg V S/ d/ m 3)濃度（mg/L） 乙酸 丙酸 丁酸 乳酸 （ 乙酸 丙酸 丁酸 乳酸 ) 圖 27. 產(chǎn)氫 (a)/產(chǎn)甲烷 (b)過程中揮發(fā)性脂肪酸濃度與有機負荷率 (a) (b) 有機負荷率 （ kg VS/m3d) 平均值 η(g/g ? 在 20℃ 、沼渣水分 70%、碳氮比 15的條件下， 1噸蚯蚓每日消化可消化 780kg的沼渣、產(chǎn)生 513kg蚓糞、 7kg的鮮活蚯蚓（不考慮蚯蚓繁殖）。 66 接種物熱處理對產(chǎn)氫的影響 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18012345Hydrogen production rate (L/d)T i m e (d ) 圖 接種物熱處理后氫氣日產(chǎn)量變化情況 67 油脂對厭氧消化產(chǎn)氫的影響 ? 由于油脂能在底物表面形成隔離層，使微生物與底物之間的有效接觸受到一定阻礙，導致反應器內底物的傳質受阻，因此在油脂大量存在的情況下，如何提高反應器內底物的傳質效率是提高厭氧消化效率的是需要解決的重要問題。通過滿意度函數(shù)分析，當餐廚垃圾含量、顆粒污泥含量分別為 g VS/L、 g VS/L時，滿意度函數(shù)取值最高，此時可同時滿足氫氣產(chǎn)率最高 ( mL/g VS）、丙酸濃度最低( mg/L）、丁酸濃度最高的目的 ( mg/L）。最大產(chǎn)氫氣量發(fā)生在 120℃ ，熱水解 60 min時，比未進行熱水解處理餐廚垃圾的氫氣產(chǎn)率增加 %。 ? 中試研究中，產(chǎn)氫階段最佳有機負荷率為 VS/m3水解酸化段提高了甲烷發(fā)酵的效率。在甲烷發(fā)酵過程中可以產(chǎn)出 m3沼氣，其中甲烷濃度可達 %。 73 主要內容 研究進展 論文研究內容 實驗結果分析 結 論 致 謝 74 致 謝 ? 首先，非常感謝各位答辯專家抽空參加我的畢業(yè)答辯。感謝牛冬杰、柴曉利副教授在實驗過程中給予我的幫助建議。 導師：王德漢 教授 。感謝即將與之共事的薛飛副總經(jīng)理、李冰經(jīng)理、劉宇工程師、劉小松，你們的認真負責、兢兢業(yè)業(yè)的工作態(tài)度讓我受益良多。趙老師嚴謹求學的治學態(tài)度、幽默的語言、活躍的思維，敢于創(chuàng)新的工作作風以及忘我的工作熱情都深深地影響著我，并將永遠成為我今后人生道路中的榜樣。蚯蚓每消耗 1 g沼渣可增重 g生物量，可產(chǎn)生 g蚓糞。d時，甲烷產(chǎn)率可達到最高的 m3/ kg V，甲烷濃度達到 65%。 m3/ kg VS，氫氣濃度峰值 35%。 71 結 論 （三） ? 對產(chǎn)氫殘余物甲烷化過程影響顯著的因素依次為餐廚垃圾含量、接種物與底物的比例、鈣離子濃度這三個因素，初始 pH（ ）對甲烷產(chǎn)率沒有明顯作用。 TS濃度為 10%時，熱水解 60min的 TS溶解率最高，可達到 %。單因素實驗的最優(yōu)配伍為：餐廚垃圾含量 g/L、顆粒污泥含量 g/L，氫氣產(chǎn)率可達 mL/g VS 。 ? 好氧堆肥三因素：水分、養(yǎng)分含量、通風 ? 氫氣的產(chǎn)生則為水解酸化細菌正常生理代謝的結果。蚯蚓每消耗 1g沼渣可轉化為 g蚯蚓、 g蚓糞。d ） 55 0 5 10 15 20 25 30 35 40 450 . 0 00 . 0 20 . 0 40 . 0 60 . 0 80 . 1 00 . 1 20 . 1 4( a )氫氣產(chǎn)率 (m3/kg VS)有機負荷率 ( ?H? k g V S / m3/d )0 . 1 1 8氫氣產(chǎn)率擬合曲線0 2 4 6 8 100 . 00 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 6 1 甲 烷產(chǎn)率 擬合曲線 ( b)有機負荷率 ( ?M? k g V S / m3d )甲烷產(chǎn)率 (m3\p圖 28. 產(chǎn)氫 (a)、產(chǎn)甲烷過程 (b) 的有機負荷率與生物氣產(chǎn)量圖