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玉米秸秆与猪粪两阶段厌氧消化反应机理及关键参数研究

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玉米秸秆与猪粪两阶段厌氧消化反应机理及关键参数研究
论文目录
 
摘要第1-6页
abstract第6-13页
第一章 绪论第13-23页
  1.1 课题来源第13页
  1.2 课题背景第13-14页
    1.2.1 我国秸秆资源和畜禽粪便资源丰富第13-14页
    1.2.2 秸秆消化产沼气是秸秆能源化的一条重要途径第14页
    1.2.3 畜禽粪便沼气化利用是无害化处理及资源化利用的重要手段第14页
  1.3 国内外研究进展第14-21页
    1.3.1 物料消化产沼气潜力试验方法第14-15页
    1.3.2 两阶段厌氧消化工艺研究进展第15-18页
      1.3.2.1 两相厌氧消化技术第15-16页
      1.3.2.2 两相干式沼气消化工艺第16-18页
    1.3.3 以农作物秸秆和猪粪为消化原料的沼气发酵研究进展第18-20页
      1.3.3.1 以纯秸秆为原料的沼气消化第18-19页
      1.3.3.2 畜禽粪便为原料的沼气消化第19-20页
    1.3.4 作物秸秆和畜禽粪便混合原料厌氧消化研究进展第20-21页
  1.4 研究的目的和内容第21-23页
    1.4.1 选题的目的和意义第21页
    1.4.2 研究内容第21-22页
    1.4.3 拟解决的问题第22-23页
第二章 物料特性分析及产甲烷潜力评估第23-31页
  2.1 试验材料第23-24页
  2.2 试验装置及设备第24-25页
  2.3 试验方法第25页
  2.4 分析方法第25页
  2.5 产气潜力的计算公式第25-26页
  2.6 试验结果与分析第26-29页
    2.6.1 木质纤维素原料产甲烷潜力评估第26-28页
    2.6.2 猪粪产甲烷潜力评估第28-29页
  2.7 结论第29-31页
第三章 玉米秸秆与猪粪混合原料固态厌氧产酸反应机理与关键工艺参数研究第31-55页
  3.1 秸秆、猪粪混合原料对固态产酸消化性能影响第31-38页
    3.1.1 试验材料第31页
    3.1.2 试验装置第31-32页
    3.1.3 试验方法第32页
    3.1.4 分析方法第32-33页
    3.1.5 试验结果第33-38页
      3.1.5.1 消化过程中酸化液pH变化第33页
      3.1.5.2 消化过程中酸化液COD浓度变化第33-34页
      3.1.5.3 消化过程中酸化液VFA变化第34-37页
      3.1.5.4 消化过程中酸化液TKN、NH4+-N浓度变化第37-38页
  3.2 接种比对固态产酸消化性能影响第38-44页
    3.2.1 试验材料第38页
    3.2.2 试验装置第38页
    3.2.3 试验方法第38页
    3.2.4 分析方法第38-39页
    3.2.5 试验结果第39-44页
      3.2.5.1 消化过程中酸化液pH变化第39页
      3.2.5.2 消化过程中酸化液COD浓度变化第39-40页
      3.2.5.3 消化过程酸化液VFA变化第40-43页
      3.2.5.4 固体产酸消化NH4+-N浓度变化第43-44页
  3.3 沼液回流对固态产酸消化性能影响第44-48页
    3.3.1 试验材料第44页
    3.3.2 试验装置第44页
    3.3.3 试验方法第44页
    3.3.4 分析方法第44-45页
    3.3.5 试验结果第45-48页
  3.4 微气体搅拌对固态产酸消化性能影响第48-54页
    3.4.1 试验材料第48页
    3.4.2 试验装置第48页
    3.4.3 试验方法第48-49页
    3.4.4 分析方法第49页
    3.4.5 试验结果第49-54页
      3.4.5.1 酸化液VFA变化规律第49-51页
      3.4.5.2 酸化液氧化还原电位(ORP)和pH变化第51-52页
      3.4.5.3 酸化液NH4+-N、TKN和COD变化第52-54页
  3.5 小结第54-55页
第四章 混合物料的液态产甲烷反应机理与关键工艺参数研究第55-70页
  4.1 不同温度和PH对液态产甲烷的性能影响第55-68页
    4.1.1 试验材料第55页
    4.1.2 试验装置第55页
    4.1.3 试验方法第55-56页
    4.1.4 分析方法第56页
    4.1.5 试验结果与讨论第56-68页
      4.1.5.1 pH变化规律第56-57页
      4.1.5.2 氨氮浓度变化规律第57-58页
      4.1.5.3 沼气产量第58-60页
      4.1.5.4 不同条件下古菌群落变化规律第60-68页
  4.2 固态产酸反应器与液态产甲烷反应器容积匹配第68-69页
    4.2.1 序批进料间隔时间确定第68页
    4.2.2 发酵周期的确定第68页
    4.2.3 水力停留时间的确定第68页
    4.2.4 固体产酸与液体产甲烷容积比第68-69页
  4.3 小结第69-70页
第五章 固态产酸-液态产甲烷两阶段厌氧消化工艺试验研究第70-85页
  5.1 固态产酸-液态产甲烷两阶段厌氧消化试验运行效果第70-79页
    5.1.1 试验材料第70页
    5.1.2 试验装置第70-72页
    5.1.3 试验方法第72页
    5.1.4 分析方法第72页
    5.1.5 试验结果与讨论第72-79页
      5.1.5.1 产酸产甲烷两阶段反应体系中pH变化第72-74页
      5.1.5.2 产酸产甲烷两阶段反应体系中COD浓度变化第74-75页
      5.1.5.3 产酸产甲烷两阶段反应体系中VFA变化第75-77页
      5.1.5.4 产酸产甲烷两阶段反应体系中沼气产量及甲烷含量变化第77-78页
      5.1.5.5 产酸产甲烷两阶段反应体系中氨积累分析第78-79页
      5.1.5.6 产酸阶段发酵基质中TS、VS去除率变化第79页
  5.2 固态产酸-液态产甲烷两阶段厌氧消化试验物流平衡分析第79-83页
    5.2.1 物料平衡计算中的关键参数第80页
    5.2.2 物料平衡表第80-83页
    5.2.3 分析与讨论第83页
  5.3 小结第83-85页
第六章 固态产酸-液态产甲烷两阶段厌氧消化过程微生物群落分析第85-103页
  6.1 材料与方法第85-88页
    6.1.1 试验装置第85页
    6.1.2 主要试剂和培养基第85-86页
      6.1.2.1 LB培养基第85页
      6.1.2.2 LBA培养基第85-86页
      6.1.2.3 SOC培养基第86页
      6.1.2.4 X-Gal(50 mg/ml)第86页
      6.1.2.5 IPTG母液(0.1M)第86页
    6.1.3 样品采集第86页
    6.1.4 试验方法第86-88页
      6.1.4.1 基因组DNA提取第86-87页
      6.1.4.2 T-RFLP第87页
      6.1.4.3 克隆文库构建第87-88页
  6.2 结果与分析第88-102页
    6.2.1 混合原料固态产酸阶段中微生物群落的分析第88-95页
      6.2.1.1 细菌第88-94页
      6.2.1.2 古菌第94-95页
    6.2.2 混合原料液态产甲烷阶段厌氧发酵过程中微生物群落的分析第95-102页
      6.2.2.1 细菌第95-100页
      6.2.2.2 古菌第100-102页
  6.3 小结第102-103页
第七章 结论第103-107页
  7.1 主要结论第103-105页
  7.2 创新点第105-106页
  7.3 建议第106-107页
主要参考文献第107-114页
附录第114-115页
发表论文和参加科研情况说明第115-116页
致谢第116-117页

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