城市污泥與工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物厭氧小分子碳源轉(zhuǎn)化原理與技術(shù)

第1章 緒論 1
1.1 城市污泥資源化途徑及研究現(xiàn)狀 1
1.1.1 城市污泥的基本組成分析 3
1.1.2 城市污泥厭氧消化產(chǎn)甲烷 4
1.1.3 城市污泥生產(chǎn)生物燃料 5
1.1.4 利用微生物燃料電池產(chǎn)電 5
1.1.5 以污泥作為能源和原料生產(chǎn)水泥和建筑材料 7
1.2 城市污泥預(yù)處理研究現(xiàn)狀 7
1.2.1 物理預(yù)處理 8
1.2.2 化學(xué)預(yù)處理 11
1.2.3 生物預(yù)處理 14
1.3 剩余污泥產(chǎn)酸發(fā)酵的研究現(xiàn)狀 14
1.3.1 污泥厭氧處理的原理 14
1.3.2 污泥厭氧發(fā)酵的影響因素 15
第2章 提高污泥溶胞和酸化性能的預(yù)處理方法及策略 19
2.1 概述 19
2.2 超聲預(yù)處理 19
2.2.1 超聲頻率對污泥溶胞率及顆粒性有機(jī)物溶出的影響 19
2.2.2 超聲頻率對短鏈揮發(fā)酸產(chǎn)量及分布的影響 22
2.3 微生物衍生型生物表面活性劑 27
2.3.1 揮發(fā)酸產(chǎn)量和組成影響 27
2.3.2 顆粒性有機(jī)物的水解 29
2.3.3 胞外水解酶活性及揮發(fā)酸累積機(jī)理解析 31
2.3.4 鼠李糖脂的可行性及原位合成分析 33
2.4 植物衍生型生物表面活性劑 35
2.4.1 剩余污泥厭氧水解過程的強(qiáng)化作用 35
2.4.2 污泥胞外聚合物的剝離分析 37
2.4.3 揮發(fā)酸產(chǎn)量及組成影響 39
2.4.4 皂苷促進(jìn)污泥厭氧消化速率的機(jī)理解析 41
2.4.5 皂苷預(yù)處理的可行性分析 43
2.5 化學(xué)預(yù)處理 44
2.5.1 化學(xué)預(yù)處理對剩余污泥厭氧水解的影響 44
2.5.2 不同化學(xué)預(yù)處理剩余污泥厭氧發(fā)酵最佳產(chǎn)酸時(shí)間的確定 51
2.5.3 化學(xué)預(yù)處理對半連續(xù)流厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸效能的影響 63
2.6 本章小結(jié) 67
第3章 農(nóng)業(yè)秸稈調(diào)質(zhì)對污泥發(fā)酵產(chǎn)酸及蛋白質(zhì)降解轉(zhuǎn)化的影響 69
3.1 我國秸稈資源利用現(xiàn)狀和本章概述 69
3.1.1 我國秸稈資源利用現(xiàn)狀 69
3.1.2 本章概述 69
3.2 玉米秸稈調(diào)質(zhì)比例及調(diào)質(zhì)形式的優(yōu)化 70
3.2.1 污泥水解及有機(jī)質(zhì)濃度變化規(guī)律 71
3.2.2 蛋白質(zhì)和碳水化合物濃度變化規(guī)律 72
3.2.3 VFAs產(chǎn)量及組成結(jié)構(gòu)變化規(guī)律 74
3.2.4 氨磷的釋放規(guī)律 77
3.3 污泥與玉米秸稈共發(fā)酵基質(zhì)的厭氧消化動力學(xué)模型 78
3.3.1 模型的建立 78
3.3.2 模型參數(shù)求解 85
3.3.3 模型模擬結(jié)果分析與評價(jià) 88
3.3.4 模型應(yīng)用 93
3.4 本章小結(jié) 97
第4章 菌糠投加對污泥共發(fā)酵產(chǎn)酸性能影響 99
4.1 雙孢菇菌糠處理與處置現(xiàn)狀 99
4.2 基于UD-RSM法優(yōu)化預(yù)處理污泥與菌糠共發(fā)酵產(chǎn)酸工藝參數(shù) 100
4.2.1 堿預(yù)處理污泥與菌糠共發(fā)酵產(chǎn)酸工藝參數(shù)優(yōu)化 100
4.2.2 熱堿預(yù)處理污泥與菌糠共發(fā)酵產(chǎn)酸工藝參數(shù)優(yōu)化 102
4.2.3 超聲預(yù)處理剩余污泥與菌糠共發(fā)酵產(chǎn)酸工藝參數(shù)優(yōu)化 109
4.3 污泥預(yù)處理對污泥與菌糠共發(fā)酵產(chǎn)酸性能提升的影響 112
4.3.1 溶解性有機(jī)質(zhì)的變化 112
4.3.2 揮發(fā)酸產(chǎn)量及其組成的變化 115
4.3.3 氨氮和磷的釋放規(guī)律 122
4.3.4 水解發(fā)酵過程中水解酶活性的變化 123
4.3.5 污泥減量化程度分析 125
4.4 不同共發(fā)酵體系產(chǎn)揮發(fā)酸經(jīng)濟(jì)性分析 127
4.5 本章小結(jié) 128
第5章 釀造廢棄物投加對污泥共發(fā)酵產(chǎn)酸性能影響 130
5.1 概述 130
5.2 醋糟調(diào)質(zhì)對剩余污泥發(fā)酵產(chǎn)酸及蛋白質(zhì)降解的影響 131
5.2.1 醋糟性質(zhì) 131
5.2.2 不同預(yù)處理醋糟對污泥發(fā)酵水解過程的影響 134
5.2.3 不同預(yù)處理醋糟對污泥發(fā)酵產(chǎn)酸過程的影響 137
5.2.4 污泥發(fā)酵過程甲烷累積產(chǎn)量的變化 142
5.2.5 污泥發(fā)酵過程中無機(jī)鹽的釋放 144
5.3 釀造廢棄物調(diào)質(zhì)對剩余污泥發(fā)酵產(chǎn)酸及蛋白質(zhì)降解的影響 146
5.3.1 釀造廢棄物組分 146
5.3.2 不同釀造廢棄物對污泥發(fā)酵水解過程的影響 147
5.3.3 不同釀造廢棄物對污泥發(fā)酵產(chǎn)酸過程的影響 151
5.3.4 污泥發(fā)酵過程甲烷累積產(chǎn)量的變化 155
5.3.5 污泥發(fā)酵過程中無機(jī)鹽的釋放 156
5.4 本章小結(jié) 157
參考文獻(xiàn) 160