灵芝渣生物炭强化厌氧消化产甲烷的效应

来源 :内蒙古科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chchone
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
厌氧消化作为有机废弃物处理的一种有效方式,得到了越来越广泛地研究,而生物炭作为废弃物热解的产物,不仅可以作为有效添加剂强化厌氧消化产甲烷,而且可以对废弃物进行资源化利用,解决其带来的环境污染问题。随着牛粪废弃物堆积日趋严重、污水排放量逐年增加以及灵芝中药渣处理不当等问题的出现,对它们进行资源化利用迫在眉睫。针对上述问题,本论文分别以牛粪作为厌氧消化的底物,污水污泥作为厌氧消化的接种物,灵芝中药渣作为生物炭的制备原料,进行灵芝渣生物炭强化厌氧消化的研究。主要取得了以下研究成果:(1)不同热解温度制备的灵芝渣生物炭对牛粪厌氧消化产沼气和甲烷的强化效果不同,其中以添加在450℃制备的灵芝渣生物炭强化效果最佳,与对照组相比,分别使沼气和甲烷产量提升了20.7%和20.59%。结合实验室前期研究结果,得出与生物炭的比表面积和孔隙度相比,生物炭的热解温度是影响其强化厌氧消化产甲烷效果的关键因素。(2)以450℃作为灵芝渣生物炭制备的最佳热解温度,并对在450℃产生的灵芝渣生物炭进行不同组分的分离,得到水溶性灵芝渣生物炭和水不溶性灵芝渣生物炭。结果表明,厌氧消化系统中沼气和甲烷产量与水溶性灵芝渣生物炭和水不溶性灵芝渣生物炭的添加剂量不呈正相关。同时,菌群测序结果显示,厌氧消化系统中沼气和甲烷产量与厌氧消化体系中厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)的细菌和甲烷杆菌属(Methanobacterium)古菌的互营息息相关。(3)水溶性灵芝渣生物炭强化牛粪厌氧消化最佳添加剂量为W3(0.015 g),它使牛粪厌氧消化的沼气和甲烷产量分别提升了8%和14.28%;而当水溶性灵芝渣生物炭添加剂量为W5(0.05 g)时,会抑制牛粪厌氧消化的沼气和甲烷产量。尽管水溶炭对厌氧消化强化效果未达到显著水平,但菌群测序分析结果表明,水溶性灵芝渣生物炭依然会通过改变拟杆菌门(Bacteroidetes)细菌,泉古菌门(Crenarchaeota)古菌等微生物菌群的丰度来影响厌氧消化系统中的产气。(4)水不溶性灵芝渣生物炭强化牛粪厌氧消化的最佳添加剂量为R1(0.603 g),其对牛粪厌氧消化产沼气的提升效果为19.09%,对甲烷的提升效果为26.91%;其中,拟杆菌门(Bacteroidetes)细菌在此过程发挥了重要作用,同时,甲烷杆菌属(Methanobacterium)古菌是此过程中的关键产甲烷菌。当水不溶性灵芝渣生物炭的添加剂量为R3(1.203 g)时,会抑制牛粪厌氧消化沼气和甲烷产量。这可能主要是由于Candidatus Nitrocosmicus古菌数量的增加,会与甲烷杆菌属(Methanobacterium)古菌竞争CO2,抑制了厌氧消化系统中氢型产甲烷途径,从而使厌氧消化的沼气和甲烷产量降低。(5)将灵芝渣进行堆肥预处理,把不同堆肥天数的灵芝渣在最佳热解温度450℃进行堆肥预处理灵芝渣生物炭的制备,并将其添加到牛粪厌氧消化系统中,得出堆肥预处理灵芝渣生物炭不适用于强化牛粪厌氧消化产甲烷,但是堆肥预处理可以提升灵芝渣生物炭的比表面积和孔隙度。
其他文献
新形势下现代企业对内部审计产生了多层次需求,本文思未来方向,悟实践经验,探讨企业内部审计的最新定位、发展趋势、提升途径和保障机制。基于内部审计准则把握内部审计定位,总结价值增值型审计新趋势,探索新趋势下提升内部审计的五个途径,并从内审理念和团队建设两个方面分析内部审计工作的保障机制。
期刊
随着网络技术的发展以及物流体系的不断完善,愈来愈多的消费者选择通过线上网络平台进行购物。网络购物的发展也在不断冲击着线下零售市场,线上线下渠道的共存推动了社会的消费升级,消费渠道的多元化也给予消费者更多的购物选择,消费者可以结合自身需求和条件选择适合的购物渠道。但消费者实际的渠道选择可能会受到许多因素的干扰,并且会出现中止购买的情况,也就是说消费者的需求是不确定的。另外,消费者对以往渠道的选择情况
学位
<正> 【暑温内陷厥阴】周××,男,2岁。1975年8月20日诊。其父代诉:发热、头痛、呕吐3日,加重伴神昏抽搐4日。某医院诊为“乙脑”,经抗菌、脱脑水肿、镇静、强心等法治疗4日,症情未缓解。诊时适值患儿抽搐,见其颜面青紫,神识昏沉,两目上视,角弓反张,抽搐历时约10分钟。口唇焦裂,时发谵语,前囱突起,胸腹灼热如焚,四肢厥冷,大便5日未行,舌质红绛,苔黄黑干燥,指纹
期刊
随着我国建筑行业的迅速发展以及“一带一路”和“海洋强国”战略的实施,混凝土原材料的需求量日益扩大,风积沙(沙漠砂)作为一种特细砂,若风积沙替代河砂,一方面能缩减成本,另一方面能推动社会发展。本文研究氯盐毛细吸收和长期自然浸泡环境作用下对风积沙混凝土/砂浆耐久性的影响,并揭示氯离子与水分在风积沙混凝土/砂浆内部的输运过程,为其实际工程应用给予理论依据。本文设计了三种水胶比的风积沙混凝土/砂浆,分析氯
学位
对于建筑物自重轻,强度高,性能优的追求,是建筑物朝低碳,结构多样性发展的关键因素。空心柱具有自重轻、基础载荷小、节约材料等特点,相比实心柱具有较好的抗弯和抗扭能力。本课题组为进一步探究空心柱的力学性能,先后研究了塑钢纤维轻骨料混凝土空心柱和钢纤维高强轻骨料混凝土角钢组合空心柱的力学性能,研究发现塑钢纤维轻骨料混凝土空心柱相比钢筋混凝土空心柱延性和变形都有改善,钢纤维高强轻骨料混凝土角钢组合空心柱的
学位
全球化是世界经济发展的重要动力,对外直接投资(Outward Foreign Direct Investment,下文简称OFDI)是不同经济体融入全球化的重要途径之一,OFDI逐渐成为推动地区经济发展的重要力量。2003年以后,我国的OFDI进入了快速扩张阶段。从2012年开始,我国的OFDI流量规模稳居世界前三,成为促进世界经济发展的引擎。在OFDI增长的同时,中国的经济发展也需要转变发展方式
学位
中小企业具有规模小、组织结构简单、处于成长上升期的特点,创新是其生存和发展的最优路径,所以中小企业理应是创新驱动战略的动力源泉。但是,“中小”带来的不仅是创新活力,也带来间接融资抵押难、直接融资门槛高的融资难题,发展成为直接的创新阻碍,甚至威胁企业的生存。因此,如果能够解决融资难题,必然能够帮助中小企业重新回到创新助力成长的最优轨迹,并进一步推动国家实现创新驱动的高质量发展。针对中小企业特殊的融资
学位
作为真核生物染色质的基本结构单位,体内的核小体在诸如DNA复制、修复、重组或转录等许多生物学过程中是高度动态变化的。在真核生物中,组蛋白变体H2A.Z是进化上高度保守的变体之一,可以调控染色质结构进而影响基因的转录过程,但其详细的调控机制仍没有研究清楚。组蛋白变体H2A.Z和它的表观遗传修饰对染色质动态结构和功能起重要的调控作用。目前对于含有组蛋白变体H2A.Z的核小体组装和解聚的动态机制了解较少
学位
近年来,中国经济快速发展,持续保持较高增长趋势,但目前我国仍是城乡二元结构体制。资源分配不均导致收入差距不断扩大,已经成为中国社会发展的突出矛盾之一。城乡收入差距不断扩大的原因有很多,主要是城乡之间在经济发展水平、金融水平和产业结构等方面存在差异,其中,金融发展水平是不可忽略的重要因素。农村金融体系发展落后、征信系统不完善,导致农民借贷困难,阻碍生产性和经营性投资,抑制农业发展并减少农民收入。缩小
学位
数字金融是金融机构采用大数据、云计算、人工智能等数字技术进行金融服务的新型金融模式。其不仅能够打破传统金融受到的地域和基础设施限制,为企业提供融资支持,通过信息透明化和公开化降低企业与投资者之间存在的信息不对称问题,而且从宏观方面来说,能够促进传统企业数字化转型升级,推动新产业、新业态的产生,有利于我国经济的持续稳定发展。创新是企业发展的第一动力,企业要想在激烈的竞争市场上长期存续,就要不断进行技
学位