食品废弃物和剩余污泥联合发酵产酸耦合活性污泥合成聚羟基烷酯的研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Linda_724
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
食品废弃物和剩余污泥是最具代表性的两种有机固体废弃物,二者都具有较高的有机质含量和含水率,所以在环境中极易腐败,释放臭气和有毒气体,并对地下水和土壤造成污染。食品废弃物和剩余污泥混合发酵产有机性挥发酸(VFAs),为活性污泥合成聚羟基烷酯(PHA)提供廉价碳源,不但能够实现两种固体废弃物的资源化,还能够大大降低PHA的生产成本。全文研究内容和实验结果如下:(1)以食品废弃物和剩余污泥为底物,采用半连续流加料方式,进行有机固体废弃物高效发酵产酸菌的驯化培养。结果表明,培养20天后驯化体系达到稳定,稳定后发酵所得VFAs浓度为4000±150 mg COD/l,VFAs中丁酸含量最高,其次为戊酸,丙酸和乙酸含量相对较少。选取底物中食品废弃物和剩余污泥挥发性固体(VSS)比分别为100:0,90:10,70:30,50:50,30:70,0:100,研究不同比例下发酵产VFAs情况。结果表明,发酵液中溶解性化学需氧量(SCOD)与食品废弃物的含量成正比,食品废弃物和剩余污泥比例为90:10时发酵产VFAs量最高,100%食品废弃物所得发酵液中NH4+-N和PO43--p浓度过低,影响了产VFAs微生物的活性;同时,不同底物比例还会影响VFAs的分布,VFAs中乙酸的百分含量随着剩余污泥比例的增高而增高,丁酸的百分含量则是随着底物中剩余污泥比例的增高而出现明显下降。(2)利用表面响应法(RSM),对食品废弃物和剩余污泥混合发酵产VFAs的条件进行优化。考察了底物中食品废弃物比例、有机负荷率(OLR)、固体停留时间(SRT)、pH对VFAs浓度、VFAs/SCOD比的相互作用关系,以确定最优工艺条件。优化得到的最高VFAs浓度对应的件为:食品废弃物含量88.03%,SRT8.92 d,OLR 8.31 gVSS/1 d,pH值6.99,实验值29099 mg/l与预测值28000 mg/l存在较好的一致性;预测得到的最高VFAs/SCOD比为92.82%,对应的的优化条件为食品废弃物含量:92.12%,SRT:6.26 d,OLR:4.26 gVSS/1 d,pH值:7.18,实验值89.91%与预测值92.82%存在较好的一致性。发酵所得VFAs中C/C比随着底物中食品废弃物比例的增大而增大,并且随着有机负荷率OLR的增大而增大,pH值为6.7左右时得到最小C/C比。(3)以食品废弃物和剩余污泥混合发酵产的VFAs为底物,采用逐步增加负荷法驯化高PHA储存能力活性污泥。结果发现,在3600 mgCOD/l的负荷下得到最高PHA含量为47.65%(细胞干重),在720mgCOD/l负荷条件下得到最高转化率0.59 mgCODPHA/mgCODVFAs。采用均匀设计实验,在0 mT,7 mT,21 mT磁场条件研究乙酸、丙酸、丁酸和戊酸与PHA成分之间的关系模型。利用SAS 9.0软件回归得到的系列模型都具有很高的可靠性,验证实验值与模型预测值存在较高的一致性,被证明可以用来预测PHA组分的合成量。选择0 mT、7 mT、21 mT三个磁场条件进行活性污泥合成PHA的批式实验。以食品废弃物和剩余污泥混合发酵产VFAs为底物合成PHA时,7 mT磁场能够提高HB的合成量,21 mT磁场能够提高HV的合成量。不加磁场条件下最终得到的转化率为205 mgCODPHA/gVSS;7 mT磁场条件下得到的转化率为232mg CODPHA/gVSS,与21 mT磁场条件下接近。以有机固体废弃物的酸化发酵液为底物合成PHA时,不同磁场条件下的HB、HV合成量与以分析纯有机酸为底物时相比普遍增高,说明酸化发酵液中非VFAs的溶解性有机物对合成PHA也有贡献。
其他文献
本文根据喀斯特含水层的结构、喀斯特地貌发育的动力过程,探讨不同的喀斯特地貌演化阶段及其相应的喀斯特含水层特征。
县域经济是国民经济的重要组成部分,县域金融在地方经济建设中发挥着不可替代的作用,对于建设和构筑和谐社会具有十分重要的意义。但在县域经济中,县域金融却在逐渐萎缩,县域
随着工程设计难度逐步增高,传统的二维平面设计不仅难以支撑复杂与特殊外形的设计,更无法对项目各阶段进行统一的协同设计、施工与管理。BIM技术体系覆盖项目全生命周期,在设
深耕是改良土壤的有效措施。大窝培肥是局部改浅耕方深耕,结合培肥进行改土的方法。它的特点是分次进行局部深耕,加深耕层,松动底土,结合施用有机肥料,改变低产旱地的不良性
反求工程可以为快速产品开发提供关键技术支持:数据采集技术和曲面重建技术。首先对两方面的关键技术的原理与方法进行了分析,然后介绍了快速成型技术并分析了它通常使用的ST
建设高效稳定安全的医院信息化平台是医院数字化建设的重要组成部分。浙江大学附属义乌医院作为新建医院,在吸取现有医院信息化的经验教训的基础上,以数字化医院为发展目标,
作为青藏高原主体的西藏自治区,地质环境极为复杂,地质灾害相当严重,在一些地段地质灾害严重影响了人们正常的生产生活。因此,加强地质环境保护,为人们创造尽可能好的生产和生活空
本书详细记录了10位民国时期绝世奇女子的秘辛往事,她们或生自盛世豪门,身价矜贵无比;或拥有绝代风华,魅力无人能及;或才情千万,傲然自立;或人生绚丽璀璨,故事曲折离奇。 Th
目的研究精神病患者通过肩部约束带进行管理的应用效果。方法选取本院精神科于2017年3月~2018年2月期间接收治疗的84例精神病患者为研究对象。根据病患的入院时间ID号码随机分