当前位置: 首页 > 学术论文 > 燃气能 > 正文

纤维乙醇—沼气双发酵废水的回用研究

关注热度:182   来源:新能源学术论文  作者:赵浩浩
相似论文 相关推荐 你可能关注 点击排行 我要评论

【摘要】:随着国际能源价格的波动和能源需求的不断增长,利用纤维质原料生产燃料乙醇成为国内外的研究热点之一。以纤维质原料代替粮食生产燃料乙醇被认为是解决燃料乙醇原料有限和成本高的根本出路。目前纤维乙醇项目的技术瓶颈主要是废水难处理、生产所需酶价格高、秸秆运输及储存困难和生产能耗高等,这些因素限制了纤维乙醇的发展。纤维乙醇废水污染负荷高,组分复杂,数量巨大,是一种难处理的工业废水。因此,探索有效的废水处理方法是降低纤维乙醇生产成本的关键。本文以河南天冠集团经过厌氧发酵生产沼气处理后的纤维乙醇废水为研究对象,重点研究了该废水作为纤维乙醇发酵的配料用水回用于乙醇发酵的工艺过程,旨在减少废水排放对环境的污染,为纤维乙醇项目的进一步推广奠定基础。首先采用国标法对纤维乙醇-沼气双发酵废水进行分析,废水的COD为2902mg/L,色度为3021,氨氮含量为300.9 mg/L,总磷含量为16.75 mg/L。利用GC-MS和ICP发射光谱法等分析方法对厌氧出水进行成分分析,废水中可定性有机物有20多种,金属离子种类较多,其中,钾、钙、钠的含量较高。其次,主要考察了甲酸、乙酸、丙酸、糠醛和氨氮等废水主要成分对纤维素酶解和乙醇发酵过程的影响,找到其临界抑制浓度。结果表明:沼气发酵过程中产生的以甲酸、乙酸和丙酸为代表的小分子有机酸是抑制乙醇发酵的主要物质,会导致最终乙醇产量的下降。甲酸、乙酸和丙酸对纤维素酶解过程的影响主要是酸度的影响,可以通过调节酶解液的初始p H而消除。甲酸、乙酸和丙酸对酵母发酵产生抑制的浓度分别为1.6、3和3 g/L。糠醛对纤维素酶解过程几乎无影响,但对酵母发酵产生抑制,其抑制浓度为4 g/L。氨氮在低浓度(0.6 g/L)时对乙醇发酵有促进作用,高浓度时抑制乙醇发酵。最后以还原糖浓度、乙醇得率、残还原糖浓度及失重为考察指标,研究了纤维乙醇-沼气双发酵厌氧出水作为工艺用水回用于汽爆玉米秸秆酶解和乙醇发酵过程,探讨其废水回用的可行性。结果表明:废水全回用对纤维素酶解和酵母发酵都有一定的抑制作用。废水回用量为20%时对酶解和乙醇得率无影响。采用活性氧化铝和活性炭吸附法对废水进行资源化处理,处理后废水的最大回用量分别为40%,50%。放大实验表明:废水作为部分工艺用水回用于汽爆玉米秸秆酶解和乙醇发酵过程是可行的。
【关键词】:纤维乙醇 废水 酶解 酵母发酵 汽爆玉米秸秆 回用
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X703
【目录】:
  • 摘要4-6
  • Abstract6-11
  • 1 引言11-24
  • 1.1 纤维乙醇简介11-12
  • 1.2 纤维乙醇废水的特点12
  • 1.3 国内外燃料乙醇废水的研究进展12-18
  • 1.3.1 物理处理法13
  • 1.3.2 化学处理法13-15
  • 1.3.3 生物处理法15-17
  • 1.3.4 吸附法17-18
  • 1.4 燃料乙醇废水回用的研究进展18-19
  • 1.5 抑制物对酵母发酵的抑制及其机理19-22
  • 1.5.1 抑制物的分类20-21
  • 1.5.2 不同抑制物的作用机理21-22
  • 1.6 选题背景和意义及研究思路22-24
  • 2 纤维乙醇-沼气双发酵废水的水质分析24-30
  • 2.1 概述24
  • 2.2 实验部分24-27
  • 2.2.1 实验仪器24-25
  • 2.2.2 废水的水质指标分析方法25-26
  • 2.2.3 废水中有机物的分析方法26
  • 2.2.4 废水中金属离子的分析方法26-27
  • 2.3 结果与讨论27-29
  • 2.3.1 废水的水质指标分析27-28
  • 2.3.2 废水中有机物定性分析28-29
  • 2.4 本章小结29-30
  • 3 抑制物对纤维素酶解和酵母发酵的影响30-50
  • 3.1 概述30
  • 3.2 实验部分30-37
  • 3.2.1 实验材料30
  • 3.2.2 实验仪器和试剂30-31
  • 3.2.3 实验方法31-32
  • 3.2.4 分析方法32-37
  • 3.3 结果与讨论37-49
  • 3.3.1 玉米秸秆的成分测定37
  • 3.3.2 纤维素酶用量的影响37-38
  • 3.3.3 酵母接种量对酵母发酵的影响38-39
  • 3.3.4 有机酸对酶解的影响39-41
  • 3.3.5 有机酸对酵母发酵的影响41-45
  • 3.3.6 糠醛对酶解的影响45
  • 3.3.7 糠醛对酵母发酵的影响45-47
  • 3.3.8 氨氮对酶解的影响47-48
  • 3.3.9 氨氮对酵母发酵的影响48-49
  • 3.4 本章小结49-50
  • 4 纤维乙醇-沼气双发酵废水的回用研究50-63
  • 4.1 概述50
  • 4.2 实验部分50-51
  • 4.2.1 实验材料50
  • 4.2.2 实验仪器和试剂50
  • 4.2.3 实验方法50-51
  • 4.2.4 分析方法51
  • 4.2.5 乙醇得率的计算51
  • 4.3 结果与讨论51-61
  • 4.3.1 废水回用对酶解的影响52
  • 4.3.2 废水回用对酵母发酵的影响52-54
  • 4.3.3 氧化铝处理的废水对酶解的影响54-55
  • 4.3.4 氧化铝处理的废水对酵母发酵的影响55-57
  • 4.3.5 活性炭处理的废水对酶解的影响57-58
  • 4.3.6 活性炭处理的废水对酵母发酵的影响58-59
  • 4.3.7 废水回用的放大试验研究59-61
  • 4.4 本章小结61-63
  • 5 结论与展望63-64
  • 参考文献64-69
  • 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果69-70
  • 致谢70


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

UASB处理纤维素乙醇废水的启动运行研究    张蕾;郭宏山;李宝忠;朱卫;

纤维乙醇废水厌氧发酵工艺研究    郑超;马晓建;

微量金属元素对纤维乙醇废水厌氧处理的影响    郑超;马晓建;郜晋楠;赖鹏豪;

纤维乙醇废水处理研究进展    郑超;马晓建;郜晋楠;

酒精-沼气双发酵耦联工艺中丙酸对酿酒酵母酒精发酵的影响(英文)    张成明;杜风光;王欣;毛忠贵;孙沛勇;唐蕾;张建华;

纤维素乙醇废水处理研究与工程应用    王宗华;郑伟花;

超滤-反渗透集成膜技术深度处理酒精废水    于鲁冀;唐敏;刘培;孔德芳;

木薯酒精发酵废液回用的工艺技术探讨    伍彦华;张家伟;韩宏明;盘柳萍;

木薯酒精废水高温厌氧消化系统中酶的提取与分布的研究    王柯;毛忠贵;张成明;张庆华;陈程;王欣;姜立;何江;张建华;张宏建;

燃料乙醇工艺的化学工程分析    岳国君;董红星;刘文信;杨晓光;张进;汤金勇;

纤维乙醇废水沼气发酵的试验研究    郑超

物化/生化耦合技术用于纤维素乙醇生产废水处理研究    赵伟

利用铁碳原电池深度处理酒精工业废水的技术及应用    于淼

典型水处理过程中有毒有机物质的污染与去除    王淑娟

正交试验选择纤维素乙醇废水与粪便共发酵产沼气的最优发酵条件    杨秀华;尹行;王栋;李文欢;陆浩洋;李玉英;

耐高温酿酒酵母菌株的选育    卜文静;段秋虹;杜金宇;王毅;隋继学;

蒸馏废液中金属离子对木薯淀粉液化过程的影响及优化    杨圣乾;张建华;毛忠贵;王柯;

UASB-ICEAS-Fenton组合工艺处理秸秆燃料乙醇废水    孔祥洪;刘锋;王涌涛;章涛;李瀚翔;

有机酸对纤维素酶解和纤维乙醇发酵的影响    韩秀丽;赵浩浩;鲁峰;常春;何玉远;

酒精废水处理的研究进展    刘红兵;王学谦;宁平;冯权莉;孙创;

纤维素乙醇废水的水质特性及处理工艺分析    张蕾;郭宏山;马荣华;马和旭;马宁;

聚二甲基硅氧烷膜蒸汽渗透分离低浓度乙醇/水溶液的研究    惠继星;马中义;高玉玲;张立弟;胡世洋;岳军;王继艳;

Logistic模型模拟乙醇发酵产物动力学    岳国君;刘文信;刘劲松;杨晓光;丁乾坤;董红星;宋启龙;关晓男;

超滤膜甲醇分离单元的Aspen Plus用户模型开发    曲文凯;万东玉;曹长青;

自来水厂深度处理工艺对水中有机微污染物的去除效果研究    马正杰

超声强化低浓度污水厌氧生物处理技术研究    罗辉

CSTR-IC-SBR组合工艺处理纤维素乙醇废水的中试研究    范利茹

物化—生化组合工艺处理完达山奶牛场废水的实验研究    李姗姗

纤维乙醇—沼气双发酵废水的回用研究    赵浩浩

水中典型内分泌干扰素的分析方法及风险评价研究    裴钰鑫

物化/生化耦合技术用于纤维素乙醇生产废水处理研究    赵伟

基于工业酒精酵母胞内氧化还原平衡的甘油分解表达策略    唐燕

绿地生态技术研究现状文献分析    王丽娟

粉末活性炭对水中PCBs的吸附性能及主要影响因素研究    张海波

纤维乙醇废水处理研究进展    郑超;马晓建;郜晋楠;

Co对腈纶废水厌氧处理效果的影响    段妮妮;蒋进元;徐延生;周岳溪;张胜;王烨;

生物处理技术在高浓度有机废水处理中的研究进展    梁凯;

厌氧反应器的酸化及其恢复研究进展    于雷;彭剑峰;宋永会;徐东耀;

“微滤+反渗透”工艺在处理垃圾渗滤液中的应用研究    郭健;邓超冰;冼萍;王孝英;彭木;韦阳凤;

高浓度有机废水处理的技术进展    王洪艳;

纤维乙醇工艺中酸处理稻秸秆反应条件的优化    湛含辉;黄丽霖;

我国纤维素燃料乙醇产业发展现状    林海龙;武国庆;罗虎;邓立康;黄蔚霞;

生物燃料工厂的能源与水资源的优化(英文)    Ignacio E.Grossmann;Mariano Martín;

UASB工艺处理秸秆乙醇废水的厌氧研究    乔华军;蒋文化;姜涛;马三剑;

焦化生化外排水中COD的电化学深度处理研究    由培远

汽爆秸秆中副产物对产乙醇过程影响及生物解毒效能研究    徐琛

铁炭微电解/Fenton/絮凝工艺预处理高浓度难降解有机废水的研究    王玲

UASB工艺处理养殖废水的厌氧氨化及产气率实验研究    房景燕

铁炭微电解—Fenton试剂法预处理高浓度工业废水的研究    刘大令

铁炭微电解-UASB组合工艺对糠醛废水的处理研究    赵志强

铁炭微电解处理高浓度难降解有机废水实验研究和工程应用    张良金

农村户用沼气池发酵微生物群落结构的分子解析    师晓爽

中温UASB处理天然气净化厂检修废水试验研究    潘法康

上流式多级厌氧反应器(UMAR)处理木薯淀粉废水的试验研究    孙蕾

纤维乙醇研究现状及展望    闫德冉;陈伟红;张丽莉;杜风光;宋安东;

纤维乙醇厌氧沼液农用效果明显    

巴西将建世界首个纤维乙醇量产项目    

纤维乙醇用酵母菌的驯化    王林风;付天松;

蒸汽爆破预处理技术及其对纤维乙醇生物转化的研究进展    王鑫;

纤维乙醇黑液流变特性研究    马晓建;牛小翠;

纤维乙醇预处理工艺筛选    程远超;王林风;宋付耀;

纤维乙醇发展中的几个关键问题    姚兰;夏青;赵建;杨海涛;谢益民;

纤维乙醇发酵醪流变特性研究    康聪聪;马晓建;

利用SSF制取纤维乙醇的工艺研究    王栋;常春;王林风;闫德冉;

纤维乙醇全糖发酵酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)工程菌的研究与开发    鲍晓明;沈煜;

Sr掺杂SnO_2复合纳米纤维乙醇传感性能的研究    姜子乔;李振宇;王策;

国内开建首条千吨级纤维乙醇生产线    主持 王莹莹

天冠首批纤维乙醇顺利产出    陈铁李瑞

开发纤维乙醇产业 打造绿色再生新能源    质子

天冠纤维乙醇产业化项目奠基    陈铁 李瑞

天冠纤维乙醇项目进展顺利    李瑞 陈铁

天冠集团即将实现纤维乙醇产业化    陈铁李瑞

秸秆纤维乙醇生产关键技术获突破    尹江勇

禹城循环经济再添一“环”    本报通讯员 张祖义 李建 杨静 刘国磊

秸秆纤维乙醇产业化项目通过验收    记者 尹江勇

美国能源部资助首个纤维乙醇项目    涵默

秸秆纤维乙醇技术工程化及技术经济研究    任天宝

磷酸—丙酮预处理法制取纤维乙醇的工艺优化与机理研究    康鹏

纤维乙醇—沼气双发酵废水的回用研究    赵浩浩

利用棕榈残渣制备纤维乙醇的研究    张海燕

纤维乙醇分步糖化与发酵的研究    孙武举

adh2缺失型纤维乙醇工程菌菌株构建研究    裴广庆

秸秆原料发酵乙醇新技术的研究    李辉

 
关键词: 纤维乙醇

[ 学术论文搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
相关学术论文推荐
 
0条 [查看全部]  相关评论
 
推荐论文
智能推荐
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言