有机固体废弃物干-湿和湿-干发酵工艺对比及工程参数优化研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究表明，不同发酵底物浓度的厌氧发酵显著地影响发酵启动性能、停留时间、沼气产量、TS（总固体）和VS（挥发性固体）的转化率。目前厌氧发酵工艺中湿法发酵TS浓度一般低于10%，干式发酵TS浓度一般为15%～35%。湿法发酵有启动性良好和传质均匀的优势，但单位容积反应器的物料处理量不及干式发酵，而干式发酵启动性能虽欠佳，但具备较高的单位容积产气率以及无大量沼液排放的优点。目前，国内外关于废水厌氧发酵处理已逐渐采用多级发酵工艺，而针对农作物秸秆等有机固体废弃物多级联合发酵工艺方面的研究相对缺乏，因此有必要开展有机固体废弃物多级联合发酵工艺选择及相关工艺参数优化研究。本研究将为秸秆沼气工程产业化推广应用提供技术支撑。

2. 国内外研究现状分析

我国是一个能源短缺的国家，也是生物质资源大国

[1]

。据统计，中国每年产生农作物秸秆

3. 研究的基本内容与计划

第1周：根据毕业论文任务书，明确研究目的和研究内容；跟随指导老师熟悉试验相关指标分析测试流程并熟练掌握分析技能。

第2-3周：文献调研，文献综述，开题；进行研究设计，撰写实验方案。

第4周：准备仪器设备、试验装置构建、非常规材料试剂准备。

4. 研究创新点

本课题以农作物秸秆为单一发酵原料，通过干-湿耦合和湿-干耦合发酵工艺对比研究，筛选出具有工程化应用潜质的发酵工艺模式，并通过各级发酵过程中物料理化性状分析、产气速率、原料转化率等指标测试，分析并设计出发酵工艺优化参数，经进一步发酵对比试验及参数优化研究，获得适应纯秸秆厌氧产沼气工艺模式及对应工艺参数，最终通过经济、社会及生态效益分析考察其工程化应用前景。