迴流量對高溫厭氧固態消化甲烷產出影響之研究

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陳學儒(Hsueh-ju chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

環境工程研究所在職專班

論文名稱

迴流量對高溫厭氧固態消化甲烷產出影響之研究
(The study effects of recirculation on solid-state thermophilic anaerobic digestion of pig manure)

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摘要(中)

本研究採用滲出液迴流系統，進行高溫(55℃)厭氧固態消化產甲烷實驗。實驗分成四組，以500g的成年新鮮豬糞，控制消化條件(如pH=6.8~7.2、封閉厭氧系統、溫度=55°C)依不同的迴流量(0 L/min； 0.36 L/min；0.9 L/min；1.8 L/min)進行甲烷濃度、甲烷日產量、甲烷總產量與VFA之討論。實驗結果得知，以迴流量為1.8 L/min豬糞之實驗，優於實驗組及其他對照組，其甲烷累積量達4.57 L、單日產甲烷最大量爲885 ml、比甲烷產量99.291 ml-CH4/g-VS及溶解性化學需氧量(SCOD)移除率爲59.39%。適量的迴流是有助於豬糞進行高溫厭氧固態消化反應，提高基質轉換率，從而提升甲烷產出。

摘要(英)

This methane daily production, concentration total production and VFA experiment adopts the percolation system to circulate infiltrating fluid in the thermophilic (55℃) anaerobic solid-state digestion, weighting 500g fresh pig manure of total solids converses the different base ratio. As the experimental group as 0 L/min, while added 0.36 L/min；0.9 L/min and 1.8 L/min of flow rate in as three circulate infiltrating fluid comparison groups, respectively. The experimental results demonstrated that the group of 1.8 L/min in pig manure is superior to the control group and other comparison groups, such as the cumulative methane production of 4.57-liter, Day maximum methane production of 885ml, specific methane yield of 99.291 ml CH4 /g-VS and soluble chemical oxygen demand (SCOD) removal rate of 59.39%.The parameters demonstrate that adequate amount of circulate infiltrating fluid in pig manure to react the thermophilic anaerobic solid-state digestion, therefore, it can improve the substrate conversion rate and enhance the methane production.

關鍵字(中)

★ 迴流量
★ 豬糞
★ 高溫厭氧固態消化

關鍵字(英)

★ pig manure
★ reflux volume
★ thermophilic anaerobic solid-state digestion

論文目次

誌謝 I
中文摘要 II
ABSTRACT III
目錄 III
表目錄 V
圖目錄 VIII
第一章前言 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 4
第二章文獻回顧 5
2-1 生質能 7
2-2 堆肥 9
2-3 厭氧消化 11
2-4厭氧消化條件 18
2.4.1 氧化還原電位(ORP) 18
2.4.2 溫度 18
2.4.3 pH值 19
2.4.4毒性物質 20
2.4.5攪拌 21
2-5高溫厭氧消化特性 21
2-6固態消化 25
第三章材料與方法 29
3-1 實驗材料 29
3.1.1豬糞來源及特性 29
3-2 研究流程 30
3-3 實驗方法 32
3-4 實驗裝置及器材 33
3-4 實驗分析方法 35
3.4.1 pH 35
3.4.2總固體物(TS)分析方法 35
3.4.3揮發性固體物(VS)分析方法 37
3.4.4 溶解性化學需氧量(SCOD)分析方法 38
3.4.5 氣體分析方法 40
3.4.6 揮發性脂肪酸(VFA)分析方法 42
第四章結果與討論 43
4.1 迴流量對VS濃度變化及SCOD去除率之影響 43
4.2迴流量對甲烷產出的影響 46
4.2.1迴流量與豬糞平均甲烷產率之分析 49
4-3 迴流量對揮發性脂肪酸之變化趨勢 51
第五章結論與建議 56
5-1 結論 56
5-2 建議 57
參考文獻 58
附錄 62

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指導教授

王鯤生、邱英嘉
(Kuen-sheng Wang、Ing-jia Chiou)

審核日期

2012-7-20

推文