毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

厌氧发酵过程中水解、酸化两阶段的热力学分析

随着全球能源和环境问题的日益突显，沼气工程作为一种处理工农业废弃物，回收沼气能源的环境治理技术，在全世界范围内引起广泛重视。目前我国沼气工程的发展水平比较低，沼气处理能力低，能源效率低，存在两低一高的问题即：甲烷产气速率低、甲烷浓度低、过程能耗高。

本课题针对厌氧发酵过程中水解、酸化两阶段进行热力学分析，对其建立数学模型，目的是为指导整个厌氧发酵过程的能耗极限、产气极限分析，从根本上寻求提高产气速率，降低能耗的方法。

1 厌氧消化概述

厌氧发酵过程是沼气生产的核心阶段，人类最古老的生物工艺技术之一，最初主要用于食品和饮料生产。经历了几个世纪的应用和发展，而在最近几十年，随着不同形式的高速处理工艺特别是工业废水处理工艺的推广，该技术取得了极为令人瞩目的进展。

1.1厌氧消化过程

厌氧消化可分为三个阶段：1）水解阶段：污水中不溶性大分子有机物，如多糖、淀粉、纤维素、烃类水解，主要产物为甲、乙、丙、丁酸、乳酸；紧接着氨基酸、蛋白质、脂肪水解生成氨和胺，多肽等。2）酸化产酸阶段：发酵细菌将有机物水解转化为能被甲烷菌直接利用的第1类小分子有机物，如乙酸、甲酸、甲醇和甲胺等；第2类为不能被甲烷菌直接利用的有机物，如丙酸、丁酸、乳酸、乙醇等，不完全厌氧消化或发酵到此结束。如果继续全厌氧过程，则产氢、产乙酸菌将第2类有机物进一步转化为氢气和乙酸。3）产甲烷阶段：产甲烷细菌把甲酸、乙酸、甲胺、甲醇等基质通过不同途径转化为甲烷，其中最主要的基质为乙酸。

2 厌氧消化模型

2.1 厌氧消化模型的发展历程