市政污泥多级逆流厌氧发酵产酸技术研究的开题报告

市政污泥多级逆流厌氧发酵产酸技术研究的开题报告一、研究背景市政污泥是城市污水处理过程中产生的大量固体废弃物，每个城市每年都会产生数万吨市政污泥。市政污泥的处理和处置一直是环境保护和卫生的重要问题。市政污泥处理有许多种方法，其中，多级逆流厌氧发酵生产有机酸是一种新型的、环保的市政污泥处理方法，有着很好的发展前景。二、研究内容本研究将探讨市政污泥多级逆流厌氧发酵产酸技术，研究包括以下内容：1.多级逆流厌氧发酵的原理及影响因素分析。2.多级逆流厌氧发酵条件优化，包括反应时间、酸碱度、温度等因素。3.利用产酸过程中生成的有机酸进行产沼气，提高资源回收率。4.对多级逆流厌氧发酵产酸的产物进行分离、提纯，得到高纯度的有机酸。三、研究意义1.多级逆流厌氧发酵生产有机酸是环保的市政污泥处理方法，能够减少市政污泥的处理量，降低处理成本，达到资源可持续利用的目的。2.通过对多级逆流厌氧发酵条件进行优化，能够提高市政污泥的处理效率，缩短处理时间，提高处理能力。3.利用产酸过程中生成的有机酸进行产沼气，有助于减少温室气体的排放。4.对多级逆流厌氧发酵产酸的产物进行分离、提纯，可以应用在生物柴油、生物塑料等领域，增加经济效益。四、研究方法与技术路线1.实验设计：采用单因素实验和响应面实验对多个影响因素进行研究。2.实验设备：厌氧发酵反应器、测定设备（pH计、溶液计量泵、温度计等）。3.实验步骤：添加市政污泥和厌氧菌到反应器中，控制反应温度、酸碱度等因素，进行厌氧发酵实验，收集产物进行分离、提纯等分析。4.技术路线：市政污泥处理-多级逆流厌氧发酵产酸-产沼气利用-产物分离、提纯。五、预期成果和时间节点预期成果：1.确定多级逆流厌氧发酵产酸的最佳条件。2.产物分离、提纯，获得高纯度的有机酸。3.对多级逆流厌氧发酵产酸的实验结果进行分析和论证，得出结论。4.发表2-3篇学术论文。时间节点：1.研究设备采购与调试：1个月。2.实验条件优化：2个月。3.沼气利用实验：2个月。4.产物分离、提纯及有机酸分析：2个月。5.论文撰写和发表：3个月。六、参考文献1.ZhaoY,LiL,LiY,etal.Organicacidproductionfromlaboratoryanaerobicdigestionofmunicipalsolidwastewiththermalpretreatment[J].Wastemanagement,2011,31(12):2579-2586.2.SeokJ,KimM,ChoJK,etal.Multi-stepcontinuousanaerobicdigestionwithaspiral-filterinoculumsystemforenhancedorganicacidproductionandstability[J].Bioresourcetechnology,2017,235:37-46.3.LiuZ,WangJ,LiX,etal.Multi-stageanaerobicbaffledreactors(ABRs)forefficientandstablefermentationofkitchenwastetoorganicacidsandmethane[J].Bioresourcetechnology,2018,249:414-422.4.TamNT,MaiNT,TrinhLTT,etal.Biodegradingprocessofmunicipalsolidwastemixedwithagriculturalwasteusingcompostingtechnique[J].Journalofscienceandtechnology,2019,109(6):59-66.5.WachemoU,ZhangH,TayeT,etal.Organicacidproductionfrommunicipalsolidwasteviaair-pretreatmentandanaerobicfermentation:processoptimization,kineticstudyandene