2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、中國(guó)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國(guó),許多農(nóng)作物的總產(chǎn)量居世界前列,農(nóng)林資源豐富。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,中國(guó)農(nóng)村現(xiàn)有種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等生產(chǎn)模式中會(huì)產(chǎn)生大量的秸稈、餐廚垃圾、畜禽糞便等有機(jī)廢棄物,既是污染源,又是潛在的農(nóng)林生物質(zhì)和綠色化工產(chǎn)品的原料。如未妥善處理,不僅造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染,還會(huì)影響到人類的健康生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
  針對(duì)這種現(xiàn)狀,本文采用中溫兩相厭氧-太陽(yáng)能輔熱的中試發(fā)酵產(chǎn)沼技術(shù)處理農(nóng)村廢棄生物質(zhì),分別從系統(tǒng)啟動(dòng)研究、不同有機(jī)負(fù)荷對(duì)系統(tǒng)運(yùn)

2、行效能的影響、系統(tǒng)全年運(yùn)行特性研究及產(chǎn)氣罐仿真模擬等四個(gè)方面開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)研究工作,得出以下結(jié)論:
  考察了兩相厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的啟動(dòng)運(yùn)行特性。主要考察了啟動(dòng)馴化階段,兩相內(nèi)ORP、pH值、總堿度、氨氮和產(chǎn)氣量等性能指標(biāo)的變化,結(jié)果表明:經(jīng)過(guò)30天的馴化培養(yǎng),產(chǎn)酸相和產(chǎn)氣相內(nèi)的pH分別穩(wěn)定在6.80~7.00和7.10~7.20范圍內(nèi),ORP分別保持在-300~-260mV和-320~-290mV之間,堿度基本維持穩(wěn)在一定范圍內(nèi),分別到

3、達(dá)1210和1802mgCaCO3/L。同時(shí)當(dāng)反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行到22天后,系統(tǒng)產(chǎn)氣相的SMA值穩(wěn)定在0.33LCH4/(gVS·d)左右。
  研究了不同有機(jī)負(fù)荷對(duì)兩相厭氧發(fā)酵系統(tǒng)產(chǎn)酸產(chǎn)氣性能的影響,實(shí)驗(yàn)在OLR為1.2、2.4、4.8、7.2gVS/(L·d)條件下分別運(yùn)行25天,尋求廢棄生物質(zhì)兩相厭氧發(fā)酵最佳工藝參數(shù),結(jié)果表明:最優(yōu)有機(jī)負(fù)荷為2.4gVS/(L·d),最大有機(jī)負(fù)荷為4.8gVS/(L·d)。在2.4gVS/(L·d

4、)條件下,系統(tǒng)平均COD去除率最高,達(dá)到90%,產(chǎn)甲烷率為0.32m3CH4/(kgVS),產(chǎn)酸相和產(chǎn)氣相平均甲烷含量分別穩(wěn)定在55%~60%和60%~66%范圍內(nèi)。有機(jī)負(fù)荷1.2~2.4gVS/(L·d)條件下,產(chǎn)酸相和產(chǎn)氣相pH值分別穩(wěn)定在6.70~7.00和7.20~7.42范圍內(nèi),ORP分別穩(wěn)定在-300~-320mV和-330~-350mV范圍內(nèi),系統(tǒng)VS產(chǎn)氣率分別高達(dá)0.56和0.54m3/(kgVS)。在有機(jī)負(fù)荷1.2~7

5、.2gVS/(L·d)時(shí),產(chǎn)酸相揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)質(zhì)量濃度在7100~24370mg/L,產(chǎn)酸相和產(chǎn)氣相氨氮質(zhì)量濃度分別在375~825mg/L和916~1746mg/L。該研究結(jié)果為提高農(nóng)村廢棄生物質(zhì)兩相厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼效率提供了理論依據(jù),具有重要意義。
  研究了兩相厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的全年運(yùn)行特性,分別考察了在采用太陽(yáng)集熱器聯(lián)合相變蓄熱罐實(shí)驗(yàn)組和單獨(dú)太陽(yáng)能集熱器對(duì)照組兩種不同的供熱模式下,在不同季節(jié)太陽(yáng)能對(duì)兩相厭氧裝置供熱的影響

6、,不同季節(jié)的環(huán)境溫度對(duì)系統(tǒng)兩相水解酸化和產(chǎn)氣的影響,結(jié)果表明:在全年運(yùn)行過(guò)程,外界環(huán)境溫度與太陽(yáng)輻射強(qiáng)度之間的變化無(wú)顯著相關(guān)性,冬季實(shí)驗(yàn)周期二者日平均值為全年最低,分別為-1.4℃和280.87W/(m2·h);此外,太陽(yáng)能集熱器的月平均集熱溫度最低為冬季對(duì)照組(46℃),最高為夏季對(duì)照對(duì)(68℃);全年運(yùn)行期間,環(huán)境溫度的變化對(duì)本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的pH影響較小,對(duì)照組兩相中沼液溫度受環(huán)境溫度影響變化幅度較大;全年運(yùn)行階段,實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的總產(chǎn)

7、氣量分別為96.84m3和67.69m3,相對(duì)于對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)組的產(chǎn)氣量增加了43%;雖然實(shí)驗(yàn)組中冬季產(chǎn)氣量為全年最低,但是在冬季寒冷情況下,冬季實(shí)驗(yàn)組的產(chǎn)氣量也遠(yuǎn)高于對(duì)照組。在太陽(yáng)能集熱器與箱變蓄熱罐聯(lián)合供熱模式下,能夠?qū)崿F(xiàn)兩相厭氧發(fā)酵系統(tǒng)在全年運(yùn)行過(guò)程中穩(wěn)定高效產(chǎn)沼。
  采用Fluent軟件模擬了產(chǎn)氣罐內(nèi)沼液傳熱及流動(dòng)情況,并結(jié)合實(shí)測(cè)溫度數(shù)據(jù),分析了不同供熱及攪拌對(duì)產(chǎn)氣罐內(nèi)溫度場(chǎng)及流場(chǎng)的分布,模擬結(jié)果表明:增加攪拌模式和供熱溫

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