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温度对玉米秸秆厌氧发酵产甲烷潜力和动力学的影响
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作者 于思淼 王春爽 +5 位作者 张楷鑫 郭利利 黄思思 王彦杰 付海兵 毕少杰 《黑龙江八一农垦大学学报》 2025年第2期75-81,118,共8页
利用厌氧发酵处理玉米秸秆以生产甲烷是一种有效的资源化利用方法。适宜的温度能够提高甲烷产量。研究使用玉米秸秆进行批次厌氧发酵试验,旨在探究不同温度(32、37、42、47、52℃)对玉米秸秆产甲烷的潜力及动力学特性的影响。结果表明:... 利用厌氧发酵处理玉米秸秆以生产甲烷是一种有效的资源化利用方法。适宜的温度能够提高甲烷产量。研究使用玉米秸秆进行批次厌氧发酵试验,旨在探究不同温度(32、37、42、47、52℃)对玉米秸秆产甲烷的潜力及动力学特性的影响。结果表明:随着温度的升高,玉米秸秆的累积甲烷产率呈现先增后降的趋势。在47℃时,累积甲烷产率达到最高值,为187.6 mL·g^(-1)。运用Gompertz模型和两阶段动力学模型对不同温度下玉米秸秆的厌氧发酵过程进行拟合和动力学分析,结果显示,该过程可分为快速产气期和慢速产气期两个阶段。随着温度升高,快速产甲烷阶段在总产气率中所占比例呈上升趋势。在47℃温度条件下,快速产甲烷阶段持续时间(3.5 d)和甲烷产量(137.9 mL·g^(-1))均高于其他温度。因此,综合考虑产甲烷潜力和动力学特性,47℃温度条件是玉米秸秆的厌氧发酵制取甲烷的最适温度。 展开更多
关键词 厌氧发酵 玉米秸秆 产甲烷潜能 温度 产甲烷动力学
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牛粪和白菜尾菜混合厌氧发酵产甲烷潜能和动力学解析 被引量:5
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作者 于欣卉 黄思思 +3 位作者 张富涛 邹怀晨 毕少杰 王彦杰 《黑龙江八一农垦大学学报》 2023年第6期81-87,共7页
厌氧发酵是利用畜禽粪污资源化的重要手段。然而,牛粪中木质纤维素含量高、难以降解,导致其厌氧发酵产气效率低,限制了在牛粪中的应用。为优化牛粪厌氧发酵性能,拓宽原料来源,在中温(37℃)下进行不同比例白菜尾菜与牛粪混合的批次试验(... 厌氧发酵是利用畜禽粪污资源化的重要手段。然而,牛粪中木质纤维素含量高、难以降解,导致其厌氧发酵产气效率低,限制了在牛粪中的应用。为优化牛粪厌氧发酵性能,拓宽原料来源,在中温(37℃)下进行不同比例白菜尾菜与牛粪混合的批次试验(混合比例为100:0、75:25、50:50、25:75和0:100)。结果表明,与白菜混合发酵可以提高牛粪的厌氧发酵性能。当白菜与牛粪混合比例为75:25时,产甲烷潜能达到最大值(419 mL·g^(-1))。此外,根据Gompertz模型的拟合结果,最佳混合比例下的累积甲烷产量、有效产甲烷时间和产甲烷速率均显著优于其他组。因此,白菜尾菜与牛粪混合厌氧发酵是实现较好产气效果的一种有效方法。 展开更多
关键词 牛粪 白菜尾菜 厌氧发酵 产甲烷潜能 产甲烷动力学
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SPAC厌氧反应器的动力学特性研究 被引量:4
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作者 汪彩华 郑平 +2 位作者 陈建伟 唐崇俭 余燚 《浙江大学学报(农业与生命科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期222-227,共6页
采用模拟废水,研究新型螺旋自循环(spiral automatic circulation,SPAC)厌氧反应器的动力学特性.通过物料衡算建立容积去除率与出水浓度间的关系,并用Monod模型拟合得到该反应器的最大比污泥活性qmax为1.010d-1,半速率常数KS为1.115g... 采用模拟废水,研究新型螺旋自循环(spiral automatic circulation,SPAC)厌氧反应器的动力学特性.通过物料衡算建立容积去除率与出水浓度间的关系,并用Monod模型拟合得到该反应器的最大比污泥活性qmax为1.010d-1,半速率常数KS为1.115g·L-1,理论最大容积去除率(LVR)max为47.3g·L-1·d-1,实测容积去除率为最大值的80%左右.容积甲烷产率与容积去除率以及污泥生长速率与容积甲烷产率之间均具有良好的相关性.以蔗糖为基质时,基质甲烷产率系数为0.396L·g-1 CODremoved,菌体与甲烷产率之比为0.1785g·L-1.通过测定甲烷产量,可方便地了解反应器效能. 展开更多
关键词 SPAC反应器 基质降解动力学 产甲烷动力学 菌体生长动力学
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有机负荷对餐厨垃圾厌氧消化性能影响及动力学分析 被引量:4
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作者 赵婉情 阳红 +4 位作者 刘海鑫 黄飚 孙春江 易卫华 刘军 《中国沼气》 CAS 2023年第4期26-30,共5页
为探究有机负荷对餐厨垃圾厌氧消化系统的影响,在50 L全混合式厌氧消化反应器(CSTR)进行进料负荷从0.72增至3.86 kgVS·m^(-3)d^(-1)的梯度实验。同时采用Modified Gompertz模型研究不同进料负荷(1、2、3、4、5 kgVS·m^(-3)d^(... 为探究有机负荷对餐厨垃圾厌氧消化系统的影响,在50 L全混合式厌氧消化反应器(CSTR)进行进料负荷从0.72增至3.86 kgVS·m^(-3)d^(-1)的梯度实验。同时采用Modified Gompertz模型研究不同进料负荷(1、2、3、4、5 kgVS·m^(-3)d^(-1))产甲烷动力学特性,开展生化产甲烷潜力(BMP)试验。结果表明,日产气量和挥发性脂肪酸(VFA)随着负荷的增加而波动上升,而吨VS产气量和碱度则随之下降;在负荷3.15 kgVS·m^(-3)d^(-1)阶段,VFA为2000 mg·L^(-1)左右,酸碱比在0.13左右,容积产气率在2.25 L·L^(-1)左右,系统稳定性强且厌氧消化效率高,此负荷为最佳负荷。BMP试验显示Modified Gompertz模型适合描述餐厨垃圾厌氧消化过程,最大产甲烷量和最高产甲烷率均随着负荷的增加而提高。 展开更多
关键词 餐厨垃圾 厌氧消化 进料负荷 产甲烷动力学
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金银花露与午时茶药渣中温厌氧特性 被引量:4
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作者 徐俊虎 郭强 +2 位作者 缪巍 史波芬 刘涛 《环境工程技术学报》 CAS 2017年第4期489-494,共6页
以金银花露和午时茶药渣为研究对象,在(37±1)℃下利用自制的厌氧反应装置对药渣进行半固相中温厌氧试验,按厌氧污泥与药渣总固体质量比为1∶2、1∶1、2∶1和3∶0将厌氧污泥接种至药渣中。结果表明:当厌氧污泥与药渣总固体质量比为1... 以金银花露和午时茶药渣为研究对象,在(37±1)℃下利用自制的厌氧反应装置对药渣进行半固相中温厌氧试验,按厌氧污泥与药渣总固体质量比为1∶2、1∶1、2∶1和3∶0将厌氧污泥接种至药渣中。结果表明:当厌氧污泥与药渣总固体质量比为1∶1时,药渣产甲烷效果最佳,金银花露和午时茶药渣最终产甲烷量为78.2和109.0 mL/g。在接种厌氧污泥与混合药渣总固体质量比为1∶1前提下,金银花露药渣与午时茶药渣总固体质量比分别按0∶3、1∶1、1∶2、2∶1和3∶0配制厌氧发酵底物,在同样温度下进行厌氧发酵试验。结果表明:金银花露药渣与午时茶药渣总固体质量比为1∶2时,最终产甲烷量为138.2 mL/g,且在0~96 h厌氧反应产气较快,其动力学行为符合0级反应动力学方程,反应速率常数(k)为1.11 mL/(h·g)。为获得最大的产甲烷速率,厌氧反应应控制在0级反应阶段。 展开更多
关键词 金银花露 午时茶 协同厌氧消化 产甲烷动力学
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