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干湿耦合厌氧发酵制气技术在中国生物质沼气产业的应用
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作者 张中亮 李剑 +2 位作者 马宗虎 陈冠英 刘凡 《太阳能》 2025年第4期12-19,共8页
以河北华电丰宁生物质沼气综合利用项目为例,阐述了干湿耦合厌氧发酵制气技术的应用,介绍了该项目的核心工艺及主要建设情况,同时分析了该项目的物料平衡及实施的重要意义。该项目发电装机容量为1.2MW,采用两台发电装机功率为600 kW的... 以河北华电丰宁生物质沼气综合利用项目为例,阐述了干湿耦合厌氧发酵制气技术的应用,介绍了该项目的核心工艺及主要建设情况,同时分析了该项目的物料平衡及实施的重要意义。该项目发电装机容量为1.2MW,采用两台发电装机功率为600 kW的沼气热电联产机组,设计年可处理养殖废弃物4.75万t、农作物秸秆2920 t,年产沼气量为438万m^(3),年发电量为900万k Wh,年产固态生物有机肥为1.4万t;结合了车库式干发酵及CSTR湿发酵技术,可以有效处理堆积态的农业废弃物和流动态的养殖粪污类农业废弃物,对不同状态的厌氧发酵原料有较强的接纳性。作为中国首例干湿耦合厌氧发酵制气技术在生物质沼气领域的应用,该项目可以助力乡村振兴与人居环境整治、推动农业农村绿色生态循环,在资源化处理农业废弃物的同时还能实现年减排二氧化碳约3万t。该项目对不同状态的农业废弃物原料有较好的适应性,通过厌氧发酵沼液内循环的方式实现了系统沼液零排放,可为中国生物质沼气产业提供1种创新性农业废弃物资源化处理模式。 展开更多
关键词 干湿发酵耦合 沼气 厌氧发酵 产业应用
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大型沼气示范工程湿法发酵系统运行技术模式研究 被引量:2
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作者 陈冠英 刘凡 +3 位作者 杨瑞涵 梁雪 张廷军 刘磊 《安徽农业科学》 CAS 2023年第12期176-180,184,共6页
以河北省承德市丰宁满族自治县某大型沼气示范工程湿法发酵系统为例,对原料选择、工艺设计、设备单体调试和系统运行调试方案进行研究。结果表明:完成原料实验检测和设备单体调试后方可启动系统调试运行模式,调试分为启动调试阶段、负... 以河北省承德市丰宁满族自治县某大型沼气示范工程湿法发酵系统为例,对原料选择、工艺设计、设备单体调试和系统运行调试方案进行研究。结果表明:完成原料实验检测和设备单体调试后方可启动系统调试运行模式,调试分为启动调试阶段、负荷提升阶段以及稳定运行阶段3个阶段,确保每个阶段的运行技术指标都在合理范围内。 展开更多
关键词 湿法发酵 运行技术模式 沼气工程
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生物质成型燃料弹筒发热量的不确定度评定 被引量:2
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作者 陈冠英 刘凡 +2 位作者 马宗虎 张廷军 刘磊 《中国沼气》 2022年第2期77-81,共5页
采用等温22℃操作模式,依据GB/T 30727—2014《固体生物质燃料发热量测定方法》中要求的测试步骤对生物质成型燃料的弹筒发热量进行了测定,并根据不确定度的评定标准,依据弹筒发热量的数学公式模型对整个实验过程中的不确定度来源进行... 采用等温22℃操作模式,依据GB/T 30727—2014《固体生物质燃料发热量测定方法》中要求的测试步骤对生物质成型燃料的弹筒发热量进行了测定,并根据不确定度的评定标准,依据弹筒发热量的数学公式模型对整个实验过程中的不确定度来源进行分析评定,主要从样品称重、苯甲酸标准物质以及测量重复性3个方面进行分析。结果表明:生物质成型燃料样品弹筒发热量结果表示为:18640±31 J·g^(-1);样品称重、苯甲酸标准物质、采用苯甲酸校准设备热容量和样品测量重复性相对不确定度分别为0.0289%、0.05%、 0.0293%和0.0529%,样品测量重复性引入的不确定度略微偏大。通过分析,在对生物质成型燃料弹筒发热量进行测试时应重点关注样品测量重复性;对应用等温22℃操作模式测定生物质成型燃料的弹筒发热量提供参考价值。 展开更多
关键词 生物质成型燃料 发热量 不确定度评定
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4种生物质秸秆厌氧消化产甲烷特性研究 被引量:1
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作者 刘凡 陈冠英 +4 位作者 张廷军 马宗虎 刘磊 梁雪 赵健 《安徽农业科学》 CAS 2023年第11期163-165,共3页
以农村常见的大番茄秸秆、小番茄秸秆、油菜秸秆和油麦秸秆4种生物质秸秆作为研究对象,对秸秆的干物质、总有机质含量、灰分、酸碱度、电导率、元素含量以及产甲烷潜力(BMP)指标进行综合评价分析,为以植物秸秆为原料进行资源化利用提供... 以农村常见的大番茄秸秆、小番茄秸秆、油菜秸秆和油麦秸秆4种生物质秸秆作为研究对象,对秸秆的干物质、总有机质含量、灰分、酸碱度、电导率、元素含量以及产甲烷潜力(BMP)指标进行综合评价分析,为以植物秸秆为原料进行资源化利用提供理论依据和技术支撑。结果表明:油麦秸秆更适合作为沼气工程发酵原料,其总固体含量为88.0%,总有机质含量为83.6%,碳元素含量为38.1%,氮元素含量为1.16%,碳氮比为32.84,酸碱度偏向于中性为6.6,产气周期为50 d,产甲烷潜力为214.86 mL/g VS,远高于其他原料。 展开更多
关键词 生物质 秸秆 厌氧消化
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元素分析仪和全自动凯氏定氮仪法测定有机肥总氮含量对比研究 被引量:9
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作者 刘凡 刘大为 +1 位作者 马宗虎 张廷军 《中国沼气》 2022年第1期51-55,共5页
氮含量作为有机肥养分的重要来源,是评价有机肥质量的一项重要指标。文章以普通市售的有机肥料为样品,分别使用元素分析仪和全自动凯氏定氮仪测定有机肥料的全氮含量,为采用两种不同的分析测试方法测定有机肥料全氮含量研究提供可靠的... 氮含量作为有机肥养分的重要来源,是评价有机肥质量的一项重要指标。文章以普通市售的有机肥料为样品,分别使用元素分析仪和全自动凯氏定氮仪测定有机肥料的全氮含量,为采用两种不同的分析测试方法测定有机肥料全氮含量研究提供可靠的技术支持。样品每个分析测试方法重复测定5次。结果表明:元素分析仪和全自动凯氏定氮仪法测定的有机肥料全氮含量分别为0.597%和0.495%,相对标准偏差分别为0.33%和0.67%。这两种分析方法测定的有机肥料中的全氮含量精密度较高,仪器设备的稳定性较好,两个结果稍有差异。 展开更多
关键词 元素分析仪 凯氏定氮仪 有机肥料 全氮含量
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元素分析仪测定玉米秸秆元素含量不确定度评定 被引量:7
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作者 刘凡 马宗虎 +2 位作者 张廷军 刘磊 吴宜蓁 《中国沼气》 2021年第4期25-28,共4页
生物质能源是近年来研究清洁可再生能源的热点之一。生物质废弃物中元素碳、氢、氮、硫含量的测试分析,对于研究生物质物料的特性、实现生物质废弃物资源化的利用具有重要意义。文章采用高温热分解元素分析法测定玉米秸秆样品的全碳、... 生物质能源是近年来研究清洁可再生能源的热点之一。生物质废弃物中元素碳、氢、氮、硫含量的测试分析,对于研究生物质物料的特性、实现生物质废弃物资源化的利用具有重要意义。文章采用高温热分解元素分析法测定玉米秸秆样品的全碳、全氮、全氢和全硫元素含量,分析了不确定度的来源,建立了整个测量过程中不确定度分量的数学模型,对样品称重、标准物质、测量重复性等影响不确定度的分量进行了评定。玉米秸秆样品元素含量结果表示为:C元素含量(38.4±0.390)%,H元素含量(6.37±0.107)%,N元素含量(0.946±0.015)%,S元素含量(0.139±0.007)%,其中k=2。 展开更多
关键词 生物质废弃物 元素含量 不确定度评定
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火焰原子吸收法测定有机肥中铜含量的不确定度评定 被引量:1
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作者 刘凡 马宗虎 +2 位作者 刘蔚 刘磊 王笑 《中国沼气》 2020年第6期57-61,共5页
文章采用湿灰化-火焰原子吸收法,依据NY/T 305.1-1995《有机肥料铜的测定方法》中要求的测试步骤对有机肥中的铜元素含量进行了测定,并根据不确定度的评定理论,根据公式模型对整个实验过程中的不确定度来源进行分析评定,主要从样品称量... 文章采用湿灰化-火焰原子吸收法,依据NY/T 305.1-1995《有机肥料铜的测定方法》中要求的测试步骤对有机肥中的铜元素含量进行了测定,并根据不确定度的评定理论,根据公式模型对整个实验过程中的不确定度来源进行分析评定,主要从样品称量、标准溶液的配制、定容、拟合、样品重复性测量等方面分析。结果表明:样品测量不确定度中主要来源于重复测量性、标准曲线拟合,样品的称量以及定容体积引入的不确定度较小。通过分析,对湿灰化-火焰原子吸收法测定有机肥中的铜元素含量提供一定的参考价值。 展开更多
关键词 有机肥 不确定度 评定
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雄安新区白洋淀芦苇和牛粪干式厌氧发酵制气研究 被引量:1
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作者 马宗虎 刘凡 +1 位作者 吴宜蓁 张廷军 《中国沼气》 2021年第2期16-21,共6页
文章以雄安新区白洋淀芦苇秸秆生物质原料为研究对象,设计两种方案:分别以芦苇秸秆/牛粪混合物料、纯芦苇秸秆进行干式厌氧发酵,对发酵前后的芦苇秸秆进行微观结构观察,对比分析总固体含量(TS)、挥发性固体含量(VS)、酸碱度(pH值)、电... 文章以雄安新区白洋淀芦苇秸秆生物质原料为研究对象,设计两种方案:分别以芦苇秸秆/牛粪混合物料、纯芦苇秸秆进行干式厌氧发酵,对发酵前后的芦苇秸秆进行微观结构观察,对比分析总固体含量(TS)、挥发性固体含量(VS)、酸碱度(pH值)、电导率、碳元素、氢元素、氮元素、碳氮比值的变化,以及产生沼气的甲烷浓度变化。结果表明:芦苇秸秆经发酵之后,物理结构上发生了较大的变化,呈松散、不规则、疏松多孔的状态,表面也变得不平整;对比物料发酵前后理化性质,TS和VS含量明显下降,pH值、电导率变化范围不大,碳元素含量下降;芦苇秸秆/牛粪混合物料发酵效果优于纯芦苇秸秆发酵,混合物料发酵沼气累计产量为578.60 mL·g^(-1) VS_(added),甲烷浓度最高为65.08%,纯芦苇秸秆发酵沼气累计产量为420.21 mL·g^(-1) VS_(added),甲烷浓度最高50.54%。 展开更多
关键词 白洋淀 芦苇 干式厌氧发酵
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