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黑龙江省生猪养殖废水沼气工程最适运行温度模拟分析 被引量：4
1
作者 史风梅 刘娣 +5 位作者 裴占江 王粟 佟启玉 卢玢宇 高亚冰 刘杰 《中国沼气》 2020年第5期42-46,共5页
文章利用猪粪水半连续厌氧发酵实验数据和黑龙江省近五年的逐日气温,计算了黑龙江省沼气工程的最适运行温度。计算结果表明:在14℃~35℃,有机负荷为3 gVS·L^-1d^-1,水力停留时间为15天的条件下,黑龙江省沼气工程的最适运行温度均为... 文章利用猪粪水半连续厌氧发酵实验数据和黑龙江省近五年的逐日气温,计算了黑龙江省沼气工程的最适运行温度。计算结果表明:在14℃~35℃,有机负荷为3 gVS·L^-1d^-1,水力停留时间为15天的条件下,黑龙江省沼气工程的最适运行温度均为20.6℃,此时产能与耗能的比值为1.17。根据黑龙江省历史日平均最低温度计算了沼气工程厌氧反应器的保温层厚度,并在黑龙江省进行了沼气工程验证,结果表明:在黑龙江地区,当保温材料PS厚度为86 mm厚时,沼气工程的日最大温降小于0.5℃,池容产气率大于0.5 m^3·d^-1L^-1。该文可为寒区沼气工程节能增效提供计算方法和技术支持。 展开更多
关键词 最适运行温度 沼气工程 生猪养殖废水 保温层
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东北地区秸秆燃料化利用发展模式探究 被引量：3
2
作者 王粟 刘杰 +3 位作者 黄波 裴占江 史风梅 罗一飞 《农学学报》 2023年第10期50-55,共6页
为了研究秸秆燃料化利用不同技术装备特点,探索适宜东北地区的秸秆燃料化利用模式与发展路径,通过实地调查,结合实际运行经验与成本效益,分析了东北地区秸秆燃料化利用现状、工艺特征与发展优势,归纳总结了适宜农村分散居住形式的“一... 为了研究秸秆燃料化利用不同技术装备特点,探索适宜东北地区的秸秆燃料化利用模式与发展路径,通过实地调查,结合实际运行经验与成本效益,分析了东北地区秸秆燃料化利用现状、工艺特征与发展优势,归纳总结了适宜农村分散居住形式的“一村一厂”分户式秸秆压块利用模式;适宜村镇公共事业单位大面积的采暖生物质锅炉改造供热模式,与燃煤锅炉相比,采暖期节支成本约为30%;秸秆打捆直燃技术,适用于城市或乡镇大中型锅炉的集中供热模式,运行成本更加低廉,与燃煤锅炉相比,采暖期节支成本可达30%~36%。针对秸秆燃料化利用存在的关键问题,在强化组织领导、创新发展理念、健全市场化机制,注重技术支撑、加强宣传与意识提升方面提出对策与建议,从而为东北地区秸秆燃料化利用发展提供理论支撑。 展开更多
关键词 东北地区 秸秆 燃料化 压块成型 打捆直燃 清洁采暖 发展模式
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响应面法优化猪粪沼气发酵工艺 被引量：5
3
作者 卢玢宇 裴占江 +5 位作者 史风梅 徐红涛 高亚冰 左辛 王粟 刘杰 《中国沼气》 2018年第4期7-12,共6页
为提高猪粪沼气发酵的产气效率,试验应用响应面法对其沼气发酵工艺进行优化,通过Design-Express8.0.6.1软件的Box-Behnken中心组合试验设计,以原料产气率为响应值,研究发酵温度、总固体浓度(TS)和搅拌转速3个因素对猪粪产气效率的影响,... 为提高猪粪沼气发酵的产气效率,试验应用响应面法对其沼气发酵工艺进行优化,通过Design-Express8.0.6.1软件的Box-Behnken中心组合试验设计,以原料产气率为响应值,研究发酵温度、总固体浓度(TS)和搅拌转速3个因素对猪粪产气效率的影响,建立相关数学模型,并对模型进行降维优化分析,最后进行试验验证。结果表明,发酵温度和TS两因素对于猪粪产气效率的影响表现为极显著。最优工艺条件TS为5.8%,发酵温度为29℃,搅拌转速为92 r·min^(-1)时,理论原料产气率为160.09 mL·g^(-1)TS,试验原料产气率为154.83 mL·g^(-1)TS,试验值与理论值接近,二者相对偏差为3.21%。可见,所建模型能较好的优化沼气发酵工艺参数。 展开更多
关键词 猪粪 沼气发酵 沼气 响应面 工艺优化
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低温胁迫下微量重金属元素对厌氧消化工艺的影响 被引量：1
4
作者 卢玢宇 裴占江 +4 位作者 刘娣 史风梅 高亚冰 左辛 刘杰 《中国沼气》 2021年第5期17-22,共6页
文章为提高低温条件下猪粪厌氧消化产气量,应用响应面法对其厌氧消化工艺的生物强化参数进行试验优化。通过Design-Express 8.0.6.1软件的Box-Behnken中心组合试验设计,以原料产气量为响应值,研究Fe^(2+),Ni^(2+)和Co^(2+)三元素离子浓... 文章为提高低温条件下猪粪厌氧消化产气量,应用响应面法对其厌氧消化工艺的生物强化参数进行试验优化。通过Design-Express 8.0.6.1软件的Box-Behnken中心组合试验设计,以原料产气量为响应值,研究Fe^(2+),Ni^(2+)和Co^(2+)三元素离子浓度对猪粪产气量的影响,建立相关数学模型,并对模型进行降维优化分析,最后进行试验验证。结果表明,低温条件下,Fe^(2+)和Ni^(2+)元素浓度对于猪粪产气量的影响表现为极显著。最优工艺条件是Fe^(2+)浓度为5.0 mg·L^(-1),Ni^(2+)浓度为22.5μg·L^(-1),Co^(2+)浓度为25.0μg·L^(-1)时,厌氧消化沼气的产量为572.64 mL。与预测值584.67 mL的相对误差为2.1%,所建模型能较好地优化厌氧消化工艺的生物强化参数。 展开更多
关键词 低温 厌氧消化 沼气 响应面 微量元素
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响应面法优化生物炭与牛粪混合厌氧发酵工艺 被引量：4
5
作者 王粟 史风梅 +3 位作者 李家磊 裴占江 高亚冰 刘杰 《中国沼气》 2020年第1期19-24,共6页
为了提高厌氧发酵产气效率,在单因素试验基础上,采用响应面法对厌氧发酵工艺参数进行优化,通过Box-Behnken中心组合试验设计,以厌氧发酵产气量为响应值,研究发酵温度、总固体浓度和生物炭添加量3个因素对厌氧发酵的影响,建立相关数学模... 为了提高厌氧发酵产气效率,在单因素试验基础上,采用响应面法对厌氧发酵工艺参数进行优化,通过Box-Behnken中心组合试验设计,以厌氧发酵产气量为响应值,研究发酵温度、总固体浓度和生物炭添加量3个因素对厌氧发酵的影响,建立相关数学模型,并进行试验验证。结果表明:3个因素对厌氧发酵产气效率的影响均达到显著水平,最优工艺条件为发酵温度41℃,总固体浓度8.9%,水稻秸秆炭7.9%,在此工艺条件下,厌氧发酵产气量达到2735 mL±37 mL,与预测产气量2693 mL,两者偏差在2.0%以内。因此,所建模型能较好地用于生物炭与牛粪混合厌氧发酵产气量的预测。 展开更多
关键词 生物炭 牛粪 厌氧发酵 响应面 工艺优化
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基于“双碳”目标下的中国低碳村庄评价方法及指标体系构建 被引量：2
6
作者 王粟 邢可霞 +8 位作者 李冰峰 徐文勇 王宇西 窦克军 史风梅 裴占江 李鹏飞 罗一飞 刘杰 《农学学报》 2024年第5期81-89,共9页
在“双碳”目标愿景下,科学构建中国低碳村庄评价方法及指标体系,对农村发展与规划建设具有重要的先导意义,为评价与量化农村低碳水平提供重要支撑与依据。基于农村能源建设与低碳/零碳能源技术,融合乡村振兴战略、生态文明建设、农村... 在“双碳”目标愿景下,科学构建中国低碳村庄评价方法及指标体系,对农村发展与规划建设具有重要的先导意义,为评价与量化农村低碳水平提供重要支撑与依据。基于农村能源建设与低碳/零碳能源技术,融合乡村振兴战略、生态文明建设、农村人居环境整治及美丽乡村建设等理念,设定评价对象及范围,构建低碳村庄指标体系。通过层次分析法(AHP)确定评价指标体系中各指标的权重,并进行赋分,并采用克隆巴赫alpha系数方法,对低碳村庄评价体系的合理性进行验证。围绕农村生活低碳用能、生活节能、生活废弃物处理与资源化利用、低碳村庄管理,设置4个准则层的15个指标,突出村庄建设低碳技术应用、能源效率提升的建设水平,充分考虑中国区域差异,结合国家相关政策、标准、规范等,设定指标数据量化及计算评价基准值,多尺度、多维度的完善和建立了低碳村庄评价体系。通过克隆巴赫alpha系数信度检验,中国低碳村庄指标体系一级指标各维度信度分别为0.850、0.828、0.833、0.805,信度检验结果均超过0.80,说明构建的中国低碳村庄评价方法及指标体系是合理可行的。 展开更多
关键词 低碳 村庄 评价方法 指标体系
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不同浓度和温度下猪场粪水厌氧发酵产气特性及能效分析 被引量：5
7
作者 裴占江 刘娣 +5 位作者 史风梅 王粟 李鹏飞 于秋月 高亚冰 刘杰 《中国沼气》 2021年第3期59-65,共7页
该研究以养殖场新鲜猪粪为原材料在不同温度(15℃,20℃,25℃,30℃和35℃)和不同TS浓度(3%,4%,5.5%,7%和8%)条件下进行产气特性研究及效能分析。结果表明15℃35℃平均池容产气率分别为0.121,0.605,0.615,0.906和1.065 L·L^(-1)d^(-... 该研究以养殖场新鲜猪粪为原材料在不同温度(15℃,20℃,25℃,30℃和35℃)和不同TS浓度(3%,4%,5.5%,7%和8%)条件下进行产气特性研究及效能分析。结果表明15℃35℃平均池容产气率分别为0.121,0.605,0.615,0.906和1.065 L·L^(-1)d^(-1),甲烷含量分别为42.25%,49.78%,47.25%,52.56%及53.35%。在相同温度条件下,TS越高,COD的去除效率越低。在相同底物浓度条件下,随着温度的升高,COD降解率逐渐增加。在15℃35℃范围内并没有发生明显的酸化现象,pH值稳定在67.5之间。在15℃温度条件下,进料浓度在8%时,pH值最低,为5.8。在15℃35℃范围内,发酵浓度TS在7%时由拟合方程y=0.0083x^(3)-0.579x^(2)+13.23x-95.17(Adj.R^(2)>0.999),得到在20.6℃时产能/耗能的值最大,此时的池容产气率为0.615 L·L^(-1)d^(-1),E/Q为4.0937。 展开更多
关键词 厌氧发酵 粪水 能效分析
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寒区沼气工程增温保温方式经济效益估算
8
作者 史风梅 裴占江 +4 位作者 王粟 李鹏飞 于秋月 赵跃坤 刘杰 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期441-447,共7页
文章采用能量平衡方法计算了在最适经济温度为20.6℃,水力停留时间为15 d,猪粪水固体浓度为7%的条件下,寒区沼气工程的挤塑聚苯板(XPS)、橡塑海绵、聚氯乙烯板(PVC)和聚氨酯保温层的厚度,在此基础上对加热方式的经济性进行了评价。结果... 文章采用能量平衡方法计算了在最适经济温度为20.6℃,水力停留时间为15 d,猪粪水固体浓度为7%的条件下,寒区沼气工程的挤塑聚苯板(XPS)、橡塑海绵、聚氯乙烯板(PVC)和聚氨酯保温层的厚度,在此基础上对加热方式的经济性进行了评价。结果表明:在寒区利用XPS作为沼气工程的保温材料是最经济的,当其厚度为50 mm时,沼气工程的最大温降可被控制在0.5℃/d以下;采用燃烧打捆秸秆的生物质锅炉供暖是沼气锅炉加热、生物质锅炉加热、太阳能加热和沼气发电余热回收利用等增温方式中最经济的。 展开更多
关键词 沼气工程 保温层 加热系统 经济评价
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