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华南地区稻草的厌氧干发酵制取沼气研究

太阳能学报 2008年第6期29卷 756-760页

作者：李东李连华马隆龙袁振宏孙永明中国科学院广州能源研究所广州510640 中国科学院研究生院北京100039

研究了经过C/N调节和白腐菌预处理后的稻草在不同温度条件下的干发酵瓶试实验,并根据瓶试实验结果以及华南地区的气候条件,进行了常温1 m^3罐试实验。瓶试实验结果表明在35℃条件下秸秆干发酵较为稳定,具有较高的产气率、产甲烷率及沼... 详细信息

研究了经过C/N调节和白腐菌预处理后的稻草在不同温度条件下的干发酵瓶试实验,并根据瓶试实验结果以及华南地区的气候条件,进行了常温1 m^3罐试实验。瓶试实验结果表明在35℃条件下秸秆干发酵较为稳定,具有较高的产气率、产甲烷率及沼气质量。1m^3罐试实验在常温条件下运行89d,累积产气量22.6m^3,且前45d的累积产气量约占总产气量的80.4%。发酵原料产气率为570 L/kgVS,产甲烷率为240 L/kgVS,甲烷百分含量最高可达62%。从pH值、产气量和甲烷百分含量来看,整个发酵过程均为正常发酵。通过循环发酵液的罐试实验表明,发酵液的循环能有效避免酸中毒并提高产气率和产甲烷率,对稻草干发酵而言,循环发酵液是一种较好的搅拌方式。该工艺可为华南地区稻草秸秆的资源化利用提供依据。

关键词：稻秸干发酵沼气

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热化学预处理温度对玉米秸秆干发酵的影响

农业机械学报 2016年第S1期47卷 311-316页

作者：吴厚凯李志合王绍庆王芳易维明山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255049 山东省清洁能源工程技术研究中心淄博255049

为研究热化学处理方法对生物质干发酵制备沼气的影响,采用鼓泡流化床热解反应器在150℃、170℃、190℃和210℃下对玉米秸秆进行了热化学预处理,并与未处理的玉米秸秆原料分别进行了35℃中温发酵42 d的实验研究。结果表明,一定温度范围... 详细信息

为研究热化学处理方法对生物质干发酵制备沼气的影响,采用鼓泡流化床热解反应器在150℃、170℃、190℃和210℃下对玉米秸秆进行了热化学预处理,并与未处理的玉米秸秆原料分别进行了35℃中温发酵42 d的实验研究。结果表明,一定温度范围的热化学预处理能够改变木质纤维的束状结构,能使半纤维素的质量分数有效降低5.98%~22.25%,木质素的质量分数降低1.75%~20.99%,从而加快启动,提高甲烷产量。其中190℃处理组30 d内的累积甲烷产量比未处理组提高了16.30%,启动时间提前了2.10 d。结果表明热化学预处理能有效提高玉米秸秆干发酵甲烷产量,加快干发酵的启动速率,提高干发酵效率。

关键词：玉米秸秆干发酵热化学预处理温度

水稻秸秆序批式干发酵产沼气中试及其动力学研究

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农业工程学报 2018年第23期34卷 221-226页

作者：刘杨闫志英姬高升许力山房俊楠曾勇宦臣臣佟欣宇中国科学院环境与应用微生物重点实验室成都610041 环境微生物四川省重点实验室成都610041 中国科学院大学北京100049

干发酵处理有机废弃物或生物质废弃物等具有处理量大,用水量少,处理周期短等优势。该试验以水稻秸秆为原料(269 kg,TS为89.19%±0.24%),用沼液(500 kg)调节水稻秸秆含水率至67.58%,覆膜堆沤3 d,并以运行良好沼气池污泥为接种物(300 kg,... 详细信息

干发酵处理有机废弃物或生物质废弃物等具有处理量大,用水量少,处理周期短等优势。该试验以水稻秸秆为原料(269 kg,TS为89.19%±0.24%),用沼液(500 kg)调节水稻秸秆含水率至67.58%,覆膜堆沤3 d,并以运行良好沼气池污泥为接种物(300 kg,接种量为28.06%,TS为1.88±0.07%),室温(30~35℃)条件下进行周期为55 d的干发酵中试试验。试验结果表明:反应55 d后,秸秆累积产气量为308.20 m3/t,累积产甲烷量为167.44 m3/t,最高甲烷体积分数达57.88%,最大日产气量为2.33 m3。通过Gompertz模型对水稻秸秆产甲烷曲线进行拟合,拟合出的产甲烷潜力值和实际的产甲烷潜力值很接近,R2为0.990 7,显示出较高的准确性。该研究可为序批式干发酵法处理水稻秸秆提供理论依据和指导。

关键词：秸秆沼气动力学干发酵降解

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干发酵对稻草结构及产沼气的影响

中国环境科学 2011年第3期31卷 417-422页

作者：梁越敢郑正汪龙眠罗兴章张继彪罗艳南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室江苏南京210093 安徽农业大学资源与环境学院安徽合肥230036 复旦大学环境科学与工程系上海200433

为了防止稻草焚烧产生的环境污染,采用厌氧干发酵方式对稻草进行资源化处理.通过稻草元素的分析、X射线衍射(XRD)及红外光谱(FT-IR)的分析,考察了干发酵及预处理对稻草结构的改变.结果表明,稻草干发酵60d单位挥发固体累积产气量278.1mL/... 详细信息

为了防止稻草焚烧产生的环境污染,采用厌氧干发酵方式对稻草进行资源化处理.通过稻草元素的分析、X射线衍射(XRD)及红外光谱(FT-IR)的分析,考察了干发酵及预处理对稻草结构的改变.结果表明,稻草干发酵60d单位挥发固体累积产气量278.1mL/g(0℃),前30d产气占总产气量的90.3%;XRD显示稻草纤维晶体为纤维素Ⅰ型,堆沤预处理和厌氧发酵未改变纤维素的晶型,但略微增加纤维素的结晶度;FT-IR表明:堆沤预处理使聚糖脱聚、纤维素分子键氢键增强和木质素结构部分改变;发酵主要使聚糖脱聚与降解.

关键词：稻草干发酵结构变化 X射线衍射分析红外光谱分析

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柔性顶膜车库式干发酵装置运行参数优化

农业工程学报 2014年第21期30卷 226-233页

作者：朱德文吴爱兵王鹏军陶三奇曲浩丽马标农业部南京农业机械化研究所南京210014

针对湿发酵工艺存在需水量大、沼液处理成本高、发酵原料单一、发酵浓度小、单位容积产气率低等不足,研究一种新型干法厌氧发酵工艺,并对干发酵工艺条件进行优化研究,旨在为干发酵沼气工程提供发酵原料最佳配比、沼液传质传热最佳效果... 详细信息

针对湿发酵工艺存在需水量大、沼液处理成本高、发酵原料单一、发酵浓度小、单位容积产气率低等不足,研究一种新型干法厌氧发酵工艺,并对干发酵工艺条件进行优化研究,旨在为干发酵沼气工程提供发酵原料最佳配比、沼液传质传热最佳效果、发酵原料最大降解率、单位容积产气率最高、沼气工程运行时间最短、成本最低等工艺参数,为当前国内干发酵沼气工程的健康、稳定运行提供一定的科学依据。该文应用设计的柔性顶膜车库式干发酵装置,以秸秆、牛粪混合物为发酵原料,进行了厌氧干发酵生产试验。研究了物料配比、发酵温度、沼液喷淋次数、发酵时间四因素对产气量和原料降解率的影响,通过L9(34)正交试验设计,对运行工艺进行优化,并与湿发酵方式进行了比较。结果表明:该装置的最佳运行工艺参数为:物料配比牛粪∶秸秆为4∶1、发酵温度35℃、沼液每天喷淋2次、发酵时间35 d。此时容积产气率为0.63m3/(m3·d)、CH4体积分数为65%、原料降解率为45%,容积产气率和原料降解率均高于湿法厌氧发酵方式。该厌氧发酵工艺克服了湿法厌氧发酵的不足,为厌氧干发酵规模化生产提供参考。

关键词：厌氧发酵沼气优化车库式干发酵运行参数

不同粉碎程度对麦秸厌氧干发酵气肥联产效果的影响

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太阳能学报 2011年第11期32卷 1683-1686页

作者：牛俊玲何予鹏张全国河南农业大学机电工程学院郑州450002 郑州航空工业管理学院郑州450015

通过对麦秸进行4种不同程度的粉碎,研究其对中温厌氧干发酵气肥联产效果的影响。结果表明:麦秸粉碎程度对前期产气量及产气高峰持续时间有一定影响。前期产气量最大的是粉末发酵组,其产气高峰比其他三组提前约5d,且产气峰值最高,该处理... 详细信息

通过对麦秸进行4种不同程度的粉碎,研究其对中温厌氧干发酵气肥联产效果的影响。结果表明:麦秸粉碎程度对前期产气量及产气高峰持续时间有一定影响。前期产气量最大的是粉末发酵组,其产气高峰比其他三组提前约5d,且产气峰值最高,该处理在发酵前后纤维素物质含量降低程度远远高于其他三组处理。粉末发酵物中有机质含量最低,全氮、速效磷含量与秸秆粉碎程度之间无明显对应关系,小粒度原料的速效钾含量明显高于大粒度原料,粉碎成1cm的麦秸在产气效果和纤维素类物质降解方面劣于粉末发酵组,但明显优于5cm和10cm的发酵组,后两者在各方面均无明显差异。综合考虑秸秆干发酵气肥联产效益最大化,1cm粒度的预处理粉碎程度比较适宜。

关键词：麦秸干发酵粉碎程度气肥联产

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城市有机垃圾厌氧干发酵研究

太阳能学报 1995年第2期16卷 170-173页

作者：刘晓风廖银章刘克鑫中国科学院成都生物研究所

在２０—５０％ＴＳ浓度下，采用厌氧消化污泥作接种物，ＴＳ量与接种物量之比为１０：１，可保证有机垃圾厌氧消化过程正常进行。这时垃圾的生物降解量、产沼气量和产甲烷量均随ＴＳ浓度的增高而降低。ＴＳ浓度为５０％时降低幅度最大... 详细信息

在２０—５０％ＴＳ浓度下，采用厌氧消化污泥作接种物，ＴＳ量与接种物量之比为１０：１，可保证有机垃圾厌氧消化过程正常进行。这时垃圾的生物降解量、产沼气量和产甲烷量均随ＴＳ浓度的增高而降低。ＴＳ浓度为５０％时降低幅度最大。产甲烷过程、挥发酸量和每克ＴＳ和ＶＳ的产气量均与ＴＳ浓度有关。

关键词：有机垃圾干发酵城市

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餐厨垃圾厌氧干发酵制氢及其强化研究

食品与发酵工业 2021年第22期47卷 157-161页

作者：赵明星高常卉李娟张周阮文权江南大学环境与土木工程学院江苏无锡214122 江苏省厌氧生物技术重点实验室江苏无锡214122 无锡欣净源环境技术有限公司江苏无锡214145

餐厨垃圾的产生量越来越大,对其进行处理非常重要。该文研究了不同含固率条件下餐厨垃圾厌氧干发酵制氢的情况,研究表明干发酵的最佳含固率为22%;餐厨垃圾中碳水化合物优先被降解,各组的降解率为51.17%~69.24%,其中含固率22%组碳水化合... 详细信息

餐厨垃圾的产生量越来越大,对其进行处理非常重要。该文研究了不同含固率条件下餐厨垃圾厌氧干发酵制氢的情况,研究表明干发酵的最佳含固率为22%;餐厨垃圾中碳水化合物优先被降解,各组的降解率为51.17%~69.24%,其中含固率22%组碳水化合物降解率最高;当含固率>27%时,反应体系对蛋白质和溶解性化学需氧量(soluble chemical oxygen demand,SCOD)的降解能力下降,出现溶解性蛋白质和SCOD累积现象;各组的挥发性脂肪酸主要成分为乙酸和丁酸,为丁酸型发酵;向反应体系内添加活性炭能够提高干发酵产氢率,其中活性炭添加量为0.20%(质量分数)时产氢量最高,达到26.94 mL/g总固体(total solids,TS)。

关键词：餐厨垃圾干发酵氢气挥发性脂肪酸活性炭

浓度波扩散模型在玉米秸秆厌氧干发酵中的应用及验证

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环境工程学报 2014年第8期8卷 3409-3416页

作者：张国康朱继英韩梦龙山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255049

将Vavilin的浓度波扩散模型引入到玉米秸秆厌氧干发酵中,使用MATLAB7.0软件运用最小二乘法,计算初始含水量为70%的中温玉米秸秆干发酵过程中Ds、DB和ρm等相关模型系数,并通过不同初始含水量(75%、80%和85%)实验来进行验证,结果表明,所... 详细信息

将Vavilin的浓度波扩散模型引入到玉米秸秆厌氧干发酵中,使用MATLAB7.0软件运用最小二乘法,计算初始含水量为70%的中温玉米秸秆干发酵过程中Ds、DB和ρm等相关模型系数,并通过不同初始含水量(75%、80%和85%)实验来进行验证,结果表明,所得模型系数在含水量70%~80%时预测效果较好,能较为准确地反映发酵过程中的传质过程。

关键词：浓度波扩散模型玉米秸秆干发酵挥发性脂肪酸微生物