检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

第三方运营下规模化畜禽沼气工程运行与管理

农业工程学报 2023年第5期39卷 256-264页

作者：陈春琳王明明贾吉秀李嘉铭曹茂炅宋晓乐段娜刘志丹中国农业大学水利与土木工程学院环境增值能源实验室北京100083 北京盈和瑞环境科技有限公司北京102412 农业农村部设施农业工程重点实验室北京100083

沼气工程是畜禽养殖业粪污末端处理与资源再利用并重的全量化资源利用模式,长期以来养殖场自运营模式下沼气工程运行效率、稳定性及经济效益低。该研究提出引入第三方运营模式,以一大型沼气工程(总有效发酵容积为10800 m3)为例,在20 a... 详细信息

沼气工程是畜禽养殖业粪污末端处理与资源再利用并重的全量化资源利用模式,长期以来养殖场自运营模式下沼气工程运行效率、稳定性及经济效益低。该研究提出引入第三方运营模式,以一大型沼气工程(总有效发酵容积为10800 m3)为例,在20 a案例期内进行两种运营模式下该沼气工程的物质流、能量流分析、碳排放以及经济性评估等多视角分析,并采用基因表达式编程进行产气拟合,为优化发酵工艺提供了策略。结果表明,第三方运营模式能够提高工程效率和经济效益:物料处理量、沼渣垫料产量、沼气产量及沼气发电量分别提高52.00%、23.00%、51.94%、79.58%;热电联产总产能提高,但能耗比和能量回收率分别降低14.74%、12.73%,这主要是未进行余热回收造成的。财务分析表明,第三方运营模式项目税后财务内部收益率提高10.20个百分点,财务净现值提高3566万元,投资回收期缩短10.42 a;财务敏感性分析指出提高下游产品的附加值是提高该沼气工程经济效益的关键因素。该研究为沼气工程乃至其他规模化废弃物处理的第三方运营模式推广应用提供了有价值的工程参考。

关键词：粪污沼气工程管理物质能量流经济分析

钨修饰对镍载氧体的沼气化学链重整制氢性能影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

化工进展 2023年第4期42卷 2130-2141页

作者：龚陈俊梅道锋华中农业大学农业农村部长江中下游农业装备重点实验室湖北武汉430070 华中农业大学工学院湖北武汉430070 查尔姆斯理工大学能源技术系瑞典哥德堡41296

沼气中含有约60%CH_(4)和40%CO_(2),可以作为化学链重整(chemical looping reforming,CLR)的原料。以高铝耐火砖为惰性载体负载Ni作为载氧体(oxygen carrier,OC),在无H_(2)S的条件H_(2)产率和CO产率较高,且沼气中的CH_(4)和CO_(2)能够完全转化。前期的研究显示沼气中含有的少量H_(2)S会对载氧体(OC)活性产生负面影响,导致载氧体失活。根据已有文献,钨元素能够抑制H_(2)S对催化剂的毒化作用。本文以高铝耐火砖为惰性载体,制备了同时含有W和Ni的载氧体、改变Ni和W的浸渍顺序,探究W对化学链重整制氢特性的影响。将1000μL/L H_(2)S和CH_(4)/CO_(2)为3/2的气氛混合来模拟含硫沼气,在批次进料流化床反应器中开展多种工况下的实验。结果显示,经钨修饰后载氧体的催化性能均有一定的降低,而不同的钨修饰顺序对重整性能也具有一定的影响。对于不掺杂H_(2)S的沼气,相对于OC-Ni=W(镍和钨同时负载)和OC-W-Ni(先负载钨后负载镍)而言,OC-Ni-W(先负载镍后负载钨)具有更高的催化性能。在沼气中掺杂1000μL/L H_(2)S后,相对于其他两种载氧体,OC-Ni-W载氧体具有更高的CO产率和H_(2)产率。

关键词：化学链重整沼气镍载氧体钨修饰硫化氢

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

铁基载氧体的沼气化学链燃烧反应动力学研究

高校化学工程学报 2023年第3期37卷 401-412页

作者：盖希坤张良佺陈纪忠凌冰倩陈诗炜林宇佳顾佳芝谭人源单胜道浙江科技学院生物与化学工程学院浙江杭州310023 浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310058

化学链技术能够实现碳基燃料燃烧所释放的CO_(2)的全捕获,可为我国早日实现“双碳”目标提供一种全新的视角。首先理论推导得到铁基载氧体CH_(4)还原反应的改进动力学模型;对Fe_(2)O_(3)与CH_(4)之间的反应系统进行了热力学计算,为后续... 详细信息

化学链技术能够实现碳基燃料燃烧所释放的CO_(2)的全捕获,可为我国早日实现“双碳”目标提供一种全新的视角。首先理论推导得到铁基载氧体CH_(4)还原反应的改进动力学模型;对Fe_(2)O_(3)与CH_(4)之间的反应系统进行了热力学计算,为后续反应操作温度的选择提供理论指导;在固定床反应器中通过改变混合气流速,研究外扩散对反应过程的影响,当气体流速达到180 mL·min^(-1)以后,表观反应速率不再增加,表明外扩散影响消除;在消除外扩散及灰尘扩散影响的前提下进行表面反应动力学测定,回归获得反应活化能E=147.574 kJ·mol^(-1)和指前因子k0=6.3995×10^(7) s^(-1),并建立了表面反应动力学方程式;在温度为680℃时,延长反应时间至1 h,反应不再进行,据此确定对应于该温度下的反应的固体产物,该固体产物以Fe_(2)O_(3)·nFeO形式虚拟表示,进而获得虚拟反应计量系数;通过对反应时间与载氧体Fe_(2)O_(3)转化率之间关系的研究,对反应模型进行了筛选,获得最优反应动力学模型,其中包含3个模型参数:虚拟组成比n=8,灰层扩散系数De=1.0841×10^(-9)m^(2)·s^(-1),表面反应速率常数(680℃)ks=5.576×10^(3) m·s^(-1),由于温度对De的影响一般不大,该优化反应动力学模型适应于变温条件。

关键词：铁基载氧体化学链燃烧动力学模型沼气

复合菌系预处理对玉米秸秆厌氧沼气发酵的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

太阳能学报 2023年第8期44卷 535-541页

作者：王丰园金海炎闫振丽赵子高鲁云风南阳师范学院生命科学与农业工程学院南阳473061 河南省高校生物质资源化工程中心南阳470361 车用生物燃料技术国家重点实验室南阳450003

以玉米秸秆为原料,利用本实验室通过基因组重排育种后能高效降解木质纤维素的菌株对玉米秸秆进行预处理,并对预处理后的秸秆进行厌氧沼气发酵。通过正交试验确定复合菌系处理秸秆的最佳条件为:初始pH值为6.00、玉米秸秆含量为2.0%、TR2... 详细信息

以玉米秸秆为原料,利用本实验室通过基因组重排育种后能高效降解木质纤维素的菌株对玉米秸秆进行预处理,并对预处理后的秸秆进行厌氧沼气发酵。通过正交试验确定复合菌系处理秸秆的最佳条件为:初始pH值为6.00、玉米秸秆含量为2.0%、TR2-35孢子液接种量1.0%、PR2-24孢子液接种量0.5%。通过对秸秆预处理发酵料液的定时检测,确定最佳的预处理时间为8 d,此时发酵液的pH值为6.82,适合厌氧产甲烷菌的生长,发酵液中的COD含量达到最大,为10080 mg/L,秸秆及其成分也达到降解的高峰,适合厌氧沼气发酵。通过设计1 L的厌氧沼气发酵排水集气装置,有效反应体积800 mL,进行20 d沼气发酵,结果表明:预处理组总产气量为6083 mL,总甲烷量为4316 mL,分别较未预处理组提高61.14%和93.63%。

关键词：生物质能沼气厌氧发酵复合菌系预处理玉米秸秆

湿热除油强化餐厨垃圾水解酸化产沼气潜力研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

太阳能学报 2023年第9期44卷 462-467页

作者：毕桂灿陈国涛徐孙强陈丽琴谢君华南农业大学生物质工程研究院广州510642 华南农业大学农业农村部能源植物资源与利用重点实验室广州510642 华南农业大学广东省农林生物质工程研究中心广州510642 中山市沙溪理工学校中山528471

以餐厨垃圾为原料,研究不同湿热预处理除油条件(温度和处理时间),并将其作为厌氧消化底物进行产沼气潜力测试。研究表明,餐厨垃圾的最佳预处理条件为95℃,处理时间90 min,可浮油含量可提升至4.22%;随着温度的升高,浮油去除率逐步提升至2... 详细信息

以餐厨垃圾为原料,研究不同湿热预处理除油条件(温度和处理时间),并将其作为厌氧消化底物进行产沼气潜力测试。研究表明,餐厨垃圾的最佳预处理条件为95℃,处理时间90 min,可浮油含量可提升至4.22%;随着温度的升高,浮油去除率逐步提升至2.21%。餐厨垃圾经95℃湿热预处理后,厌氧消化沼气产率达413 mL/g VS。厌氧消化系统中pH值的稳定性较好,保持在6.5~7.5之间,挥发性脂肪酸转化率可达74.31%,处理效果优于其他两个预处理组;挥发性固体(VS)去除率与出料总固体(TS)受温度影响较大,95℃时VS去除率可达56.2%,与未处理组相比提高8.1%。

关键词：沼气餐厨垃圾湿热除油厌氧消化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

生物炭和乙醇对油菜秸秆沼气发酵特性的影响

太阳能学报 2023年第3期44卷 277-283页

作者：刘闻远辛娅王殿龙时号李相前淮阴工学院生命科学与食品工程学院淮安223003 江苏省生物质转化与过程集成重点实验室淮安223003

对生物炭和乙醇提高油菜秸秆厌氧发酵沼气产率进行实验研究,探索不同乙醇浓度对中温和高温厌氧发酵沼气产率、木质纤维素降解和微生物菌群结构的影响。结果表明:生物炭和乙醇可促进沼气产率和纤维素降解。随着乙醇浓度的增大,沼气产率... 详细信息

对生物炭和乙醇提高油菜秸秆厌氧发酵沼气产率进行实验研究,探索不同乙醇浓度对中温和高温厌氧发酵沼气产率、木质纤维素降解和微生物菌群结构的影响。结果表明:生物炭和乙醇可促进沼气产率和纤维素降解。随着乙醇浓度的增大,沼气产率先增大后减小,3 g/L乙醇浓度时中温和高温发酵沼气产率最高,分别为219.3和240.5 mL/g。从木质纤维素降解来看,中温发酵组纤维素含量由预处理秸秆的54.00%降至18.69%~25.03%。测序结果显示乙醇浓度为3 g/L的中温发酵沼渣中厚壁菌门和拟杆菌门相对丰度最高,揭示了生物炭和乙醇促进油菜秸秆厌氧发酵产气的机制。

关键词：沼气秸秆生物炭乙醇厌氧消化

铁基和硅基材料对有机垃圾厌氧发酵产沼气的促进作用研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

太阳能学报 2022年第11期43卷 317-324页

作者：董晓莹付佳辉肖永厚周扬宁跃文徐卫平农业农村部农业废弃物能源化利用重点实验室北京100021 大连理工大学盘锦产业技术研究院辽宁省化学助剂合成与分离省市共建重点实验室盘锦124221 沈阳工业大学石油化工学院辽阳111000 大连理工大学海洋科学与技术学院盘锦124221

制备并考察3种功能材料(Fe_(2)O_(3)、Silicalite-1和Fe_(2)O_(3)@Silicalite-1)的3种投加量(50、100和150 mg)对有机垃圾(鸡粪)的厌氧发酵产气影响。结果表明:各功能材料组的日沼气产量和甲烷含量相比于空白组均得到有效提高,其中Fe_(2... 详细信息

制备并考察3种功能材料(Fe_(2)O_(3)、Silicalite-1和Fe_(2)O_(3)@Silicalite-1)的3种投加量(50、100和150 mg)对有机垃圾(鸡粪)的厌氧发酵产气影响。结果表明:各功能材料组的日沼气产量和甲烷含量相比于空白组均得到有效提高,其中Fe_(2)O_(3)组分别提高31.07%和10.34%;Silicalite-1组分别提高23.98%和12.07%;Fe_(2)O_(3)@Silicalite-1组的产气效果最佳,其最高累计产气量和甲烷含量分别提高41.39%和17.24%。由此可见,将纳米Fe_(2)O_(3)分散负载在多孔材料(Silicalite-1)上可作为一种有效的厌氧发酵催化剂,该材料可避免传统方法中纳米颗粒的团聚造成的自身性能失活,从而通过厌氧发酵技术耦合复合材料实现有机垃圾处理工艺的能源效益和环境效益。

关键词： Fe_(2)O_(3) Silicalite-1 有机废物氧化厌氧发酵沼气甲烷

餐厨垃圾厌氧发酵产沼气过程中的微生物群落结构解析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

太阳能学报 2022年第9期43卷 354-362页

作者：纪栋姚志松张陈魏志豪宗正玲苏有勇昆明理工大学农业与食品学院昆明650500

以餐厨垃圾为原料,分别进行批量和半连续厌氧发酵,并对微生物进行Miseq高通量测序,结果表明:在餐厨垃圾批量厌氧发酵情况下,最佳发酵温度为35~40℃,最佳发酵浓度约为8%。在餐厨垃圾半连续厌氧发酵情况下,最佳发酵温度约为35℃,发酵系统... 详细信息

以餐厨垃圾为原料,分别进行批量和半连续厌氧发酵,并对微生物进行Miseq高通量测序,结果表明:在餐厨垃圾批量厌氧发酵情况下,最佳发酵温度为35~40℃,最佳发酵浓度约为8%。在餐厨垃圾半连续厌氧发酵情况下,最佳发酵温度约为35℃,发酵系统的最佳有机负荷在2.50~3.00 g VS/(L·d)之间。通过高通量测序分析,发现有Synergistaceae、Porphyromonadaceae、Rikenellaceae、Clostridiaceae_1等细菌种群为厌氧发酵系统相对丰度较高的菌群,有Methanosarcinaceae、Methanomicrobiaceae、Methanosaetaceae等古菌种群为厌氧发酵系统相对丰度较高的菌群,但在批量和半连续发酵体系中的含量均有所差别,且不同温度下的优势微生物种群也不尽相同。

关键词：垃圾处理沼气厌氧消化微生物细菌物种多样性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

沼气微氧发酵过程硫转化及微生物群落

太阳能学报 2020年第3期41卷 319-324页

作者：林春绵程玉娥邓小宁章祎玛周新凯浙江工业大学环境学院杭州310014

以水稻秸秆与猪粪为原料,探究微氧发酵过程中S元素的转化与微生物群落特征以及通氧量的影响。结果表明,厌氧发酵过程中原料的S元素约有65.7%转化为H2S进入沼气,19.0%进入发酵后的沼液,15.3%残留在沼渣中。微氧条件下,沼液中S2-的浓度(10... 详细信息

以水稻秸秆与猪粪为原料,探究微氧发酵过程中S元素的转化与微生物群落特征以及通氧量的影响。结果表明,厌氧发酵过程中原料的S元素约有65.7%转化为H2S进入沼气,19.0%进入发酵后的沼液,15.3%残留在沼渣中。微氧条件下,沼液中S2-的浓度(100 mg/L)远低于厌氧条件的250 mg/L,约71.8%的S元素转化为H2S然后被氧化成为S单质和少量SO42-。H2S去除效率随通氧量的增大而增大,当通氧量为11.85 L/m3沼气时,约96%的H2S被氧化脱除。根据高通量测序结果,与厌氧发酵相比,在微氧条件下,沼液中微生物多样性仅有轻微变化,比较稳定;硫氧化菌明显增多,而产甲烷菌无明显变化。较高浓度硫氧化菌的存在,有利于沼气中H2S的及时转化,可减轻H2S对产甲烷菌活性的抑制,从而促进厌氧发酵的进行。

关键词：沼气微氧发酵 H2S 硫元素转化微生物群落