玉米秸秆与白菜厌氧共发酵产甲烷潜力研究

文章对比研究了玉米秸秆单独发酵以及玉米秸秆和白菜混合发酵的产甲烷潜力。研究结果表明:在反应器连续运行的78 d内,与玉米秸秆单独发酵相比,玉米秸秆和白菜混合发酵的平均日产气量提高了28.6%以上,平均甲烷含量提高了24.5%以上,发酵体系的pH值维持在6.91～7.43,处于产甲烷的最优pH值范围内,发酵体系的氨氮浓度有较大幅度的升高,但未抑制发酵体系的甲烷生成;通过水力停留时间验证了该研究所设定参数的合理性。     

油菜籽制生物柴油生命周期的化学污染物排放风险评价

以油菜籽制生物柴油的全生命周期过程为例,建立以温室气体排放风险指数(I_G)、酸性气体排放风险指数(I_S)和颗粒物排放风险指数(I_P)为体系的化学污染物排放风险评价模型。结果表明生物柴油全生命周期过程的I_G值为0.71, I_S值为1.61,I_P值为1.17,即生物柴油温室气体、酸性气体和颗粒物排放量分别是石化柴油的0.71倍、1.61倍和5.87倍。生物柴油温室气体排放以CO₂为主,排放量占温室气体总量的 93.42 %,酸性气体以NO_X为主,排放量占酸性气体总量的 74.08 %。生物柴油生产过程酸性气体和颗粒物的排放量最大,分别是排放总量的 75.20 % 和 74.13 %;使用过程温室气体排放量最大,占排放总量的 46.89 %。减少使用煤等物质,开发清洁、高效的生产工艺是生物柴油降低化学污染物排放量的有效措施。     

鸟粪石结晶法回收沼液中氨氮

为了充分利用沼液,采用向沼液中投加MgCl_2·6H_2O和Na_2HPO_4·12H_2O生成磷酸铵镁(鸟粪石)的方法,以回收其中氨氮的同时获得缓释肥鸟粪石。本研究以生活垃圾厌氧处理后排放的沼液为研究对象,研究了pH值与磷氮物质的量比对鸟粪石结晶法回收氨氮的影响,结果表明pH值对氨氮回收率影响不是很明显,当pH值在7.5~10.0之间变化时,氨氮的回收率均大于78.31%。而磷氮物质的量比对沼液中氨氮回收率影响非常显著,随着磷氮物质的量比从0.8升高到1.3,氨氮的回收率也从64.73%提高到91.05%。利用响应曲面对上述两种因素进行优化,确定了鸟粪石结晶法回收氨氮的最佳工艺条件为:pH值为7.5,磷氮物质的量比为1.183,此时氨氮回收率为88.69%。     

沼液培养对小球藻的生长与生化组分的影响

本文对小球藻在牛粪厌氧发酵的沼液中生长模型和成分(蛋白质,脂肪,脂和脂肪酸组成成分)以及沼液浓度对小球藻中营养物质的去除率进行了研究。结果表明,对于不同稀释(2、10、100、1000)倍数的牛粪厌氧消化沼液,稀释倍数越高,小球藻的生长速率越慢。然而,在稀释2倍的牛粪沼液中,小球藻在培养初期停止生长。利用修正的Gompertz模型对小球藻在不同牛粪浓度下的生长特点做了很好的预测(R~20.837)。在稀释倍数为10、100、1000的牛粪沼液中,硝酸盐的去除率分别为75.6%、22.8%和100%。蛋白含量分别提高了29.4%、27.6%和31.4%。然而总脂肪酸含量随稀释倍数的增加而减小,由22.2%降到了17.9%。此外,在沼液培养的小球藻中,还发现了C16:0、C18:0、C18:1以及C18:2的脂肪酸组成。     

基于熵权的生态健康评价方法在麻疯树籽生物柴油制备全过程中的应用

结合麻疯树籽生物柴油制备全过程的分析,筛选相关的指标体系,并将信息熵理论引入确定指标权重的研究中,建立了麻疯树籽生物柴油制备全过程的生态健康评价方法。利用该方法,并结合实测数据,对麻疯树籽生物柴油制备全过程的生态健康状况进行了评价,评价结果为不安全,表明制备麻疯树籽生物柴油对水体、空气的影响较为严重。     

中国林业生物质能源资源开发利用现状与发展建议

开发利用林业生物质能源资源是解决我国生物质能源发展原料瓶颈问题的重要途径之一.文章在全面分析了我国林业生物质能源资源现状的基础上,对其开发利用的可行性及障碍进行了探讨.认为我国开发利用林业生物质资源具备土地资源丰富、林业能源植物培育技术发展成熟、转化利用工艺与设备研发取得一定突破以及政策环境良好等条件.现阶段我国林业生物质资源开发利用面I临的障碍有:收集、运输较困难,能源林经营粗放,林业能源资源开发融资渠道单一,产业扶持政策有待完善等.针对以上问题,提出了进一步开发利用林业生物能源资源的相关建议:重视林业能源资源的规模化培育、加强科技支撑和培育管理,加大财税与金融扶持以及政策配套的机制建设,鼓励企业积极参与并通过利用CDM机制吸引国际资金和先进技术等.     

农业秸秆湿干两级厌氧发酵制沼气技术

干式发酵过程由于需水量少而成为目前国内外沼气行业的一个重要发展趋势,但是干式发酵存在启动慢和传质不均匀的局限性。采用湿式发酵作为干式发酵的接种启动阶段,将湿式和干式联合,从而力求解决干式发酵的局限性,发展出湿干结合的两级厌氧发酵产沼气工艺,以提高干式发酵技术的效率。采用秸秆为底物进行两级厌氧发酵,考察了第一级湿式发酵时间对后续干式发酵的影响。设置3、5、10、15和25 d五个不同湿式发酵周期进行实验,结果表明,湿式发酵周期为10、15和25 d实验组的累计两级甲烷产气能力相当,分别为218.63、219.44和218.85 ml·（g VS）^-1,3 d[208.17 ml·（g VS）^-1]和5 d[185.83 ml·（g VS）^-1]实验组产气量均较低。从产气量、降解程度和实际工艺等角度综合分析得出,湿式发酵周期为10 d之后转入第二级干法发酵效果最佳。动力学拟合分析表明,RC（reaction curve）模型较GM（Modified Gompertz）和LM（Modified Logistic）模型更适用于本实验研究的厌氧发酵过程的数据模拟。     

农业秸秆湿干两级厌氧发酵制沼气技术

干式发酵过程由于需水量少而成为目前国内外沼气行业的一个重要发展趋势,但是干式发酵存在启动慢和传质不均匀的局限性。采用湿式发酵作为干式发酵的接种启动阶段,将湿式和干式联合,从而力求解决干式发酵的局限性,发展出湿干结合的两级厌氧发酵产沼气工艺,以提高干式发酵技术的效率。采用秸秆为底物进行两级厌氧发酵,考察了第一级湿式发酵时间对后续干式发酵的影响。设置3、5、10、15和25 d五个不同湿式发酵周期进行实验,结果表明,湿式发酵周期为10、15和25 d实验组的累计两级甲烷产气能力相当,分别为218.63、219.44和218.85 ml·(g VS)-1,3 d[208.17 ml·(g VS)-1]和5 d[185.83 ml·(g VS)-1]实验组产气量均较低。从产气量、降解程度和实际工艺等角度综合分析得出,湿式发酵周期为10 d之后转入第二级干法发酵效果最佳。动力学拟合分析表明,RC(reaction curve)模型较GM(Modified Gompertz)和LM(Modified Logistic)模型更适用于本实验研究的厌氧发酵过程的数据模拟。     

牛粪与蘑菇渣厌氧混合发酵产沼气研究

文章以牛粪和蘑菇渣为研究对象,进行了牛粪和蘑菇渣厌氧混合发酵的批次实验,并对厌氧混合发酵过程的累积甲烷产量进行了模型拟合。研究结果表明:蘑菇渣和牛粪的质量比为1∶3时,发酵系统的产甲烷效果和稳定性最好;但是,相对于单一牛粪发酵而言,混合发酵的产气量并没有表现出更多的优势;Gompertz模型更适合于牛粪和蘑菇渣厌氧混合发酵实验组累积甲烷产量的预测和分析。     

玉米秸秆高浓度厌氧发酵的启动过程特性

高浓度厌氧发酵具有单位体积产气率高、原料处理量大、需水量小、能耗低等优点,同时存在启动难和易酸化的问题。以玉米秸秆为原料,研究秸秆高浓度发酵过程接种物、分批进料结合渗滤液回流对启动的影响。结果表明,分批进料结合渗滤液回流工艺可有效实现高浓度厌氧发酵系统的稳定启动,反应器启动运行22 d,以污泥为接种物的秸秆累积产沼气量为43.54 ml·（g TS）^-1,以湿法发酵的沼液为接种物的秸秆累积产沼气量为115.15 ml·（g TS）^-1。与以厌氧污泥为接种物的发酵系统相比,以湿式发酵沼液为接种物的高浓度厌氧发酵系统秸秆微观结构变化更明显,主要表现为半纤维的溶解;荧光原位杂交技术（FISH）结果也表明两种接种物系统的甲烷菌形态存在明显差异。