添加鋼渣恢復厭氧消化酸化系統(tǒng)提高沼氣產(chǎn)量
發(fā)布時間:2021-12-30 11:41
針對厭氧消化酸化后傳統(tǒng)恢復產(chǎn)氣方法成本高,產(chǎn)氣率低的問題,該文通過對比研究鋼渣和堿對酸化后發(fā)酵體系的恢復作用,結(jié)果表明酸化體系添加鋼渣后累積產(chǎn)氣率為285.33 m L/g,較傳統(tǒng)法(加堿)提高了25.8%,兩組數(shù)據(jù)差異顯著。同時對恢復產(chǎn)氣后的p H值,總揮發(fā)性脂肪酸(total volatile fatty acid),堿度(alkalinity),揮發(fā)性脂肪酸(volatile fatty acids)進行了監(jiān)測分析,發(fā)現(xiàn)兩組的上述數(shù)據(jù)差異并不顯著,TVFA/TA和丙酸/乙酸的比值更加有效指示兩體系恢復后的穩(wěn)定性,且添加鋼渣體系較加堿體系提前8 d恢復正常。最后分析了恢復產(chǎn)氣后消化液中重金屬,兩體系的重金屬含量完全滿足NY/T 2065-2011沼肥施用技術規(guī)范中的相關要求,此舉提供了一種優(yōu)于傳統(tǒng)恢復酸化液渣產(chǎn)氣的方式,為解決實際工程易酸化、恢復產(chǎn)氣成本高的問題提出了新的解決方法。
【文章來源】:農(nóng)業(yè)工程學報. 2018,34(17)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
試驗裝置圖1.取樣口2.取氣口3.導氣管4.導水管1.Samplingoutlets2.Gasport3.Windpipe4.Aqueduct
農(nóng)業(yè)工程學報(http://www.tcsae.org)2018年232酸濃度之比(PC/AC)在反應器運行失衡時的敏感性和可靠性。因此多因子綜合評價參數(shù)(TVFA/TA和PC/AC)可作為衡量厭氧消化體系穩(wěn)定性的參數(shù)。如圖4所示,酸化發(fā)生時系統(tǒng)內(nèi)酸形成和堿消耗之間的平衡被打破,VFA/TA從0.83迅速增至2.86。同時,乳酸、丙酸的大量生成,使得PC/AC比值從0.092迅速增至0.21。添加鋼渣和堿后,體系的堿度瞬時被提高,加鋼渣組8d內(nèi)的TVFA/TA和PC/AC比值分別降至0.38和0.081,隨后繼續(xù)下降到0.05以下;加堿組有同樣的下降趨勢,只是稍比加鋼渣組下降緩慢。圖4總揮發(fā)性脂肪酸/堿度(TVFA/TA)及丙酸/乙酸(PC/AC)的變化曲線Fig.4Changesoftotalvolatileacid/alkalinity(TVFA/TA)andpropionicacid/aceticacid(PC/AC)前人研究表明厭氧消化最適宜的TVFA/TA應維持在0.3~0.4之間,TVFA/TA如果超過0.8則會導致發(fā)酵狀態(tài)惡化[33];另一方面,若PC/AC比值超過0.08時系統(tǒng)也會開始出現(xiàn)抑制現(xiàn)象,高于0.10則會對甲烷菌產(chǎn)生50%的抑制[34]。加鋼渣和加堿體系產(chǎn)氣量與TVFA/TA、PC/AC比值的相關性與文獻報道的相似,且加鋼渣組恢復產(chǎn)氣穩(wěn)定后的TVFA/TA,PC/AC較加堿組低,說明鋼渣的加入使得體系更加穩(wěn)定,這與圖2的結(jié)論一致。通過顯著性分析可知:加堿和加鋼渣組VFA/TA和PC/AC顯著水平P值分別為0.15和0.26,2組的P值均大于0.05,表明2組VFA/TA和PC/AC變化差異不顯著,這正好說明2體系恢復產(chǎn)氣后能較快達到穩(wěn)定狀態(tài)。2.4恢復產(chǎn)氣后沼渣、沼液利用
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋼渣微粉對牛糞厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響[J]. 張浩,楊剛,劉秀玉,宗志芳. 非金屬礦. 2016(05)
[2]沼氣厭氧發(fā)酵生物催化劑研究進展與展望[J]. 張仙梅,云斯寧,杜玉鳳,杜婷婷,蓋國勝,張萬欽. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2015(05)
[3]溫度對產(chǎn)甲烷菌代謝途徑和優(yōu)勢菌群結(jié)構(gòu)的影響[J]. 吳美容,張瑞,周俊,謝欣欣,雍曉雨,閆志英,葛明民,鄭濤. 化工學報. 2014(05)
[4]高效液相色譜法同時測定生物質(zhì)乳酸發(fā)酵液中有機酸及糖類化合物[J]. 馬瑞,歐陽嘉,李鑫,連之娜,蔡聰. 色譜. 2012(01)
[5]厭氧反應器的酸化及其恢復研究進展[J]. 于雷,彭劍峰,宋永會,徐東耀. 工業(yè)水處理. 2011(08)
[6]NaCl和KCl鹽度對厭氧污泥的馴化及對比產(chǎn)甲烷活性的影響[J]. 鄒小玲,許柯,夏興華,丁麗麗,任洪強. 中國沼氣. 2009(03)
[7]Influence of temperature on performance of anaerobic digestion of municipal solid waste[J]. ZHANG Ji-shi1,2,*, SUN Ke-wei1, WU Man-chang2, ZHANG Lei1 (1. National Engineering Research Center of Solid Waste Resource Recovery, Kunmi ng 650033, China. 2. Faculty of Environmental Science and Engineering, Kunming U niversity of Science and Technology, Kunming 650093, China). Journal of Environmental Sciences. 2006(04)
[8]氣相色譜法分析厭氧反應器中的揮發(fā)性脂肪酸(VFA)[J]. 劉艷玲,任南琪,劉敏,王愛杰,李建政,吳憶寧. 哈爾濱建筑大學學報. 2000(06)
[9]厭氧污泥的最大比產(chǎn)甲烷速率(Umax.CH4)的間歇試驗測定法[J]. 吳唯民,胡紀華,顧夏聲. 中國給水排水. 1985(04)
本文編號:3558124
【文章來源】:農(nóng)業(yè)工程學報. 2018,34(17)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
試驗裝置圖1.取樣口2.取氣口3.導氣管4.導水管1.Samplingoutlets2.Gasport3.Windpipe4.Aqueduct
農(nóng)業(yè)工程學報(http://www.tcsae.org)2018年232酸濃度之比(PC/AC)在反應器運行失衡時的敏感性和可靠性。因此多因子綜合評價參數(shù)(TVFA/TA和PC/AC)可作為衡量厭氧消化體系穩(wěn)定性的參數(shù)。如圖4所示,酸化發(fā)生時系統(tǒng)內(nèi)酸形成和堿消耗之間的平衡被打破,VFA/TA從0.83迅速增至2.86。同時,乳酸、丙酸的大量生成,使得PC/AC比值從0.092迅速增至0.21。添加鋼渣和堿后,體系的堿度瞬時被提高,加鋼渣組8d內(nèi)的TVFA/TA和PC/AC比值分別降至0.38和0.081,隨后繼續(xù)下降到0.05以下;加堿組有同樣的下降趨勢,只是稍比加鋼渣組下降緩慢。圖4總揮發(fā)性脂肪酸/堿度(TVFA/TA)及丙酸/乙酸(PC/AC)的變化曲線Fig.4Changesoftotalvolatileacid/alkalinity(TVFA/TA)andpropionicacid/aceticacid(PC/AC)前人研究表明厭氧消化最適宜的TVFA/TA應維持在0.3~0.4之間,TVFA/TA如果超過0.8則會導致發(fā)酵狀態(tài)惡化[33];另一方面,若PC/AC比值超過0.08時系統(tǒng)也會開始出現(xiàn)抑制現(xiàn)象,高于0.10則會對甲烷菌產(chǎn)生50%的抑制[34]。加鋼渣和加堿體系產(chǎn)氣量與TVFA/TA、PC/AC比值的相關性與文獻報道的相似,且加鋼渣組恢復產(chǎn)氣穩(wěn)定后的TVFA/TA,PC/AC較加堿組低,說明鋼渣的加入使得體系更加穩(wěn)定,這與圖2的結(jié)論一致。通過顯著性分析可知:加堿和加鋼渣組VFA/TA和PC/AC顯著水平P值分別為0.15和0.26,2組的P值均大于0.05,表明2組VFA/TA和PC/AC變化差異不顯著,這正好說明2體系恢復產(chǎn)氣后能較快達到穩(wěn)定狀態(tài)。2.4恢復產(chǎn)氣后沼渣、沼液利用
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋼渣微粉對牛糞厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響[J]. 張浩,楊剛,劉秀玉,宗志芳. 非金屬礦. 2016(05)
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[5]厭氧反應器的酸化及其恢復研究進展[J]. 于雷,彭劍峰,宋永會,徐東耀. 工業(yè)水處理. 2011(08)
[6]NaCl和KCl鹽度對厭氧污泥的馴化及對比產(chǎn)甲烷活性的影響[J]. 鄒小玲,許柯,夏興華,丁麗麗,任洪強. 中國沼氣. 2009(03)
[7]Influence of temperature on performance of anaerobic digestion of municipal solid waste[J]. ZHANG Ji-shi1,2,*, SUN Ke-wei1, WU Man-chang2, ZHANG Lei1 (1. National Engineering Research Center of Solid Waste Resource Recovery, Kunmi ng 650033, China. 2. Faculty of Environmental Science and Engineering, Kunming U niversity of Science and Technology, Kunming 650093, China). Journal of Environmental Sciences. 2006(04)
[8]氣相色譜法分析厭氧反應器中的揮發(fā)性脂肪酸(VFA)[J]. 劉艷玲,任南琪,劉敏,王愛杰,李建政,吳憶寧. 哈爾濱建筑大學學報. 2000(06)
[9]厭氧污泥的最大比產(chǎn)甲烷速率(Umax.CH4)的間歇試驗測定法[J]. 吳唯民,胡紀華,顧夏聲. 中國給水排水. 1985(04)
本文編號:3558124
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