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進料濃度對豬糞混合稻稈厭氧產(chǎn)甲烷特性的影響

閱讀:873        發(fā)布時間:2020-08-04
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    碧普(瑞典)有限公司

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摘要:為研究豬糞(Pig manure,PM)與稻稈(Rice straw,,RS)的組配比例與進料的固形物濃度(Total solid,,TS)對中溫條件下厭氧產(chǎn)甲烷特性的影響,通過批次厭氧發(fā)酵試驗摸清不同揮發(fā)性固體(Volatile solids,,VS)比例(PM:RS=1:0,、4:1、2:1,、1:1,、1:2、1:4,、0:1)下的原料配比規(guī)律,,并選擇 VS 配比(PM:RS=1:1、4:1)的混合原料開展進料濃度(TS=4.6%,、7.1%,、9.6%、12.1%)梯度提升的連續(xù)厭氧發(fā)酵試驗,。結(jié)果表明:批次發(fā)酵試驗,,VS PM:RS =4:1 的產(chǎn)甲烷性能表現(xiàn)較好,產(chǎn)甲烷潛力(P 值),、反應動力常數(shù)(k),、大甲烷速率(R m )及到達的時間(t max )依次分別為 380.3 mL?g -1 VS,、0.098 d -1 、37.2 mL?g -1 VS?d -1 ,、4.4 d,。在水力停留時間為 30 d時,VS PM:RS=4:1 的連續(xù)產(chǎn)甲烷性能表現(xiàn)更好,。當進料濃度達到 12.1%時,,甲烷產(chǎn)率、產(chǎn)甲烷潛力轉(zhuǎn)化率和容積產(chǎn)甲烷率分別達到 354.8 mL?g -1 VS,、93.3%,、0.88 L?L -1 ?d -1 。但混合物料中豬糞比例越高,,發(fā)酵系統(tǒng)的氨抑制風險也越高,。在進料濃度達到 12.1%時,VS PM:RS=4:1 的游離氨濃度是 VS PM:RS=1:1 的 1.47 倍,,達到 223.2mg?L -1 ,。研究表明,豬糞與稻稈混合原料 VS PM:RS =4:1(配比后的 C/N=22~23:1)時,,可提高發(fā)酵原料轉(zhuǎn)化效率和容積產(chǎn)甲烷率,;同時,進料 TS 濃度低于 12.1%(OLR 為 2.87 g VS·L -1 ·d -1 )可降低厭氧發(fā)酵中的氨抑制,,保證沼氣工程穩(wěn)定運行,。

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