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规模猪场厌氧-好氧粪污处理系统温室气体减排量评估 总被引：1，自引：0，他引：1
在清洁发展机制(CDM)背景下的温室气体减排量交易是一种能帮助畜牧企业主用先进的粪污处理技术替代现有的开放式厌氧塘的好途径.本文的目的是评估先进的厌氧-好氧粪污处理系统的温室气体减排量,案例选自山西某公司的一个存栏6187头的规模猪场.基准线情景以及本文选用的先进系统项目活动排放源包括厌氧消化和好氧过程产生的CH4以及粪污在存贮和利用的过程中产生的N2O;减排量是指基准线情景排放和所选用先进系统排放的差值.项目选用的厌氧-好氧先进系统包括厌氧消化器系统、固液分离系统、废水的好氧处理系统以及分离固体好氧堆肥系统,替代开放厌氧塘系统减少了温室气体的排放,经估算温室气体排放量减少了79.6%, 从 6619.7 t CO2e·a-1减少到1348.5 t CO2e·a-1,6187头的规模猪场的总减排量为5271.2 t CO2e·a-1 2或者说0 85 t CO2e·head-1a-1.将产生的减排量在国际碳市场以每t CO2e 8欧元出售,每年将获得减排收入421695元,每头猪将产生68.2元的减排效益.减排收益的获得弥补了畜牧企业采用先进处理工艺的较高资金投入,促进了先进处理工艺的推广与普及,极大改善畜牧生产以及周边环境. 相似文献
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常温条件下猪粪干发酵的启动 总被引：1，自引：0，他引：1
在室温(25℃),接种污泥和猪粪干物质比为1∶1的条件下,对高固体浓度猪粪厌氧干发酵过程的启动进行了研究.从第10天开始,挥发酸,氨氮和游离氨达到相对稳定的水平,分别为7.5,4.1,0.28 g·kg-1.整个实验期间反应器内pH为8.05 ～8.23.产气速率从第7天开始达到相对稳定水平(58.1 L· d-1),此时的池容产气率为0.83 m3·m-3d-1,但是温度降低4℃导致产气速率降低35.5％左右.产气成分中CO2和CH4的含量在36小时内出现一个快速增长的趋势,其中CO2在第36小时左右达到峰值56.3％,此时CH4的含量为40.5％.CH4含量第20天左右达到60％,CO2含量低于40％.试验表明,在25℃左右,接种污泥和猪粪干物质比为1∶1的条件下,20天左右能够启动猪粪厌氧干发酵反应器. 相似文献
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生物质流化床气化反应过程数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
建立了二维生物质流化床气化炉模型,模型包括气相质量、动量和能量守恒,热解过程动力学采用一步反应模型,气固均相与非均相反应采用物质输送模型,重点考察了颗粒在炉内的运动和热解气化过程,分析了温度和当量比对燃气组分的影响,并对模拟结果与实验结果进行对比验证.结果表明:颗粒在炉内的运行时间约为2.15s,0.8s左右时颗粒进入稳定的流化环境;CO2和CH4摩尔分数沿y轴方向逐渐将低,而CO和H2摩尔分数沿y轴方向不断增加.在不同温度和当量比条件下,模拟所获得的H2、CO、CH4和CO2摩尔分数与实验结果具有良好的一致性. 相似文献
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厌氧消化过程系统动力学模型构建方法研究 总被引：2，自引：0，他引：2
厌氧消化过程具有非线性、超复杂、多反馈等诸多特点,传统数学模拟方式存在诸多不足与缺陷,尤其在模型的进化过程中存在较大的局限性.针对如上问题,研究引入系统动力学(SD)理论,采用SD建模方法构建了厌氧消化过程的数学模型.本文详细介绍了厌氧消化过程系统动力学分块混箱模型(ABMM)的构建理论,步骤及方法,并利用实验室规模EGSB反应器进行了验证.研究结果表明,基于SD方法建立的厌氧消化过程数学模型具有模型结构简单、信息再现性强、易于理解、方法融合性强等系列优势.在给定条件下可以实现相对较为理想的模拟效果. 相似文献
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基于Aspen HYSYS的沼气中CO2气体低温液化分离技术 总被引：2，自引：0，他引：2
基于沼气主要成分CH4气体和CO2气体物理性质的差异,利用PR方程,得出不同CH4体积分数下,沼气泡点和露点的温度和压力;在Aspen HYSYS平台中,设计了低温液化分离沼气中CO2气体的流程,仿真分析了低温液化对CH4体积分数和CO2体积分数的影响.根据低温液化分离沼气中CO2气体的流程,对沼气进行纯化实验,结果表明:实验结果与模拟结果相吻合;液化分离后CH4体积分数从58.2％升至82.8％,CO2体积分数由36.4％降至8.8％,N2+ O2体积分数小于4.0％. 相似文献
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在厌氧消化产沼气过程中乙酸、丙酸和丁酸等挥发性有机酸是重要的中间代谢产物,其中丙酸最为重要。通常厌氧消化系统有机负荷的提高等因素会导致系统丙酸的累积,从而引起系统酸化,抑制厌氧消化系统中微生物的生长、影响系统稳定性。因此,丙酸的降解被认为是厌氧消化过程的限速步骤。然而由于丙酸降解为乙酸,CO2和H2反应所需自由能较高,反应不能自发进行。研究表明丙酸的降解可以通过丙酸氧化菌和氢营养型产甲烷菌等互营合作而完成。文章将从厌氧消化过程中丙酸累积及调控角度出发,分析了影响丙酸累积的几大原因,并总结了近年来针对丙酸累积提出的调控办法和丙酸互营氧化菌群的研究进展,以期为厌氧消化技术的推广应用提供基础。 相似文献
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为了探究秸秆类生物质在热解和气化过程中的产气规律,以我国东北地区典型的玉米秸秆为原料,基于自行建立的管式炉生物质热解气化实验装置,系统研究了玉米秸秆在氮气气氛下热解和在含氧气氛下气化过程中CO、H2、CO2、CH4和CnHm等小分子生物质燃气成分的释放特性,对比分析了不同热解温度和气化温度对不同燃气组分释放规律及其产率的影响。实验结果表明：玉米秸秆热解过程中最先释放的小分子气相产物是CO和CO2;当温度升高时生物质燃气中逐渐出现CH4和H2,且随着热解温度升高,CO的产率峰值最先出现且峰值出现在升温阶段,而CO2、CH4和H2的产率峰值几乎同时出现在恒温阶段;热解温度升高,玉米秸秆热解产生的CO体积分数几乎没有变化,而CO2的占比则随着温度的升高而降低;在400~500℃之间CH4体积分数随着热解温度的升高而增加,在500℃以后,基本稳定在13%。在O.2体积分数为8%、N2体积分数为92%的含氧气氛下,随着气化温度的升高,玉米秸秆气化产生CO2气体的体积分数呈先增加后降低的趋势,而CO的体积分数随着温度的升高而增大,这说明高温气化条件下更有利于CO的释放,而低温条件下有利于CO2的产生。 相似文献
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CH4/CO2混合气中CH4的变压吸附法提纯试验 总被引：1，自引：0，他引：1
选择几种商业化的分子筛,在常温(25℃)、低压(0.2 MPa)下,进行CH4与CO2混合气的动态吸附分离性能试验.结果表明:3A和4A分子筛对CO2的吸附量很小,而5A和13X分子筛都能较好地分离CH4与CO2.混合气在13X分子筛上的分离系数要高于5A分子筛,表明13X分子筛对CH4与CO2的分离效果更好.但5A和13X分子筛使用一次之后,都不能通过抽真空法完全再生,原因是吸附剂被吸附质毒化,红外光谱可以解释这一原因.5A和13X分子筛要成为产业化沼气净化的吸附剂,再生性能还需要进一步提高. 相似文献
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氢分压(PH_2)是厌氧消化中一项重要的状态参数。本研究进行基质淀粉的中温厌氧消化,观察不同状况下 PH_2变化。结果表明:1.具有不同优势类型产CH_4菌的反应器,对 PH_2变化的承受能力完全不同.2.由有机冲击负荷所造成的PH_2变化,其上升速度与基质类型有关。3.PH_2变化明显地受到有机负荷上升速率的影响。4.系统的自身缓冲能力也关系到 PH_2的变化。因此,本研究认为 PH_2作为厌氧消化有机负荷监控的唯一指标是不恰当的。 相似文献
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为考察纤维素对剩余污泥厌氧消化产气性能及微生物形态的影响,在温度为35℃±1℃条件下,采用半连续方式进样,剩余污泥和纤维素根据有机质(VS)的添加量,即VS污泥∶VS纤维素=5∶1,2∶1,1∶1,进行联合厌氧消化。通过对厌氧消化过程中的日产气量,稳定期的甲烷含量、产甲烷活性及微生物形态进行监测与分析。结果表明:纤维素的添加可提高厌氧消化混合物料的营养平衡,有利于厌氧消化的进行;三种不同纤维素添加量与污泥联合厌氧消化的日产气量分别约为对照组(未添加纤维素)日产气量的2.4倍,4.8倍和9.2倍;沼气中CH4所占比例分别约为对照组的1.6倍,2倍和2倍;产甲烷活性分别为45 m L·g~(-1)VSS·d~(-1)(对照组),73 m L·g~(-1)VSS·d~(-1),94m L·g~(-1)VSS·d~(-1)和120 m L·g~(-1)VSS·d~(-1)。稳定期的厌氧消化污泥中的微生物主要由球状菌、杆状菌和丝状菌组成,纤维素的添加可改善对照组中不同菌落混栖且分布不均的局面,促使同一菌落成团生长。其中,在VS污泥∶VS纤维素=1∶1的添加比例下,丝状菌菌落数量庞大,其它两种添加比例中在稳定期的微生物主要以球状菌和杆状菌为主,但球状菌在VS污泥∶VS纤维素=2∶1的添加比例下数量更多。 相似文献
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厌氧消化过程的系统分析方法 总被引：3，自引：0，他引：3
厌氧消化系统是一个多变量、强耦合及高度非线性的超复杂系统,复杂系统传统的手段是采用结构型模型的建模的方法,如本文提到的厌氧消化1号模型(ADM1),本文描述了传统模型对复杂系统的适用范围和局限性,以及对神经网络、专家系统和系统动力学三种不同的系统分析方法的综合比较,提出了系统动力学对于研究厌氧消化这种超复杂系统是较为合适的观点,并在本文中通过以乙酸降解过程表述了系统动力学模型的建立方法. 相似文献
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畜禽养殖过程中排泄的粪污中残存大量抗生素给环境带来潜在风险。为进一步了解水热预处理和厌氧消化对畜禽粪污中典型抗生素降解变化特征,同时明晰抗生素与产甲烷性能的相关性,以猪粪为研究对象,考察了不同温度（70、90、120、150、170℃）水热预处理对3种抗生素（磺胺嘧啶、土霉素和恩诺沙星）的消减作用,研究了3种抗生素在中温厌氧消化过程中的降解规律及其对产甲烷性能的影响。结果表明,磺胺嘧啶和恩诺沙星在70℃水热处理条件下100%去除,而土霉素在90℃水热处理条件下100%去除;3种抗生素的去除率随着厌氧消化时间的延长而逐渐增加,恩诺沙星在厌氧消化5d基本达到100%的去除;土霉素在厌氧消化15d基本达到100%去除,而磺胺嘧啶在厌氧消化30d去除率达52.9%;厌氧消化过程中磺胺嘧啶的去除率随着起始浓度的增加而降低,低浓度组（SDZ-1、SDZ-2和SDZ-3）在前12d均能够完全降解,高浓度组SDZ-4和SDZ-5在厌氧消化36d后的去除率分别为65%和71%。此外,猪粪中磺胺嘧啶为5~150mg/kg范围内,未见对猪粪厌氧消化产甲烷性能产生负面影响作用,厌氧消化累积沼气和甲烷产量与磺胺嘧啶浓度呈负线性相关（R2=0.9546和R2=0.8654）。因此,水热预处理和厌氧消化对猪粪中磺胺嘧啶、土霉素和恩诺沙星具有明显的消减作用,可为后续水热预处理耦合厌氧消化处理含抗生素粪污的研究提供数据支撑。 相似文献
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猪场污水预贮存池的温室气体排放监测 总被引：1，自引：0，他引：1
猪场污水贮存过程中会产生大量温室气体,为测定污水预贮存过程中的温室气体排放情况,该实验利用静态箱法对四川某猪场的三格式污水贮存池进行了温室气体排放情况的监测。试验结果表明:一、二、三级贮存池温室气体CO2排放当量分别为555 g·m-2h-1,555 g·m-2h-1,279 g·m-2h-1,经过分级贮存后,温室气体排放明显减少;3个贮存池排放主要的温室气体均是CH4,其CO2排放当量分别为522 g·m-2h-1,526 g·m-2h-1,266 g·m-2h-1。CH4的贡献率分别达到94%,95%,95%,控制污水贮存过程中的CH4排放是温室气体减排的重要方法。 相似文献
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在（38±2）℃条件下,分别采用UASB和UBF厌氧反应器技术对生活垃圾渗滤液进行处理。结果表明:在厌氧运行过程中,有机负荷提升至15 kg COD（m3·d）,HRT为5 d,UASB厌氧反应器原料产气率为25.4~29.6 m3t,COD去除率高于94%,容积产气率为5.77~6.02 m3m3,CH4含量70%以上,pH值为7.21~8.25;UBF厌氧反应器原料产气率为22.7~25.4 m3t,COD去除率高于90%,容积产气率为4.99~5.60 m3m3,CH4含量66%左右,pH值为7.29~8.01。UASB厌氧反应器处理生活垃圾渗滤液效果优于UBF厌氧反应器。 相似文献
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通过设置在北京市大兴区青云店镇的不同耕作措施试验,利用静态箱-气相色谱法对2季冬小麦（2011年10月—2012年7月和2012年10月—2013年7月）各关键生育期内CO2、CH4的排放通量进行了测定。结果表明：免耕（NT）、深松（ST）、旋耕（RT）、传统耕作（CT）4种耕作措施下,冬小麦农田土壤总体表现为CO2源和CH4汇的功能,且CO2和CH4都有明显的日变化和季节变化特征。CO2日排放通量最高峰出现在0:00,最低峰出现在10:00;CO2季节排放通量最高峰出现在冬小麦播种期和收获期,最低峰出现在越冬期。CH4日排放和季节排放通量变化特征差异显著,但没有明显的变化规律。CO2排放通量与0~20cm各土层土壤温度呈正相关,与0~30cm各土层土壤质量含水率呈负相关关系。CH4排放通量与0~20cm各土层土壤温度呈正相关关系。4种耕作处理下,冬小麦农田CO2的季节平均排放通量为：传统耕作>旋耕>深松>免耕,CH4的季节平均吸收通量为：旋耕>传统耕作>免耕>深松。免耕相对于旋耕和传统耕作农田CO2季节平均排放通量降低了23.3%~27.1%;旋耕、传统耕作相对于免耕和深松CH4的季节平均吸收量增加了20%以上。因此,在京郊冬小麦农田,4种耕作措施（NT、ST、RT和CT）均能不同程度地增加CH4的吸收量,同时,采用免耕能进一步降低农田CO2排放量。 相似文献
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果蔬废物CSTR-ASBR强化酸化分相厌氧消化产气性能研究 总被引：1，自引：0，他引：1
采用CSTR-ASBR强化酸化分相工艺对果蔬废物厌氧消化产气性能进行研究.通过先将果蔬废物榨汁,果蔬渣水解酸化后再进入到甲烷相,果蔬汁直接进行甲烷化的方式,实现强化酸化与分相厌氧消化.结果表明:采用此种厌氧消化方式,可以使酸化相稳定运行的最高负荷达到16 gVS·L-1d-1,将酸化相的末端产物均换算成乙酸后,负荷产酸率平均在800 mg·gVS-1d-1以上,并形成稳定的乙醇发酵类型.甲烷相的有机负荷可从1 gVS·L-1d-1上升到5.5 gVS·L-1d-1,负荷产气率平均在500 mL·gVS-1 d-以上,CH4含量稳定在55％～60％之间.甲烷相运行的最优负荷为4 gVS·L-1d-1,负荷产气率与VS去除率分别可达557 mL·gVS-1d-1和83％,且系统稳定性能良好. 相似文献