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牛粪厌氧发酵产气动力学与加热策略研究

文献类型： 中文期刊

作者： 蒋滔 1 ; 邓良伟 2 ; 韦秀丽 1 ; 贺静 2 ; 王冰 1 ; 向远勇 3 ;

作者机构： 1.重庆市农业科学院

2.农业部农村可再生能源开发利用重点实验室

3.农业部农村可再生能源开发利用南方科学观测实验站

关键词： 牛粪;厌氧发酵;沼气工程;产气率;动力学模型;加热策略

期刊名称： 干旱地区农业研究

ISSN： 1000-7601

年卷期： 2020 年 38 卷 003 期

页码： 188-194

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 以牛粪为研究对象,开展不同温度(15℃~35℃)及有机负荷(0.5~6.0 g·L-1·d-1)条件下沼气产气率研究,构建半连续式沼气发酵产气动力学模型.结果显示,模型对牛粪的容积产气率有较好的拟合度,在15℃、20℃、25℃、30℃和35℃下的最大容积产气率(Rpmax)分别为20.18、54.45、73.86、143.90、146.35 mL·L-1·d-1.通过Rpmax-θ公式计算得到的不同温度区间内温度活性系数θ值分别为1.22(15℃~20℃)、1.06(20℃~25℃)、1.14(25℃~30℃)、1.00(30℃~35℃),相比其它温度区域,15℃~20℃范围内牛粪产气速率对温度的敏感性最大.能量投入与产出估算结果表明,低浓度条件下的牛粪沼气工程(总固体浓度TS约1%)在我国南方冬季不适合额外增温,其热损失以及原料加热至理想温度所需求的热量远大于产能.

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