牛粪和玉米秸秆厌氧消化产甲烷潜力及动力学

【摘要】：为了评价牛粪和玉米秸秆的产甲烷潜力,研究其厌氧消化过程动力学方程,采用自制序批式厌氧发酵实验装置对某养殖场牛粪和秸秆的最大甲烷生产潜力及其发酵过程进行研究。通过实验研究,测得接种物、牛粪和玉米秸秆的累计甲烷产量分别为64.87、244.0和466.54 m L CH4/g VS。根据实测的产气量变化曲线,按照modified Gompertz equation模型进行方程拟合,牛粪组和玉米秸秆组拟合方程的相关性系数分别为0.983和0.991,表明运用modified Gompertz equation模型预测牛粪和玉米秸秆的产甲烷潜力方法可行。通过对产甲烷过程的动力学研究得到:接种物、牛粪和玉米秸秆的最大产甲烷潜力分别为66.07、213.93和458.57 m L CH4/g VS,与实测值的误差率分别为1.8%、12.3%和1.7%;牛粪和玉米秸秆的最大甲烷日产气率(Rm)和延滞期时间(λ)分别是13.14 m L CH4/(g VS·d)、30.76 m L CH4/(g VS·d)和0.35 d、0.71 d。综上,玉米秸秆厌氧消化的停滞期长,但总产气量和最大甲烷日产期率都比牛粪高。 【作者单位】： 北京建筑大学北京应对气候变化研究和人才培养基地;
【关键词】： 牛粪 玉米秸秆 厌氧消化 产甲烷潜力 动力学模型
【基金】：北京应对气候变化研究和人才培养基地开放课题(PXM2014014210000037) 北京市教委面上科技项目(KM201310016008) 北京建筑大学2015年本科生科研训练计划项目(PXM2015014210000059) 北京市科技计划项目(Z141100006014060)
【分类号】：X71
【正文快照】： 人们生活水平的提高带动了农业、养殖业快速发展,农作物秸秆、畜禽粪便产量大幅增加。据统计,2010年我国产生玉米秸秆2.73亿t,并且大约一半的玉米秸秆没有充分利用[1]。焚烧是目前我国农村处置农作物秸秆的主要方式,焚烧过程向大气中大量排放CO2和其他污染气体,加剧了大气温室

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