国家高技术研究发展计划(2012AA101803)
- 作品数：18 被引量：88H指数：6
- 相关作者：庞昌乐崔宗均张晓东董仁杰陈理更多>>
- 相关机构：中国农业大学山东省科学院北京化工大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家科技支撑计划北京市科技计划项目更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程化学工程动力工程及工程热物理更多>>
- 提高玉米秸秆厌氧消化产气能力的预处理技术研究进展被引量：7
- 2015年
- 我国农作物秸秆年产量居世界之首,其中玉米秸秆分布最广,产量最高。厌氧消化产沼气是利用作物秸秆的有效手段,但玉米秸秆自身木质纤维素紧密的结构会导致产气周期长以及产气量和生物降解率偏低等问题。因此,需要对玉米秸秆进行预处理以破坏其原有结构,提高玉米秸秆的可生物利用性。综述了目前国内外包括物理法、生物法和化学法等玉米秸秆预处理技术的最新研究进展,并对其进行比较,为玉米秸秆厌氧消化产沼气预处理方式的选择提供参考。
- 赵晨崔馨月刘广青张瑞红陈畅
- 关键词：玉米秸秆预处理木质纤维素厌氧消化
- 连续闭式循环氨脱除工艺响应面法优化被引量：2
- 2017年
- 针对两阶段闭式循环氨脱除工艺处理猪粪厌氧消化液耗时、耗碱、难以达到工业化大量污水处理的需求问题,进行了连续闭式循环氨脱除工艺的试验研究。试验结果表明,对于起始氨氮质量浓度为(1 444±37)mg/L的猪粪厌氧消化液,在气流量为530 L/h、液流量为445 m L/h、气液比为2 036条件下,氨氮脱除率可达(66.81±0.24)%。经RSM优化的模型能够很好地分析和预测该工艺及系统条件下猪粪厌氧消化液的氨氮去除结果。所选自变量对于氨氮脱除的影响力从大到小依次为:气液比、液流量、气流量。研究结果可为猪粪厌氧消化液的连续处理提供依据。
- 庞昌乐柏林杰刘良
- 关键词：猪粪厌氧消化液响应面法
- CO_2活化生物质水解残渣制备活性炭的正交实验被引量：6
- 2014年
- 以玉米秸秆酸水解残渣为原料、CO2为活化剂,制备了一系列活性炭,采用正交试验方法分析了原料颗粒大小、CO2/N2体积比、活化温度、活化时间4个因素对生物质水解残渣原料活性炭的比表面积、孔径和得率的影响。正交试验结果表明,活化温度和CO2/N2体积比是影响该类活性炭吸附性能的主要因素。制备的活性炭产品最大比表面积达到845.4m2/g,对应的制备工艺:原料颗粒50目、CO2/N2体积比1∶1、活化温度1000℃、活化时间210min。
- 司洪宇孙凯李艳何思远陈雷孟光范张晓东
- 关键词：活性炭活化温度活化时间
- 四种含木质纤维素原料在牛粪液中的酸化被引量：5
- 2012年
- 为了有效转化木质纤维素原料,提高其资源化、能源化利用潜力,研究了干稻秸、玉米秸、草坪草、新鲜状态玉米秸和风干玉米秸这4种木质纤维素原料在牛粪液环境中的酸化发酵规律。监测发酵过程,以质量减少率分析了原料降解效率,以溶解性化学需氧量(soluble chemical oxygen demand,SCOD)评价酸化产物的积累。结果表明,4种原料在牛粪液中的降解效果明显,规律不同。草坪草的质量减少最快且最多,质量减少率为73.25%。稻秸在10d时与草坪草质量减少率均达到50%,总质量减少率为72.01%。鲜玉米秸在18d时质量减少率为68.36%,接近草坪草和稻秸,总质量减少率为71.64%。干玉米秸总质量减少率最低,为57.6%;木质纤维素总量的降解效率依次为:稻秸>草坪草>鲜玉米秸>干玉米秸。其成分中,各原料半纤维素的降解效率最好,其次为纤维素和木质素;干、鲜玉米秸产生有机酸种类和数量较多,稻秸、草、鲜玉米秸、干玉米秸的产生挥发性脂肪酸(volatile fatty acid,VFA)总量最大值依次为3.91、0.54、7.16、10.99g/L。将酸化产物作为厌氧发酵原料角度分析,稻秸和草坪草在酸化过程中可实现SCOD积累,对厌氧发酵有利,而干、鲜玉米秸的酸化作用对厌氧发酵不利。
- 高瑞芳袁旭峰李佳佳李杰任济伟王小芬崔宗均
- 关键词：发酵纤维素酸化COD
- 搅拌强度对“两相分区一体”沼气发酵工艺产气效率的影响被引量：2
- 2017年
- 为探讨纤维素原料沼气发酵中立式发酵罐易形成浮渣、进料量多容易酸败等瓶颈问题的解决途径,开发了高径比为3.5的"两相分区一体"新工艺装置,对新鲜及青贮玉米秸秆的发酵体系中上部酸化相、下部产甲烷相在微搅拌和每日定时强搅拌2种工艺下的产气效率和各种发酵参数进行了动态测定。结果表明,微搅拌条件下的原料产甲烷潜力高于强搅拌;2种搅拌强度下,鲜秸秆的产甲烷潜力均高于青贮秸秆。在立式反应器中,挥发性有机酸(VFA)质量浓度、可溶性化学需氧量(SCOD)、pH及产甲烷菌和细菌的数量上下明显分层,形成鲜明的"两相分区一体"发酵体系,实现了在同一空间的不同区域分别行使着分解产酸和产甲烷的2种功能。
- 赵野武京伟袁旭峰张环朱万斌王小芬程序崔宗均
- 关键词：纤维素原料沼气发酵搅拌强度产甲烷菌
- 间歇式曝气与人工翻堆对堆肥化进程的影响被引量：4
- 2013年
- 利用间歇式曝气方式,控制堆肥堆体内氧气体积分数调节堆体内有氧/无氧交替周期,与翻堆方式比较,考察不同发酵模式对堆肥化进程及堆肥性质的影响。结果表明:间歇式曝气和翻堆方法均能有效提升堆体内氧气体积分数(翻堆后可使堆体内氧气体积分数达18.5%,曝气可使堆体内氧气体积分数达15.5%)。但曝气和翻堆结束后,堆体内的氧气会迅速下降,翻堆方式在27min内耗尽氧气,间歇式曝气方式在24min内耗尽氧气。在堆肥化过程中,间歇式曝气与翻堆相比,堆体温度提前约10d达到室温;堆体含水量提前约18d达到稳定状态;间歇式曝气能够促进堆肥pH快速恢复至中性。堆肥化结束后,间歇式曝气方式与翻堆方式分别使堆肥物料减少51.3%和44.6%(质量分数);总氮含量分别稳定在1.66和1.62mg/g。可见,间歇式曝气与传统翻堆方式相比,能够促进堆肥快速达到稳定状态,缩短腐熟周期。且比连续曝气节约能源。
- 吕育财王俊刚李宁龚大春王伟东崔宗均
- 关键词：堆肥翻堆腐熟度
- 纤维素分解菌系MC1处理青贮玉米秸秆的条件优化及对产甲烷潜力的影响
- 1复合菌系MC1能高效稳定地分解多种木质纤维素材料,本研究针对甲烷发酵过程中原料分解率低的问题,选用复合菌系MC1对青贮玉米秸秆进行前处理,探讨了前处理对可溶性物质浓度、厌氧发酵甲烷产量和产气效率的影响。实验分为前处理和...
- 代佳丽华彬彬孟星尧袁旭峰朱万斌王小芬崔宗均
- 关键词：青贮玉米秸秆厌氧发酵
- 文献传递
- 沼液堆肥化与牛粪堆肥化的发酵特性及腐熟进程被引量：13
- 2012年
- 为评价沼液作为堆肥含氮添加剂的应用效果,开发沼液的处理应用技术,以牛粪树叶堆肥为对照,将沼液和树叶混合堆制发酵,探讨其发酵特性与腐熟进程。研究结果表明,环境温度一直在10℃以下,沼液堆肥化和牛粪堆肥化均能经历35d以上的堆温超过50℃的高温发酵;而沼液堆肥化超过50℃的高温期持续时间比牛粪堆肥化少8d;经60d的发酵沼液堆肥化的半纤维素含量从发酵初期的12.14%下降到6.53%,纤维素含量由20.5%下降到9.8%;而牛粪堆肥化的半纤维素含量从12.8%下降到9.56%,纤维素含量由21.5%下降到15.9%。可见沼液堆肥化的分解更彻底。从C/N、温度、可溶性糖含量、含水量、种子发芽指数综合评价两种堆肥的腐熟度,沼液堆肥化进入腐熟状态约经30d,而牛粪堆肥化进入腐熟约需45d。
- 赵洪颜李杰刘晶晶袁旭峰王小芬崔宗均
- 关键词：发酵特性腐熟度
- 稻壳与玉米秆高温厌氧发酵制备生物燃气潜力研究被引量：1
- 2014年
- 研究了玉米秆和稻壳在固体浓度为6%时的高温(50℃)发酵性能,并分析了发酵过程中氨氮浓度、碱度及挥发性脂肪酸等参数的变化情况。结果表明,玉米秆和稻壳的挥发性物质产甲烷率接近,分别为(157.67±3.00)mL/g VS和(155.83±6.25)mL/g VS,挥发性物质去除率分别为(53.38±0.81)%和(42.67±0.3)%。但稻壳相比于玉米秆无需粉碎,降低了输入能耗。发酵过程中氨氮浓度及挥发性脂肪酸数值低于抑制浓度,且碱度对发酵系统酸浓度变化具有很好的缓冲能力,可见玉米秆和稻壳适宜作为沼气工程的原料,并可在6%的固体浓度及高温条件下稳定发酵。
- 施晨璐李连华孙永明
- 关键词：厌氧发酵稻壳玉米秆高温
- 基于LabVIEW的实验室厌氧发酵产气在线监测系统被引量：3
- 2016年
- 针对实验室厌氧发酵试验周期长、产气速率低、人工测量产气量劳动强度大的问题,根据排水法原理,设计了基于LabVIEW软件平台的微量产气在线监测系统,实现了系统标定、测量液体自动添加和补充、产气量实时测量、累积产气曲线实时显示和监测数据自动存储等功能。厌氧发酵试验测试结果表明:在线监测数据与人工测量数据对比,相对误差平均值为-2.30%,相对误差最大值为-3.03%,该系统具有良好的准确度和稳定性,可满足实验室厌氧发酵试验微量产气实时监测的需求。
- 庞昌乐刘晓陈理刘良
- 关键词：厌氧发酵在线监测LABVIEW
