国家科技支撑计划(2012BAC25B07)
- 作品数：27 被引量：124H指数：7
- 相关作者：李润东冯磊刘庆玉王粟刘杰更多>>
- 相关机构：沈阳农业大学沈阳航空航天大学黑龙江省农业科学院更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划黑龙江省青年科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程动力工程及工程热物理更多>>
- 城市垃圾厌氧干发酵非甲烷菌群分布变化研究被引量：2
- 2014年
- 为研究非甲烷菌的菌群分布随时间、空间变化对厌氧干发酵的影响,以城市垃圾为原料进行分析,同时测定pH值。结果表明,启动阶段好氧及兼性厌氧细菌属优势菌,其中产酸菌增殖速率高于氨化细菌,7 d达最大值2.95×109MPN/mL,是启动阶段降解有机质的主要菌群,而氨化菌在15 d达最大值1.93×108MPN/mL。随后厌氧细菌快速增殖并保持稳定,且仍是产酸菌占优势,15 d达最大值1.55×1010MPN/mL。厌氧纤维素降解菌增殖较慢,发酵30 d不足105MPN/mL,说明原料中纤维素降解在厌氧发酵后期。空间方面,好氧及兼性厌氧产酸菌在顶部中心最活跃,最大值是底部中心的1.4倍;厌氧产酸菌集中在底部,最大值是顶部的1.2倍。好氧氨化菌在中部中心增殖最多,厌氧氨化菌在中部边缘达最大值1.95×108MPN/mL。纤维素降解菌在底部开始增殖。研究为提高干发酵反应效率和合理设计干发酵反应器提供有效参考数据。
- 孙玉辉王晓明刘齐邵丽杰张欢董晓莹曹焱鑫寇巍
- 关键词：产酸菌纤维素降解菌
- 蔬菜垃圾汁液性质及水解酸化研究被引量：1
- 2014年
- 文章针对蔬菜垃圾汁液性质分析后进行水解酸化实验,分别考查25℃,30℃,35℃,40℃温度条件下,pH值,氧化还原电位(ORP)、挥发性脂肪酸(VFAs)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH+4-N)等指标变化规律。结果表明,35℃条件下VFAs增长较快,VFA总量在第2日达到3434 mg·L-1,pH值在第1日下降至3.73,氨氮在4个温度条件下都未达到对发酵过程抑制或毒性水平。
- 刘齐董晓莹车振宇曹焱鑫邵丽杰武崇辉寇巍
- 关键词：酸化氨氮
- 微量金属元素对餐厨垃圾与牛粪联合厌氧消化效率影响被引量：9
- 2015年
- 为了提高餐厨垃圾（FW）与牛粪（CM）联合厌氧消化效率,试验通过向批式厌氧消化体系中加入微量金属元素（Fe,Co,Ni）,研究其对FW与CM联合厌氧消化性能的影响。结果表明：添加微量金属元素有利于维持系统稳定,提高产气效率。T1~T5的沼气总产量均达到4 000mL以上,较不添加微量元素处理（CK）增加55%左右,平均甲烷含量均在60%以上,较不添加微量元素处理（CK）增加20%左右。T1~T5的有机酸（VFAs）及氨氮含量变化较平稳,未出现酸累积及氨抑制现象,而CK的VFAs及氨氮含量呈现不断上升的趋势。加入微量金属元素后辅酶F420的吸光值开始上升,15 d以后吸光值稳定在0.55~0.65,而CK的吸光值呈现下降趋势。因此,添加微量金属元素是提高FW与CM联合厌氧消化效率的有效途径。
- 裴占江刘杰王粟寇巍张大雷
- 关键词：餐厨垃圾牛粪微量金属联合厌氧消化
- 城市有机垃圾厌氧干发酵菌群与代谢产物特性研究被引量：6
- 2015年
- 文章以城市有机垃圾为原料,采用一次投料批式中温(37℃)厌氧发酵工艺,分析了厌氧干发酵过程中主要菌群,包括厌氧产酸菌、厌氧氨化菌、产甲烷菌和厌氧纤维素降解菌的数量变化及代谢产物的特性。结果表明:厌氧菌中产酸菌和氨化菌最先增殖,产酸菌先于氨化菌达到最大值并占据优势地位。产甲烷菌在启动阶段初期基本没有增殖,第25 d左右达到最大值3.25×10~9个·m L^(-1),随后产甲烷菌在整个盛产期数量维持在这一数量级上。厌氧纤维素降解菌菌数呈现缓慢增长的趋势,直到投料的第45 d才增加到10~6个·m L^(-1)。了解发酵过程中菌群间的作用及代谢产物的特性,协调各微生物的稳定生长,是保证沼气发酵正常运行的必要条件,本试验为城市有机垃圾的无害化处理和资源化利用奠定基础。
- 于美玲于洋董晓莹王晓明谯兴国寇巍
- 关键词：城市有机垃圾产甲烷菌代谢产物
- pH值调控对餐厨垃圾厌氧消化效率的影响被引量：15
- 2015年
- 该试验对pH值调控对餐厨垃圾厌氧消化效率的影响进行了研究。在恒温(35℃)条件下,考察不同pH值(5,6,7,8)对餐厨垃圾厌氧消化过程的影响。结果表明:pH值调控对餐厨垃圾厌氧消化产气影响显著。当pH值为7.0时,餐厨垃圾厌氧发酵产沼气效率较好,产甲烷菌群活性较高,累计产气量达到3692mL,甲烷含量达到55%以上。pH值调控对维持餐厨垃圾厌氧消化系统稳定性有利。各处理在pH值的调控下趋于稳定,产甲烷菌群活性较高,反应体系运行平稳。VFAs中乙酸含量占60%以上,当pH值为7时,乙酸与丁酸所占组分百分比最高,达到77%。对消化液中氨氮的分析表明,经pH值调控后,厌氧消化系统未出现氨氮抑制现象。
- 裴占江刘杰王粟史风梅高亚冰张大雷
- 关键词：餐厨垃圾厌氧消化
- 厌氧发酵液中气泡生成特性的数值研究
- 2021年
- 为了探究带有屈服应力性质的厌氧发酵液中的气泡生成特性,采用VOF法对带有屈服应力性质的厌氧发酵液中的气泡生成过程进行了数值研究。研究发现:带有屈服应力性质的厌氧发酵液中的气泡生成过程可分为膨胀阶段和脱离阶段。在气泡膨胀阶段,气泡中心的起始纵向速度较大,然后速度下降,并维持在一个较小的速度下膨胀;此时,气泡周围的流体主要沿气泡的外法线方向流动,使气泡加速膨胀,直至膨胀成球状。在气泡脱离阶段,气泡的侧端产生了对称的左右漩涡,促使其顶部继续向外扩张,纵向速度有较明显的增加;同时,气泡的"长颈"开始加速生成,最后与喷嘴脱离。在气泡的生成过程中,屈服区域逐渐变大。对于不同的屈服应力的流体而言,气泡的纵横比随着屈服应力的增大而减小,其生成时间随着屈服应力的增加而增加。文章的研究结果将有助于禽畜粪便厌氧发酵过程的优化设计。
- 黄思源李少白曹佰旭寇巍于美玲
- 关键词：厌氧发酵液屈服应力气泡
- 厌氧发酵液中平行气泡间相互作用的数值模拟被引量：4
- 2018年
- 在Fluent软件中采用SIMPLE算法,对具有剪切变稀性的厌氧发酵液中平行双气泡间的相互作用进行了数值模拟。探讨了气泡间距、尺寸、流变性质对气泡间相互作用的影响。结果发现:当两气泡间距较大时,气泡相互排斥,直到互相不影响;当两气泡间距较小时,气泡间液相的惯性力起作用,气泡互相吸引、接触进而聚并。临界聚并的距离随着两气泡的体积增大而减小。发酵液的剪切变稀性越高,两气泡之间稳定上升过程中气泡最终达到稳定时速度越低,相互作用的临界距离越小。研究结果可以为生物质及市政垃圾厌氧发酵过程的优化设计提供理论依据。
- 徐双李少白李润东寇巍于美玲
- 关键词：厌氧发酵液相互作用数值模拟
- 餐厨垃圾干发酵水解酸化机制及产气动力学被引量：9
- 2016年
- 分析了餐厨垃圾干发酵的启动、运行、失衡、恢复及稳定运行全过程中各参数的变化趋势,重点研究了产气特性与挥发性脂肪酸（VFAs）各成分、总固体（TS）浓度等的关系,并讨论水解酸化机制及产气动力学。结果表明：餐厨垃圾干发酵过程可划分为适应性阶段（0-13d）、启动阶段（14-34d）、抑制阶段（35-72d）和恢复及稳定阶段（73-120d）,在恢复及稳定阶段以NaOH稀碱液调节当日回流渗滤液的pH,在72d时pH上升至7.4,产气量明显提高;在98d后TS维持在23%（质量分数）以上,系统日产气量和生物降解率均相对稳定。根据累积产气量数量关系把餐厨垃圾干发酵反应期分为二次函数产气阶段（1-30d）、幂函数产气阶段（31-65d）和线性产气阶段（66-120d）。建立整个实验周期产气率模型,3阶段R2分别为0.987 2、0.952 1、0.999 1,其与实验数据有较好的吻合度。
- 冯磊高媛寇宏丽李润东
- 关键词：餐厨垃圾干发酵水解酸化产气动力学
- 立式连续干发酵装置的设计与产气特性被引量：7
- 2016年
- 该研究设计的立式连续干发酵装置的几点特色包括搅拌升温调节罐、多点分布式进料、立式连续干发酵反应器和熟料回流混合过程,形成一种高固体浓度有机废弃物制取生物燃气的工艺方法及其发酵系统,可实现沼气工程的快速启动、厌氧发酵罐内无需搅拌、且节能,节水,减少沼液沼渣的排放量,保护环境,降低成本。采用上述设计的反应器进行发酵试验,研究熟料回流对产气特性的影响得出,应用回流的各组挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFA)都有所降低,且回流比为1:7的VFA含量最低,氨氮没有累积,C/N接近25,产气效果最好。回流比1:9组,VFA含量累积最高,同时出现氨氮抑制产气的现象,所以得出熟料回流量过多,厌氧发酵系统就会受到抑制,且熟料回流对沼气中甲烷含量没有显著影响。
- 于美玲谷士艳于洋董颖刘沛含朱军谯兴国
- 关键词：沼气发酵产气特性碳氮比
- 玉米秸秆的单独、混合糖化工艺试验研究
- 2013年
- 以玉米秸秆为原料,经稀酸预处理后对其进行糖化。经正交试验分析,纤维素、半纤维素混合糖化在酶浓度为50 U/g,纤维素酶与半纤维素酶比例为4∶3,温度为50℃的条件下,还原糖浓度最大,为7.235 mg/ml。由纤维素、半纤维素单独糖化和混合糖化对比试验可知,温度对还原糖浓度影响最大。
- 于洋刘晓飞胡艳清刘庆玉于美玲
- 关键词：玉米秸秆糖化
