基于产甲烷潜力和基质降解动力学的沼气发酵物料评估

• 作者: 刘刚金 刘静溪 张诚 李超 董泰丽 邓良伟 陈柳萌
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 沼气 发酵 动力学 产甲烷潜力 物料评估
• 年，卷（期）: 2015,（24）
• 所属期刊栏目: 农业生物环境与能源工程
• 页码范围: 262-268
• 页数: 7页
• 分类号: S216.4
• 字数: 6547字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2015.24.040

摘要

为使大型沼气工程发酵物料的评估规范化、科学化、高效化，该文根据物料产甲烷潜力试验得到的物料产气和降解动态情况，利用First-order、Modified First-order和Gompertz模型分析和拟合了物料的产甲烷潜力（biochemical methane potential，BMP），降解动力学参数，提出了物料评估初步指标方法。Gompertz模型对筛选物料的产甲烷潜力曲线的拟合显示出较高的准确性，拟合的甲烷潜力值与试验值较为接近。BMP1%（单日产气量达累积产气量的1%时的累积产气量）作为物料产甲烷潜力的定量判断指标时，累积产甲烷量达到试验结束时累积产甲烷量的90%以上，并且BMP试验时间缩短了27.94%～70.58%。筛选的物料中，小麦秸秆，玉米茎、叶，干、鲜苜蓿，鸡粪水解液，大、小死鸡以及餐厨垃圾的产甲烷潜力（以BMP1%计）分别为220.49、241.01、262.10、310.84、305.80、508.41、520.90、630.7、618.05 mL/g。动力学参数显示，9种物料中：纤维素类物料（除玉米茎和小麦秸秆）、鸡粪和脱油餐厨属于易降解物料，大、小死鸡属于降解缓慢的物料。标准化物料产甲烷潜力和物料间产甲烷动力学参数对比，提高了沼气工程筛选物料的评估的效率。