蔬菜类废弃物甲烷发酵的产气潜能及过程特征

宋亚楠, 宋梓梅, 裴梦富, 贾雪雪, 强虹. 蔬菜类废弃物甲烷发酵的产气潜能及过程特征[J]. 环境工程学报, 2018, 12(2): 645-653. doi: 10.12030/j.cjee.201707187
引用本文: 宋亚楠, 宋梓梅, 裴梦富, 贾雪雪, 强虹. 蔬菜类废弃物甲烷发酵的产气潜能及过程特征[J]. 环境工程学报, 2018, 12(2): 645-653. doi: 10.12030/j.cjee.201707187
SONG Yanan, SONG Zimei, PEI Mengfu, JIA Xuexue, QIANG Hong. Biogas production potential and process character of methane fermentation of vegetable waste[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(2): 645-653. doi: 10.12030/j.cjee.201707187
Citation: SONG Yanan, SONG Zimei, PEI Mengfu, JIA Xuexue, QIANG Hong. Biogas production potential and process character of methane fermentation of vegetable waste[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(2): 645-653. doi: 10.12030/j.cjee.201707187

蔬菜类废弃物甲烷发酵的产气潜能及过程特征

  • 基金项目:

    国家自然科学基金资助项目(51308460)

Biogas production potential and process character of methane fermentation of vegetable waste

  • Fund Project:
  • 摘要: 蔬菜废弃物具有适合厌氧发酵的特性。采用Batch实验方法,对5种常见的蔬菜废弃物的产气潜能进行研究,并在此基础上进一步对厌氧发酵过程限制性步骤及物质转化特征进行分析。研究结果表明:5种蔬菜废弃物累积产甲烷量在发酵0~10 d内增加较快,土豆和白菜废弃物产甲烷潜能最大,分别达到102 mL·g-1(VS),和83 mL·g-1(VS),而黄瓜废弃物的甲烷化潜能较低,只有35 mL·g-1(VS)左右。动力学参数拟合表明:土豆和白菜废弃物厌氧发酵水解、酸化、乙酸化和甲烷化各过程转化速率都明显高于其他废弃物,并且各过程最大转化潜能也较其他类蔬菜高出2倍之多。厌氧发酵限制性步骤分析表明,快速水解生成的SCOD不能有效地转化为VFAs,限制了白菜废弃物厌氧消化的后续转化,而VFAs的累积则是胡萝卜、黄瓜和土豆废弃物厌氧发酵的限制性步骤, SCOD以及VFAs同时累积是茄子废弃物发酵过程的显著特征。对各物质发酵过程物质转化特征分析表明,各废弃物由于4 d以后甲烷菌对乙酸的利用减慢,导致丙酸向乙酸的转化减慢而发生累积现象,10 d以后由于产酸过程的减弱,累积的丙酸盐逐渐转化。
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出版历程
  • 刊出日期:  2018-02-08

蔬菜类废弃物甲烷发酵的产气潜能及过程特征

  • 1. 西北农林科技大学资源环境学院,杨凌 712100
基金项目:

国家自然科学基金资助项目(51308460)

摘要: 蔬菜废弃物具有适合厌氧发酵的特性。采用Batch实验方法,对5种常见的蔬菜废弃物的产气潜能进行研究,并在此基础上进一步对厌氧发酵过程限制性步骤及物质转化特征进行分析。研究结果表明:5种蔬菜废弃物累积产甲烷量在发酵0~10 d内增加较快,土豆和白菜废弃物产甲烷潜能最大,分别达到102 mL·g-1(VS),和83 mL·g-1(VS),而黄瓜废弃物的甲烷化潜能较低,只有35 mL·g-1(VS)左右。动力学参数拟合表明:土豆和白菜废弃物厌氧发酵水解、酸化、乙酸化和甲烷化各过程转化速率都明显高于其他废弃物,并且各过程最大转化潜能也较其他类蔬菜高出2倍之多。厌氧发酵限制性步骤分析表明,快速水解生成的SCOD不能有效地转化为VFAs,限制了白菜废弃物厌氧消化的后续转化,而VFAs的累积则是胡萝卜、黄瓜和土豆废弃物厌氧发酵的限制性步骤, SCOD以及VFAs同时累积是茄子废弃物发酵过程的显著特征。对各物质发酵过程物质转化特征分析表明,各废弃物由于4 d以后甲烷菌对乙酸的利用减慢,导致丙酸向乙酸的转化减慢而发生累积现象,10 d以后由于产酸过程的减弱,累积的丙酸盐逐渐转化。

English Abstract

参考文献 (22)

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