响应面法优化餐厨垃圾和牛粪混合两相厌氧发酵酸化条件

响应面法优化餐厨垃圾和牛粪混合两相厌氧发酵酸化条件

论文摘要

为提高废弃物厌氧发酵的利用率,开展了牛粪和餐厨垃圾混合两相厌氧发酵过程中酸化条件优化的研究,探究在酸化相中搅拌频率、搅拌速率、酸化浓度、酸化时间和酸化温度对甲烷产率的影响。单因素试验结果表明,最佳的搅拌频率、搅拌速率、酸化浓度、酸化时间和酸化温度分别为:3次·d-1(2 min·次-1)、50 r·min-1、12%、8 h和35℃。在单因素试验基础上,采用响应面法对发酵过程中酸化条件进行优化,以甲烷产率为响应值,选取酸化温度、酸化浓度和酸化时间3个因素研究其对发酵过程中产气率的影响。结果表明,对甲烷产率影响的大小顺序为酸化时间>酸化温度>酸化浓度。最佳的酸化条件为:酸化时间7.6 h、酸化温度35.8℃和酸化浓度10.4%;搅拌频率和搅拌速率分别为3次·d-1(2 min·次-1)和50 r·min-1。采用最佳酸化条件处理后,混合原料的甲烷产率可达290.5 mL·g-1VS,比未经酸化处理提高了17.9%。研究表明,对牛粪和餐厨垃圾两相厌氧发酵中酸化相的酸化条件进行优化,可提高甲烷产率、甲烷含量及VS去除率。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 试验材料
  •   1.2 试验装置
  •   1.3 单因素试验设计
  •   1.4 响应面最优试验设计
  •   1.5 酸化处理对厌氧发酵的影响
  •   1.6 测定方法
  •   1.7 统计分析
  • 2 结果与分析
  •   2.1 单因素试验结果
  •   2.2 响应面分析试验
  •   2.3 验证试验
  •   2.4 酸化处理对厌氧发酵的影响
  • 3 讨论
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘金力,洪秀杰,白岩,毕少杰,杨宏志,王彦杰

    关键词: 餐厨垃圾,牛粪,厌氧发酵,响应面,酸化条件

    来源: 农业环境科学学报 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,农业科技

    专业: 环境科学与资源利用,农业基础科学

    单位: 黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院寒区环境微生物与农业废弃物资源化利用重点实验室,大庆市农业技术推广中心,黑龙江八一农垦大学食品学院

    基金: 国家重点研发计划项目(2017YFD080080203),黑龙江省重点实验室开放基金项目(201703),黑龙江八一农垦大学三横三纵支持计划(TDJH201809)~~

    分类号: X799.3;X713

    页码: 1786-1793

    总页数: 8

    文件大小: 3750K

    下载量: 252

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