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畜禽粪污厌氧-好氧组合处理工艺实现能量自给的可能性

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  近日,农业农村部沼气科学研究所畜禽粪污能源化利用及污染控制团队与国外大学合作,开展了畜禽粪污厌氧-好氧组合处理工艺能效评估研究,构建了畜禽粪污处理能效评价方法,相关研究成果发表在《应用能源(Applied Energy)》。

  厌氧-好氧组合处理工艺是常用的畜禽粪污处理技术。该研究在前期研发提出的第二代厌氧-好氧组合处理工艺(图B)和第三代厌氧-好氧组合处理工艺(图C)的基础上,建立了能量平衡模型,基于不确定性分析模型,模拟了3代厌氧-好氧组合处理工艺在多种因素影响下实现能量自给的可能性。研究结果表明,环境温度是影响处理系统净产能的主要因素。但是,合理的厌氧消化温度(如20℃)和有机负荷率(最大值的50%)以及提高浓稀分离捕集有机物的效率,可以降低环境温度对净产能的影响。此外,与第一代厌氧-好氧组合处理工艺(图A)和第二代厌氧-好氧组合工艺相比,第三代厌氧-好氧组合工艺显示出更高的能量自给可能性和稳定性,即使在冬天或者寒冷地区,其能量自给可能性也逾80%。

  该研究进一步证明了第三代厌氧-好氧组合工艺具有显著优势,不仅可以解决沼液好氧后处理效果差的问题,而且能显著改善畜禽废水冬季厌氧消化(沼气发酵)效率。

  

 

  该研究得到国家自然科学基金和国家现代农业产业技术体系建设专项项目的资助。

  原文链接:https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2022.119551

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