接种比对猪粪中温条件产甲烷潜力的影响

为探究不同接种比对猪粪中温产甲烷潜力(BMP)的影响,在(35.0±0.5)℃和3%初始挥发性固体(VS)浓度条件下分别按照猪粪与接种液比例为1∶2、1∶1和2∶1的接种比开展猪粪中温BMP实验,实验期间对各反应瓶的日甲烷产生量和发酵液上清液的pH、氨氮、总氮、葡萄糖等理化指标进行连续监测,并在反应结束后对不同接种比实验体系的微生物群落进行16SV4测序。各处理组甲烷产生量均为标准状况(1个标准大气压,0℃)体积。结果表明:累积甲烷产量和最大日甲烷产生量都与猪粪接种比呈显著正相关关系(P<0.05),但不同接种比例下猪粪BMP(以VS计)无显著差异(P>0.05)。在1∶2、1∶1和2∶1三种接种比例下猪粪的BMP分别为(252.05±5.12)、(250.07±16.57)mL·g^(-1)和(249.65±13.69)mL·g^(-1),其均值为(250.59±1.28)mL·g^(-1);在微生物群落中,厚壁菌门、拟杆菌门与Cloacimonadota是猪粪厌氧消化系统中相对丰度最高的三类细菌,Halobacterota在产甲烷古菌中占绝对优势,变形菌门和Methanobacterium相对丰度的下降水平与接种比呈负相关关系。修正的Gompertz模型较Logistic模型更适合中温条件下猪粪的厌氧消化动力学分析。研究表明,在中温[(35.0±0.5)℃]和3%初始VS条件下,不同接种比的猪粪BMP值无显著差异(P>0.05),从缩短BMP测试时间、提高效率考虑,建议猪粪BMP测试的接种比选取1∶2。

接种比在中温与低温条件下对猪粪产甲烷潜力的影响研究

为探究猪粪挥发性固体(VS)与接种液VS不同接种比(S/I)对中温与低温条件下猪粪产甲烷潜力(BMP)的影响,在(35±0.5)℃中温条件和(23±0.5)℃低温条件下,将初始VS浓度控制在3%,按照接种比为0.5、1.0与2.0开展猪粪BMP试验,并进行产甲烷过程的动力学分析。各试验组甲烷产生量均为标准状况(1标准大气压,0℃)下的体积。结果:无论中温还是低温条件,累积甲烷产量和最大日甲烷产生量都与猪粪接种比呈显著正相关性(P<0.05),但不同接种比例下猪粪BMP无显著差异(P>0.05);以VS计,中温条件下S/I为0.5、1.0和2.0时猪粪的BMP分别为(252.05±5.12)mL/g、(250.07±16.57)mL/g和(249.65±13.69)mL/g,均值为(250.59±1.28)mL/g;低温条件下S/I为0.5、1.0和2.0时猪粪的BMP分别为(183.42±9.18)mL/g、(189.02±11.25)mL/g和(191.88±3.50)mL/g,其均值为(188.11±4.31)mL/g;动力学研究表明,修正的Gompertz模型较Logistic模型更适合猪粪的厌氧消化动力学分析。本研究表明,初始VS水平控制在3%时,在相同温度条件下(中温或低温),不同接种比猪粪的BMP无显著差异,从缩短BMP测试时间、提高效率的角度考虑,建议进行猪粪BMP测试时选取中温条件下,将S/I设为0.5。

基于中温烟气多污染物控制的烟气脱硫实验

中温(200～400℃)烟气多污染物一体化脱除方法能够实现烟尘、NO_x、SO_2一体化脱除,在当前环境问题日趋严峻的背景下具有一定的发展前景。氢氧化钙作为该方法的一种潜力脱硫剂,在中温条件下进行烟气中SO_2脱除的实验研究较少,针对该情况,在自制实验系统上探究了不同因素对SO_2脱除效果的影响,研究表明,在实验室自制的固定床实验系统下,烟气成分中水蒸气、CO_2、NO_x、O_2等的存在会对脱硫产生抑制,升高温度对SO_2脱除有一定促进作用。对吸附产物进行了XRD、SEM等表征,验证了化学吸附机理,氢氧化钙在该温度区间会逐渐分解形成氧化钙,促进SO_2的吸附与内扩散,使得脱硫效果提高。研究结果为进一步提高脱硫效果,提高氢氧化钙活性,并为下一步实现中温下烟气多污染物一体化脱除奠定基础。