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基于沼气工程的村镇分布式供能模式设计与经济性分析
1
作者 周闯 刘伟 +5 位作者 秦国辉 王玉鹏 苏小红 单明 孙雪 许芯蕊 《可再生能源》 北大核心 2026年第2期150-155,共6页
为推进农村地区清洁用能改造进程,解决用气成本高、用煤污染严重等问题,文章结合农村地区的村落分布特点、资源储量、经济水平等实际情况,因地制宜地设计了基于沼气工程的村镇分布式供能模式,并对该模式中采用固定式管道、移动式气瓶组... 为推进农村地区清洁用能改造进程,解决用气成本高、用煤污染严重等问题,文章结合农村地区的村落分布特点、资源储量、经济水平等实际情况,因地制宜地设计了基于沼气工程的村镇分布式供能模式,并对该模式中采用固定式管道、移动式气瓶组及移动式槽车3种供能形式的经济性进行了对比分析。结果表明:3种供能形式在适用场景上存在较大差异,在以经济性为决策目标的条件下,当沼气工程与用能村镇的距离小于4.62 km时,采用固定管道式供能较为适宜,且距离越近,年均费用越低;当沼气工程与用能村镇的距离大于4.62 km时,采用移动式气瓶组供能更为经济,且初始投资少;移动式槽车供能仅适用于临时用气,不适用于村镇长期供能。 展开更多
关键词 沼气 农村地区 分布式 供能模式 经济性分析
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粉碎和好氧水解预处理对谷子秸秆沉降及产甲烷特性研究
2
作者 张波 谢宇伦 石宝富 《黑龙江八一农垦大学学报》 2026年第1期91-98,共8页
为增加秸秆厌氧发酵性能,提高甲烷产率并减少浮渣层厚度,以谷子秸秆为研究对象,先进行传质试验,后对谷子秸秆进行不同预处理,分析其沉降变化,在最佳沉降效果下进行厌氧发酵,分析甲烷产率和浮渣层变化情况。结果表明:不进行预处理时,谷... 为增加秸秆厌氧发酵性能,提高甲烷产率并减少浮渣层厚度,以谷子秸秆为研究对象,先进行传质试验,后对谷子秸秆进行不同预处理,分析其沉降变化,在最佳沉降效果下进行厌氧发酵,分析甲烷产率和浮渣层变化情况。结果表明:不进行预处理时,谷子秸秆吸水率在0~12 h内快速升高,12 h后趋于平稳;物质溶出率在12 h前与吸水率相似,但在12 h后仍然缓慢增加;粉碎和好氧水解预处理后,粒径为10目筛下时达到完全沉降时间最短,最佳好氧水解时间为16 h;粉碎组、好氧水解组和联合处理组的累计甲烷产率分别为212、224、235 mL·gVS^(-1),较对照组提高10%、15%、25%,浮渣层体积较对照组减少10%、7%、12%。综上,粉碎和好氧水解可以显著增加秸秆沉降性,减少浮渣层产生,增加甲烷产量。 展开更多
关键词 谷子秸秆 厌氧发酵 秸秆预处理 沉降性 甲烷产率
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复合菌群对厌氧消化强化效果及沼气产量影响因素分析 被引量：1
3
作者 安苗苗 赵国柱 +3 位作者 徐润 许菲 国辉 李强 《生物技术通报》 北大核心 2026年第2期89-101,共13页
【目的】为了获得高效的复合菌群,探究不同生物强化组合对厨余垃圾厌氧消化(anaerobic digestion,AD)产气效果的影响,明确复合菌群提升CH_(4)产量的作用机制。【方法】设置添加无菌水(CK)、接种巴氏甲烷八叠球菌(Methanosarcina barkeri... 【目的】为了获得高效的复合菌群,探究不同生物强化组合对厨余垃圾厌氧消化(anaerobic digestion,AD)产气效果的影响,明确复合菌群提升CH_(4)产量的作用机制。【方法】设置添加无菌水(CK)、接种巴氏甲烷八叠球菌(Methanosarcina barkeri)(B)、接种富集的产甲烷菌群(J)、接种复合菌群(M.barkeri与产甲烷菌群按生物量1∶1混合)(BJ)4个处理组,进行序批式AD实验。采用气相色谱及修正的Gompertz模型分析各组的产气特性,随机森林模型分析沼气产量的影响因素。【结果】所有生物强化处理均延长了产气时间,显著提高了产气速率、累积产气量和CH_(4)含量(P<0.05),其中BJ组提升效果最显著。BJ组产甲烷潜力最大,其次为J组和B组。温度、底物TS含量、pH值、微量元素(trace elements,TE)强化剂添加量、底物C/N(P<0.01)以及复合菌群接种量(P<0.05)均显著影响沼气产量,其中温度影响最大。局部加权回归(locally weighted regression,LOESS)模型表明,各因素与沼气产量之间存在非线性关系,且每个因素都有其最佳范围。【结论】复合菌群结合M.barkeri和产甲烷菌群的优势,兼顾功能复杂性与稳定性,同时有效强化上游代谢过程与产甲烷阶段,对AD系统沼气产量和CH_(4)含量提升效果显著。通过优化生物强化组合和调控关键工艺参数,可有效提升AD性能,推动废弃物资源化利用和能源的可持续发展。 展开更多
关键词 产甲烷菌 Methanosarcina barkeri 生物强化 微量元素强化 工艺参数
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沼液对番茄生长和土壤细菌群落及功能的影响
4
作者 刘莎 胡雨彤 +3 位作者 赵汀葳 张群媛 王旭东 张育林 《中国农业大学学报》 北大核心 2026年第4期83-96,共14页
为系统揭示沼液施用对土壤-植物的作用,以番茄品种“普罗旺斯”为研究对象,通过盆栽试验,设置了T1(V(水)∶V(沼液)=1∶1)、T2(V(水)∶V(沼液)=2∶3)、T3(V(水)∶V(沼液)=1∶2)、T4处理(V(水)∶V(沼液)=2∶5)以及T5(全施沼液)共5个处理,... 为系统揭示沼液施用对土壤-植物的作用,以番茄品种“普罗旺斯”为研究对象,通过盆栽试验,设置了T1(V(水)∶V(沼液)=1∶1)、T2(V(水)∶V(沼液)=2∶3)、T3(V(水)∶V(沼液)=1∶2)、T4处理(V(水)∶V(沼液)=2∶5)以及T5(全施沼液)共5个处理,以不施沼液(100%蒸馏水)为空白对照(CK),测定不同比例的沼液对番茄生长、养分吸收、土壤性质及微生物群落变化的影响。结果表明:1)沼液处理的,番茄地上部分干物质含量达3.99~5.05 g,CK干物质含量为3.97 g,不同比例沼液处理下的地上部分干物质较CK均有不同程度的提高;且5个沼液处理地上部分全氮、全磷含量较CK均显著提高(P<0.05),其中,T5全施沼液处理地上部分全氮、全磷含量最高,分别为32.66和4.26 g/kg,增长幅度达67.90和51.57%。2)T3和T5沼液处理下,土壤电导率随着施用沼液浓度的增加而增加,电导率在156~746μS/cm,施用沼液后土壤的pH显著降低(P<0.05),土壤中硝态氮、有效磷和速效钾的含量随着沼液浓度的增加而显著增加,其中,硝态氮含量的提升最为显著,T5处理下硝态氮含量最高,达到了337.4 mg/kg(P<0.05)。土壤中的钠离子、钾离子、氯离子、硫酸根离子含量随着沼液浓度的增加显著升高(P<0.05),在全施沼液的情况下含量最高。3)全施沼液T5处理显著增加了土壤中亮氨酸氨基肽酶(LAP)、β-乙酰氨基-N-葡萄糖苷酶(NAG)及酸性磷酸酶(AP)的活性(P<0.05)。4)通过PCoA分析得出全施沼液的土壤细菌多样性显著高于CK(P<0.05),且全施沼液下细菌群落组成有较大差异。综上,在土壤中添加沼液可以提高番茄生物量,土壤养分含量,其中施用沼液原液可以提升氮磷循环相关土壤酶活性、土壤细菌数量,改善细菌群落组成。本研究为番茄生长中沼液的科学施用提供重要理论依据。 展开更多
关键词 沼液 番茄 土壤 细菌群落结构
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不同发酵浓度对混合尾菜中温厌氧消化产甲烷特性及关键酶活性的影响
5
作者 朱谣 纪钧麟 +4 位作者 柳静 蒋金和 李永辉 张无敌 尹芳 《中国沼气》 2026年第2期30-36,共7页
研究通过批量式实验探究不同质量分数的底物对厌氧消化产甲烷特性及关键酶活性的影响。实验设置质量分数4%(TA)、5%(TB)、6%(TC)3个底物浓度梯度,在恒温(35±1)℃条件下系统监测挥发性脂肪酸(VFAs)浓度、甲烷含量、总有机碳(TOC)、... 研究通过批量式实验探究不同质量分数的底物对厌氧消化产甲烷特性及关键酶活性的影响。实验设置质量分数4%(TA)、5%(TB)、6%(TC)3个底物浓度梯度,在恒温(35±1)℃条件下系统监测挥发性脂肪酸(VFAs)浓度、甲烷含量、总有机碳(TOC)、总无机碳(TIC)、累计产气量及脲酶与β-葡萄糖苷酶活性等关键参数。尾菜发酵48 d结束,结果表明:1)动力学分析表明,质量分数6%(TC)累计产气量达375.5 L,产气量较质量分数4%(TA)提高了37.76%。利用SGompertz模型拟合,质量分数6%(TC)拟合效果最好且表现出最大产甲烷速率为6.78 L·d^(-1),较质量分数为4%(TA)的实验组提高了19.79%,而且水力滞留时间最短;2)整个发酵体系VFAs浓度变化趋势与TOC的变化规律相符合,表明质量分数6%(TC)能够提供大量TOC促进VFAs的合成,厌氧消化结束时发现,实现4244.11 mg·L^(-1)的TOC消减量,产VFAs能力最强,峰值达3160.45 mg·L^(-1);3)通过分析脲酶与β-葡萄糖苷酶,质量分数6%(TC)脲酶、β-葡萄糖苷酶峰值21.05 mg·L^(-1)、2.52 mg·L^(-1),相较质量分数4%(TA)分别提高了74.25%和13.57%。当尾菜质量分数为6%时,系统产气性能最优,累计产气量和甲烷产率显著提升,说明该浓度下系统稳定性更高、有机碳转化效率更好,高底物浓度促进了VFAs和TOC的积累,有利于甲烷生成。酶活性变化规律与VFAs和TOC的转化效率密切相关,且脲酶和β-葡萄糖苷酶分别作为产甲烷启动和最大化过程的关键指标,其活性在高浓度底物条件下均显著增强。 展开更多
关键词 尾菜厌氧消化 SGompertz模型 总有机碳 脲酶 Β-葡萄糖苷酶
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光催化预处理耦合Cu-Zn共掺杂TiO_(2):玉米秸秆定向转化制甲醇技术研究
6
作者 尤宏梅 苏小红 +4 位作者 陆佳 张婷婷 林瑞安 周闯 刘伟 《中国沼气》 2026年第1期18-25,共8页
为实现温和条件下生物甲醇的高效制备,研究开发了一种以玉米秸秆为原料制备甲醇的两步法策略:首先通过光催化耦合纤维素酶解将玉米秸秆转化为葡萄糖,再利用CuZn共掺杂的TiO_(2)光催化剂(CZ-TiO_(2))在常温常压下将酶解液中的葡萄糖光催... 为实现温和条件下生物甲醇的高效制备,研究开发了一种以玉米秸秆为原料制备甲醇的两步法策略:首先通过光催化耦合纤维素酶解将玉米秸秆转化为葡萄糖,再利用CuZn共掺杂的TiO_(2)光催化剂(CZ-TiO_(2))在常温常压下将酶解液中的葡萄糖光催化转化为甲醇。通过水热法和浸渍法成功制备了CZ-TiO_(2)催化剂,并利用SEM、XRD、FTIR和XPS等手段对其进行了表征,结果证实Cu和Zn成功进入TiO_(2)晶格,有效拓宽了光响应范围并提升了光生电子-空穴对的分离效率。在CZ-TiO_(2)用量200 mg、酶解液1 mL、去离子水1 mL、乙腈8 mL的条件下,经24h光照,甲醇产率达到5.99%,较未掺杂TiO_(2)(0.11%)提升了近54倍。研究表明,Cu与Zn的协同效应能够有效调节TiO_(2)电子结构,促进葡萄糖C-C键的断裂及定向还原。 展开更多
关键词 TiO_(2) 光催化 CuZn共掺杂 玉米秸秆 甲醇
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不同浓度沼液和沼渣/有机肥配施对土壤和大豆的作用效应
7
作者 龚婷 刘胜 +4 位作者 徐超 李骏 张鑫 牛文娟 袁巧霞 《华中农业大学学报》 北大核心 2026年第1期236-245,共10页
为应对土壤结构破坏及养分流失对生态环境和食品安全带来的严峻挑战,同时实现沼液废物资源的高值化利用,以沼液作为液体肥料、沼渣和有机肥作为固体肥料,以大豆为供试作物,在大棚栽培条件下探究了沼肥施用浓度和配施方法对0~80 cm深度... 为应对土壤结构破坏及养分流失对生态环境和食品安全带来的严峻挑战,同时实现沼液废物资源的高值化利用,以沼液作为液体肥料、沼渣和有机肥作为固体肥料,以大豆为供试作物,在大棚栽培条件下探究了沼肥施用浓度和配施方法对0~80 cm深度土壤理化性质和大豆产量的影响。沼肥配施方法和施用浓度组合包括单施有机肥(TK1)、干式发酵沼液作基肥结合有机肥追肥(TK2)、单施干式发酵沼液(TK3)、沼渣作基肥结合湿式发酵沼液追肥(TK4)、沼渣作基肥结合有机肥追肥(TK5)和沼渣/有机肥混作基肥结合湿式发酵沼液追肥(TK6),设置原土(校园绿化土)为空白对照组(CK)。结果显示,耕作层土壤碱解氮和速效磷含量提升最高的施肥处理为TK6组,分别增加3.56和2.44倍;土壤耕作层速效钾含量增幅最高的处理组为TK3组,增加9.37倍;在60~80 cm深层土壤,施用干式发酵沼液全氮和全钾易向下迁移,施用湿式发酵沼液全磷易向下迁移至80 cm土层。不同施肥处理组土壤团粒体结构存在显著差异;TK1处理显著增加了土壤小团粒体的数量,增幅为25.2%;TK3处理则增加了土壤大中团粒体的数量,增幅为1.68%;相较于其他处理,TK1处理组中土壤氮损失最大,大豆产量最低,而TK4处理组中大豆产量最高,约为4350 kg/hm^(2)。综上,单施干式发酵沼液显著提升土壤耕作层养分含量、养分更易向下迁移,沼渣作基肥结合湿式发酵沼液追肥更有利于提升大豆产量。 展开更多
关键词 沼液 沼渣 有机肥 配施 土壤理化特性 大豆
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电催化厌氧膜生物反应器甲烷回收及沼气提质研究进展
8
作者 程宇 高天宇 +1 位作者 丁家琪 张捍民 《水处理技术》 北大核心 2026年第4期1-10,17,共11页
生物天然气是一种清洁的、来源广泛的可再生能源,主要来自于有机废弃物的厌氧消化。厌氧膜生物反应器(AnMBR)将厌氧消化和膜技术结合,是一种能耗低、有机负荷高、处理效果好的高效厌氧处理技术。然而,厌氧过程中存在大量溶解性甲烷随发... 生物天然气是一种清洁的、来源广泛的可再生能源,主要来自于有机废弃物的厌氧消化。厌氧膜生物反应器(AnMBR)将厌氧消化和膜技术结合,是一种能耗低、有机负荷高、处理效果好的高效厌氧处理技术。然而,厌氧过程中存在大量溶解性甲烷随发酵液流失,造成了严重的能量损失和温室效应;同时产生的沼气往往CH_(4)含量偏低,热值不足,在作为燃料使用上受到限制。溶解性甲烷回收和沼气提质升级(CO_(2)去除)是AnMBR工程化应用的关键因素。生物电化学技术和AnMBR耦合,提供了一种可行的甲烷回收和沼气提质方案,通过膜分离和引入电场,有效促进了气相甲烷富集和CO_(2)还原生成CH_(4)。本文综述了AnMBR过程中,溶解性甲烷回收和沼气提质技术基本原理和研究进展,重点阐述了电催化强化AnMBR能源回收及沼气提质的作用原理、强化效能,同时总结讨论了电极材料和外部电场2个关键因素对电催化AnMBR耦合系统影响效果,并对系统未来研究进行展望。本研究将推进电催化AnMBR系统对有机废弃物能源回收的进一步探索,为能源结构转型提供可行性的思路。 展开更多
关键词 厌氧膜生物反应器 溶解甲烷 电化学 沼气提质
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基于文献计量学的闷棚与强还原土壤灭菌技术研究态势分析
9
作者 韩贵成 刘倩如 +3 位作者 王冰雪 褚银枝 段娜 左强 《农业工程》 2026年第1期54-60,共7页
基于文献计量方法,使用VOS viewer和Cite space进行可视化分析,对2013—2024年中国知网数据库和Web ofScience(WoS)核心合集数据库中关于闷棚与强还原土壤灭菌的文献进行统计,通过关键词分析,梳理该领域近10年的发展热点。结果表明,中... 基于文献计量方法,使用VOS viewer和Cite space进行可视化分析,对2013—2024年中国知网数据库和Web ofScience(WoS)核心合集数据库中关于闷棚与强还原土壤灭菌的文献进行统计,通过关键词分析,梳理该领域近10年的发展热点。结果表明,中英文发文量呈波动增长趋势,中国和美国是该领域发文量最多的国家,其中美国农业部和中国南京师范大学发文量最多。当前闷棚与强还原土壤灭菌领域的热点是土壤微生物群落结构变化、土传病害防治效果,以及处理所需的有机碳源类型选择等方面。闷棚与强还原土壤灭菌对连作障碍的改良作用、对土壤综合质量的提升作用、对二次污染的削减作用,以及其在技术、应用、机理层面的改良及完善,将是目前和未来的研究热点方向。 展开更多
关键词 闷棚 强还原土壤灭菌 土壤修复 文献计量学 可视化分析 态势分析
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好氧甲烷氧化菌催化合成甲醇机制及工艺改进研究进展
10
作者 田静 王旭光 +3 位作者 苏小红 刘伟 张艺林 尤宏梅 《中国沼气》 2026年第2期9-20,共12页
甲烷作为天然气核心组分,其高效清洁利用已成为能源领域研究焦点。其中,将甲烷转化为高能量密度且易于储运的甲醇技术备受关注。相较于传统工业甲醇合成方法,好氧甲烷氧化菌催化技术凭借其温和条件下的高效性与环境友好性,展现出显著应... 甲烷作为天然气核心组分,其高效清洁利用已成为能源领域研究焦点。其中,将甲烷转化为高能量密度且易于储运的甲醇技术备受关注。相较于传统工业甲醇合成方法,好氧甲烷氧化菌催化技术凭借其温和条件下的高效性与环境友好性,展现出显著应用潜力。文章系统梳理了好氧甲烷氧化菌催化甲烷制甲醇技术的最新研究进展,重点解析了菌株代谢机制与菌种优化策略。针对当前生物催化效率低、细胞稳定性差及传质受限等关键技术瓶颈,提出了工艺参数调控、细胞固定化、传质载体优化等改进措施,旨在提升甲烷转化效率与甲醇产量,为该技术的工业化应用提供理论参考与技术路径。 展开更多
关键词 好氧甲烷氧化菌 甲烷转化 代谢机制 菌种优化 工艺优化
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中国畜牧业ESG实践进展及提升路径研究
11
作者 袁静 吴旦卫 +4 位作者 于天飞 葛一洪 刘丝雨 何雨霞 张丛光 《中国沼气》 2026年第1期76-88,共13页
全球可持续发展理念深化背景下,ESG理念在畜牧业的应用价值凸显,成为衡量行业可持续发展能力的关键维度。通过以现状、挑战、对策为逻辑主线,系统梳理我国畜牧业企业在ESG信息披露、评级及投资3大环节的实践进展,指出信息披露与国际标... 全球可持续发展理念深化背景下,ESG理念在畜牧业的应用价值凸显,成为衡量行业可持续发展能力的关键维度。通过以现状、挑战、对策为逻辑主线,系统梳理我国畜牧业企业在ESG信息披露、评级及投资3大环节的实践进展,指出信息披露与国际标准存在差距、国际评级机构覆盖率低且评分偏低、ESG股权规模有限且缺乏行业指数产品等问题;并进一步揭示深层挑战,包括评级指标适配性不足、行业披露指引缺位、专业人才匮乏以及畜禽产品面临潜在国际竞争压力。针对上述问题,提出提升行业ESG竞争力的路径:制定统一信息披露规则、扶持本土评级机构、构建畜牧业ESG指数、创新绿色金融工具、传播优秀实践案例及培养专业人才,旨在推动我国畜牧业实现高质量、可持续发展。 展开更多
关键词 畜牧业 ESG实践 可持续发展 信息披露
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黑曲霉发酵餐厨垃圾三相固渣产酶的性能研究
12
作者 张瑞华 刘晓吉 +8 位作者 刘青 谷艳芳 尚斯源 张莹莹 王志华 罗娟 刘秋琳 王勇群 徐恒 《中国沼气》 2026年第2期21-29,共9页
商业酶制剂在有机固废资源化处理中受到广泛关注,但其原料成本和灭菌要求限制了大规模应用。为此,选用餐厨垃圾三相固渣,通过餐厨垃圾浆液湿热水解和三相分离获得的富含多种有机物的原料作为低成本且无需灭菌的发酵原料,利用黑曲霉生产... 商业酶制剂在有机固废资源化处理中受到广泛关注,但其原料成本和灭菌要求限制了大规模应用。为此,选用餐厨垃圾三相固渣,通过餐厨垃圾浆液湿热水解和三相分离获得的富含多种有机物的原料作为低成本且无需灭菌的发酵原料,利用黑曲霉生产复合酶。研究结果表明:黑曲霉能够在三相固渣上有效生长,并合成淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶和脂肪酶。在pH值为5.5的条件下,酸性蛋白酶、纤维素酶和脂肪酶的活性最佳,而淀粉酶的活性在pH值为6.5时达到最大。正交实验结果显示,pH值对酶活的影响最大,其次为菌液投加量和培养时间。通过功效系数法与AHP-CRITIC混合赋权法优化后的最佳发酵条件为pH值5.5、菌液投加量2 mL(对应30 g三相固渣)、培养时间6 d。研究结果有望进一步推动低成本酶制剂在有机固废领域的应用,并为餐厨垃圾三相固渣的资源化利用提供了新思路。 展开更多
关键词 餐厨垃圾 三相固渣 黑曲霉 固态发酵 酶活
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市政污泥、餐厨垃圾协同厌氧消化产甲烷供热实现沼渣干化用能自足
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作者 朱伟娜 史永涛 《中国沼气》 2026年第2期65-71,共7页
市政污泥作为城市废弃物单独厌氧消化时,由于有机质含量低,沼气产量小,沼渣产量大,项目热量需求不能得到自足,限制了市政污泥厌氧消化发展途径。餐厨垃圾也是城市垃圾的一部分,有机物含量高,厌氧消化后沼气产量大,沼渣产量小。文章通过... 市政污泥作为城市废弃物单独厌氧消化时,由于有机质含量低,沼气产量小,沼渣产量大,项目热量需求不能得到自足,限制了市政污泥厌氧消化发展途径。餐厨垃圾也是城市垃圾的一部分,有机物含量高,厌氧消化后沼气产量大,沼渣产量小。文章通过计算沼渣干化热量需求并转化为厌氧消化系统的产沼气要求,确定了市政污泥和餐厨垃圾协同厌氧消化的最佳TS混合配比为1∶2.54。同时根据目前主要的消化液脱水工艺设备出口的沼渣含水率,分别计算了沼渣含水率在82%~65%时所对应的市政污泥和餐厨垃圾TS比值范围为(1∶4.09)~(1∶0.21)。这一结论和众多市政污泥、餐厨垃圾协同厌氧消化理论研究所提出的协同配比(1∶4)~(1∶0.5)高度吻合。文章还提供了实际工程案例介绍,以期为市政污泥、餐厨垃圾协同厌氧消化项目提供热量、技术方面的参考。 展开更多
关键词 市政污泥 餐厨垃圾 协同厌氧消化 沼渣干化 用能自足
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生物质沼渣资源化利用的多维路径探索:技术挑战、风险管控与循环经济模式创新
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作者 迟世丹 梁甜甜 +2 位作者 刘琪 王胜利 李崇斌 《中国沼气》 2026年第1期48-57,共10页
生物质沼渣作为沼气工程的副产物,兼具资源价值与环境风险的双重属性。文章系统梳理了近20年国内外沼渣资源化利用的研究进展,揭示其物理特性(纤维含量64%、矿物质1%)、化学组成(N+P+K总量达8%)及生物学功能(促进土壤微生物活性)对农业... 生物质沼渣作为沼气工程的副产物,兼具资源价值与环境风险的双重属性。文章系统梳理了近20年国内外沼渣资源化利用的研究进展,揭示其物理特性(纤维含量64%、矿物质1%)、化学组成(N+P+K总量达8%)及生物学功能(促进土壤微生物活性)对农业和环境的潜在影响。研究显示,沼渣通过肥料化、能源化、材料化等途径可实现高效利用,如制备有机肥使作物增产15%~20%、热解生物炭封存CO_(2)0.82 t·t^(-1)沼渣、黑水虻转化产出40%粗蛋白饲料。然而,其应用面临重金属累积(如Cd超标率15%)、抗生素残留及高含水率(>80%)导致的运输成本攀升等挑战。针对这些问题,提出“技术-政策-产业”协同解决方案:开发智能化脱水装备降低能耗30%,构建基于机器学习的精准施肥模型,设计分级补贴与碳交易机制。通过对比分析我国“沼渣-有机肥”循环模式与欧洲“能源-材料”联产体系的差异,指出未来需融合纳米材料、合成生物学等前沿技术,建立跨行业资源化网络。研究为沼渣从“环境负担”向“战略资源”转型提供了理论依据和实践路径,对推动“双碳”目标下的循环农业发展具有重要意义。 展开更多
关键词 沼渣资源化 重金属风险 生物炭 循环经济 政策协同
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菏泽市畜禽粪便资源评估及肥料化与能源化利用潜力分析
15
作者 朱丹丹 商志恒 +6 位作者 沈俊俊 王帅 孙福方 蔡中峰 石素素 展光建 冯艳忠 《中国沼气》 2026年第1期13-17,共5页
该研究利用《2024年菏泽市统计年鉴》统计数据,结合文献数据,对2023年菏泽市各县区畜禽养殖规模及其粪便产生量进行统计,分析其粪便资源区域分布特征以及各县区畜禽粪便耕地负荷,并概算粪便肥料化利用潜力和沼气潜力,为菏泽市养殖废弃... 该研究利用《2024年菏泽市统计年鉴》统计数据,结合文献数据,对2023年菏泽市各县区畜禽养殖规模及其粪便产生量进行统计,分析其粪便资源区域分布特征以及各县区畜禽粪便耕地负荷,并概算粪便肥料化利用潜力和沼气潜力,为菏泽市养殖废弃物资源利用提供参考依据。结果表明:2023年菏泽市畜禽总量(猪当量)为1183万头,产生粪便1381.85万t;肥料化利用折算成有机肥的潜力为564.44万t,利用畜禽粪便还田替代化肥可减少化肥投入7.8亿元;能源化利用产沼气潜力为18.36亿m^(3)。在菏泽市,曹县畜禽粪便总量最多,有机肥生产潜力和沼气潜力最大,分别为326.47万t、107.72万t和2.88亿m^(3)。菏泽市畜禽粪便耕地负荷为17.78 t·hm^(-2),未超出还田的最大限量值30 t·hm^(-2)。 展开更多
关键词 菏泽市 畜禽粪便 耕地负荷 沼气潜力 肥料化利用
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江西省水稻秸秆养分资源量及其还田效果研究
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作者 马静 黄振侠 +5 位作者 刘宇新 吴多基 辛宜聪 王跃春 熊江花 吴建富 《中国沼气》 2026年第1期58-66,共9页
江西是我国重要的双季稻产区,明晰其秸秆资源的空间分布特征及秸秆还田的养分替代潜力,可为推进全省秸秆综合高效利用和农田化肥减量提质增效提供理论依据。文章基于2023年江西各县水稻秸秆产生量,结合秸秆中氮、磷和钾养分含量及其还... 江西是我国重要的双季稻产区,明晰其秸秆资源的空间分布特征及秸秆还田的养分替代潜力,可为推进全省秸秆综合高效利用和农田化肥减量提质增效提供理论依据。文章基于2023年江西各县水稻秸秆产生量,结合秸秆中氮、磷和钾养分含量及其还田条件下的养分当季释放率推算水稻秸秆还田的化肥可替代量,并通过江西省秸秆综合利用重点县秸秆还田效果监测数据,揭示江西省水稻秸秆资源特征和化肥替代利用潜力。2023年江西水稻秸秆年总产量为2126.50万t,其中赣北占59.29%,赣中占30.10%,赣南占10.61%。全省水稻秸秆资源主要来源为双季稻种植区,早晚稻秸秆资源占70%以上。全省水稻秸秆养分资源总量分别为18.42万t(N)、6.34万t(P_(2)O_(5))和41.78万t(K_(2)O),水稻秸秆养分当季归还量为10.27万t(N)、3.68万t(P_(2)O_(5))和37.68万t(K_(2)O),总量为51.63万t,其中53.81%养分当季归还量集中在赣北片区。秸秆还田处理均有促进土壤颗粒的凝聚胶结的趋势,即由微团聚体(<53μm)向中大团聚体(>250μm)转化。秸秆还田对土壤碱解氮、速效钾和有机质含量都有不同程度的提升,尤其是秸秆全量还田处理,对土壤速效钾和有机质含量提升效果更为明显。秸秆半量还田对晚稻产量有一定的提升效果,而秸秆全量还田对产量无显著影响。综上,江西不同区域的水稻秸秆资源总量总体上表现为“北多南少”,应因地制宜加强秸秆高效利用;秸秆还田利用情景下需考虑还田秸秆的替代化肥潜力,以促进化肥减量增效和农业绿色发展。 展开更多
关键词 江西省 水稻秸秆资源 化肥替代 秸秆还田
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温度及进料量异常对餐厨垃圾厌氧发酵的影响及缓解对策研究
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作者 熊威 郭卫 +8 位作者 邵敏 罗星星 邓丁元 汪燕铭 胡建伟 万厉谦 熊贞晟 邵鹏辉 向书玉 《中国沼气》 2026年第2期37-45,共9页
温度和进料量是餐厨垃圾厌氧工程常会出现季节性波动的因素,深度认识其内在影响机理并探索有效缓解措施,对于工程维稳和技术改进有极大帮助。该研究基于南昌市某工程现场运行情况,采用CSTR反应器分别开展了高温和高进料量下的失稳和复... 温度和进料量是餐厨垃圾厌氧工程常会出现季节性波动的因素,深度认识其内在影响机理并探索有效缓解措施,对于工程维稳和技术改进有极大帮助。该研究基于南昌市某工程现场运行情况,采用CSTR反应器分别开展了高温和高进料量下的失稳和复稳研究。结果表明,两种工况会通过形成氨抑制和酸抑制导致体系失稳,但是抑制形成路径存在差异。其中,可将CH_(4)和CO_(2)作为主要指标,容积产气率、挥发性脂肪酸、固体降解率等作为次要指标判断失稳原因。反应器彻底失稳后,分别对高温和高进料量两种工况辅以间歇负压和添加外源污泥,可以有效缓解异常现象并恢复至正常产气水平。研究结果可为餐厨垃圾厌氧工程项目日常运行过程中的维稳和管理提供理论参考。 展开更多
关键词 餐厨垃圾 厌氧发酵 温度 进料量
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基于MLP-SVR模型的MVR真空膜蒸馏系统性能预测
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作者 诸胜瑞 司泽田 +2 位作者 张天慧 李科 庞赐荣 《工业水处理》 北大核心 2026年第3期177-183,共7页
机械蒸汽再压缩(Mechanical vapor recompression,MVR)真空膜蒸馏系统是处理硫酸废液的新技术,对其进行性能预测是实现系统智能化与高效稳定运行的关键。搭建了一套MVR真空膜蒸馏系统试验装置,以硫酸溶液为处理对象,开展了不同工况试验... 机械蒸汽再压缩(Mechanical vapor recompression,MVR)真空膜蒸馏系统是处理硫酸废液的新技术,对其进行性能预测是实现系统智能化与高效稳定运行的关键。搭建了一套MVR真空膜蒸馏系统试验装置,以硫酸溶液为处理对象,开展了不同工况试验(进料硫酸质量分数5%~30%、温度70~90℃、流量5~25 m^(3)/h、蒸汽压缩机频率5~50 Hz),共获得了170组有效数据样本。在此基础上,构建了多层感知器(Multi-layer perceptron,MLP)-支持向量回归(Support vector regression,SVR)预测模型,用于预测系统单位质量产水的能耗。选取136、34组数据分别作为训练集、测试集对模型进行训练和测试。结果表明,MLP-SVR模型对系统单位质量产水能耗的预测值和真实值高度吻合,其训练和测试过程的R^(2)分别达到0.998和0.980,平均绝对误差分别为2.749 kW·h/t和6.201 kW·h/t,相对误差均小于20%。模型在保持高拟合精度的同时表现出良好的泛化能力。因此,所建立的MLP-SVR模型能够准确、高效地预测MVR真空膜蒸馏系统单位质量产水能耗,为系统优化与智能化运行提供可靠的数据支撑。 展开更多
关键词 机械蒸汽再压缩 真空膜蒸馏 性能预测 多层感知器-支持向量回归 单位能耗
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沼气固体氧化物燃料电池发电系统的性能分析
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作者 史香锟 张霖 +2 位作者 吴昊 刘世学 张淑兴 《可再生能源》 北大核心 2026年第1期1-7,共7页
为了提高沼气发电效率,文章提出一种基于固体氧化物燃料电池(SOFC)的沼气发电系统。建立了沼气SOFC发电系统模型,分析了燃料利用率、水碳比、沼气甲烷含量、沼气含氧量对系统发电性能的影响。结果表明:当沼气中甲烷含量为70%,二氧化碳... 为了提高沼气发电效率,文章提出一种基于固体氧化物燃料电池(SOFC)的沼气发电系统。建立了沼气SOFC发电系统模型,分析了燃料利用率、水碳比、沼气甲烷含量、沼气含氧量对系统发电性能的影响。结果表明:当沼气中甲烷含量为70%,二氧化碳含量为30%时,系统发电效率可达到47.8%;增加燃料利用率会增大系统发电功率和发电效率;降低水碳比会增大系统发电功率,但发生积碳的风险加大;沼气中甲烷含量越高,系统发电功率越高,但发电效率略微下降;沼气中含有少量的氧气不会影响SOFC阳极材料的安全性,且对系统发电效率影响较小。 展开更多
关键词 沼气 固体氧化物燃料电池 发电系统 发电效率
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农业废弃物厌氧发酵制取沼气工艺与设备优化
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作者 周鹏程 《乡村科技》 2026年第2期154-158,共5页
为解决农业废弃物污染与资源浪费问题,助力实现“双碳”目标,对农业废弃物厌氧发酵制取沼气技术进行系统性研究。通过试验探究与模型构建,对多物料协同配比、复合预处理及多参数动态调控工艺,以及抗堵塞反应器、分场景净化利用设备及智... 为解决农业废弃物污染与资源浪费问题,助力实现“双碳”目标,对农业废弃物厌氧发酵制取沼气技术进行系统性研究。通过试验探究与模型构建,对多物料协同配比、复合预处理及多参数动态调控工艺,以及抗堵塞反应器、分场景净化利用设备及智能监测系统进行优化。结果表明,优化后的纤维素降解率提升40%以上,产甲烷量为0.3~0.5 m^(3)/kg(以挥发性固体计),甲烷纯度≥90%,系统运维成本下降40%。该研究完善了厌氧发酵技术体系,提升了技术效率与适应性,为农业废弃物资源化规模化应用提供了可靠的技术支撑。 展开更多
关键词 农业废弃物 厌氧发酵 制取沼气工艺 抗堵塞反应器 智能监测系统
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