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不同接种物发酵沼渣热解制炭对比研究

收稿日期：2024-08-22 修回日期：2024-09-30 接受日期：2024-10-05

DOI:10.20078/j.eep.20241001

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    摘要：厌氧发酵是农村有机废弃物能源化转化的重要手段之一,沼渣的高效资源化利用对于促进农业农村低碳能源利用及可持续发展具有重要意义。接种物为发酵过程提供特定的微生物群落,直接影响发酵启动速度、有机物去除率、沼气产量及沼渣品质。为探究不同接种物厌氧发... 展开+
    摘要：

    厌氧发酵是农村有机废弃物能源化转化的重要手段之一,沼渣的高效资源化利用对于促进农业农村低碳能源利用及可持续发展具有重要意义。接种物为发酵过程提供特定的微生物群落,直接影响发酵启动速度、有机物去除率、沼气产量及沼渣品质。为探究不同接种物厌氧发酵对生物质热解行为的影响,以污泥和瘤胃液2种常见和较少见的厌氧发酵接种物为例,对玉米秸秆厌氧消化沼渣进行研究。通过热重和多谱联用分析厌氧发酵前后物料的热解特性,并对热解炭进行了表征。结果表明,沼渣热解所需的表观活化能高于未经发酵的原料,具有更高的热稳定性;污泥发酵沼渣热解活化能较瘤胃液接种沼渣更高;热解过程中,挥发性产物主要以酚类和羰基化合物为主;沼渣热解炭的产率显著高于原料热解炭,且均超过60%;相较于原料热解炭,沼渣热解炭表面粗糙度和多孔结构大幅增加,比表面积和孔隙率增高,同时,污泥沼渣热解炭的比表面积和孔隙率均高于瘤胃液沼渣热解炭,但后者中吡咯-N的相对含量更高,可为沼渣资源化利用提供参考。

    收起-

    作者：

    • 穆兰1,2
    • 许秦洁2,3
    • 蒋晨光2,3
    • 武文竹1,2
    • 石岩1,2
    • 李宁4
    • 孙昱楠1,2
    • 陶俊宇1,2,*
    • 斯航5

    作者简介

    作者简介：穆兰(1992—),女,河南新乡人,讲师,主要研究方向为固体有机废弃物生物发酵能源化。E-mail:mulan@tjcu.edu.cn
    通讯作者：陶俊宇(1992—),男,山东威海人,讲师,主要研究方向为固废资源化利用。E-mail:taojunyu@tjcu.edu.cn或taojunyu@tju.edu.cn

    单位

    • 1. 天津商业大学 机械工程学院,天津 300134
    • 2. 天津商业大学 环境能源X 创新实验室,天津 300134
    • 3. 天津商业大学 生物技术与食品科学学院,天津 300134
    • 4. 天津大学环境科学与工程学院,天津 300350
    • 5. Metener 公司,芬兰 赫尔辛基 41310

    关键字

    • 玉米秸秆
    • 沼渣
    • 热解炭
    • 热解动力学
    • 多谱联用

    基金项目

    国家重点研发政府间国际科技创新合作项目(2022YFE0125100)

    引用格式

    穆兰, 许秦洁, 蒋晨光, 等. 不同接种物发酵沼渣热解制炭对比研究[J]. 能源环境保护, 2024, 38(6): 188−198.

    MU Lan, XU Qinjie, JIANG Chenguang, et al. Comparative study on charcoal production by pyrolysis of fermented sludge with different inoculants[J]. Energy Environmental Protection, 2024, 38(6): 188−198.

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