水热预处理强化牛粪厌氧消化及其机理
2021-09-24宋晓聪王俊杰
环境科学研究 2021年9期
关键词:产量
宋晓聪, 赵 慈, 王俊杰, 王 琛, 叶 旌, 沈 鹏*
1.中国环境科学研究院环境管理研究中心, 北京 100012 2.北京康亿鸿科技发展有限公司, 北京 100176 3.生态环境部固体废物与化学品管理技术中心, 北京 100029
近年来随着畜禽养殖规模化的发展,畜禽粪便已成为一种总量大且独具特点的污染源[1]. 大量畜禽粪便不经过任何处理就直接排放,对养殖场周边的环境造成严重污染,对水源地、农村生态环境和人畜的安全造成极大威胁[2-3]. 畜禽粪便可视为产甲烷的优质材料[4],随着能源和环境问题日益突出,将畜禽废物资源化已经成为当今社会生物质废物处理的热点问题[5].
通过厌氧消化技术使畜禽废物转化为沼气,是实现畜禽废物资源化和能源化的一种有效途径[6]. 畜禽废物大都含有木质素、纤维素、半纤维素. 由于畜禽废物具有多功能的结构和组成特征,必须利用预处理技术来破坏木质纤维素的致密结构[7]. 目前,常用的预处理方法包括化学预处理(酸、碱和氧化钙)、生物预处理(真菌和微生物联合体预处理)、物理预处理(粉碎、挤出和辐射)和物化预处理(蒸汽爆破和水热)[8]. Song等[9]用NaOH、Ca(OH)2和NH3·H2O三种碱性试剂,在浓度分别为4%、6%、8%和10%的条件下处理玉米秸秆,发现在添加浓度为8%的Ca(OH)2预处理秸秆条件下,获得最高甲烷产量(以VS计)为206 mL/g,比未处理组提高了105.3%. 化学预处理虽然比较简单,但是产生的废弃化学试剂仍是其缺陷所在. Lee等[10]利用褐腐真菌的培养滤液进行木质纤维素生物质的酶促糖化,糖产量……
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