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贾璇 (贾璇.) | 李迎新 (李迎新.) | 吴雅楠 (吴雅楠.) | 王勇 (王勇.) | 郝艳 (郝艳.) | 李鸣晓 (李鸣晓.)

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以猪粪、鸡粪、玉米秸秆、餐厨垃圾和厨余垃圾等5种农业固体废物为底物,采用修正的Gompertz模型,研究了典型农业固体废物暗发酵产氢动力学和代谢产物变化规律,探讨了不同温度和初始pH条件下的主要产氢代谢途径.结果 表明:温度和初始pH对农业固体废物暗发酵产氢具有显著影响;高温组累积产气量和氢气百分含量显著高于中温组.在55℃高温且pH为6.0的条件下,餐厨垃圾暗发酵产氢效果最佳,累积产气量和氢气百分含量最大,为1 100mL和73.58%,最大产氢速率和产氢潜力分别为37.11 mL·h-1和660.30 mL;厨余垃圾暗发酵产氢效果次之,鸡粪产氢潜力最差.在暗发酵产氢末期,以鸡粪为底物的代谢产物的氨氮浓度最高,过高的氨氮浓度可能抑制了产氢过程.VFA分析表明:不同底物和条件下丁酸浓度均最高,且含有少量乙醇、乙酸、丙酸等;暗发酵产氢代谢途径是以丁酸型发酵为主的混合型发酵.通过温度、初始pH等非生物性控制因素的优化调控,显著提高了农业固体废物暗发酵产氢潜力和底物利用效率,为生物制氢的技术研发与工程应用提供参考.

Keyword:

代谢产物 农业固体废物 pH 温度 动力学分析 暗发酵

Author Community:

  • [ 1 ] [贾璇]北京工商大学,中国轻工业清洁生产和资源综合利用重点实验室,北京100048
  • [ 2 ] [李迎新]北京工业大学
  • [ 3 ] [吴雅楠]北京工商大学,中国轻工业清洁生产和资源综合利用重点实验室,北京100048
  • [ 4 ] [王勇]中国环境科学研究院
  • [ 5 ] [郝艳]中国环境科学研究院
  • [ 6 ] [李鸣晓]中国环境科学研究院

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环境工程学报

ISSN: 1673-9108

Year: 2019

Issue: 9

Volume: 13

Page: 2233-2242

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