3D打印反刍仿生结构对餐厨垃圾厌氧发酵产甲烷性能的影响
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作者
左欢孙辰
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单位
浙江理工大学化学与化工学院嘉兴大学生物与化学工程学院
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摘要
随着社会经济发展,城市固体废弃物中餐厨垃圾占比增加。通过厌氧发酵制取生物甲烷是餐厨垃圾能源化利用的关键技术之一。本研究针对厌氧发酵反应器长期运行不稳定、抗外界扰动能力较弱的问题,利用3D打印技术和柔性硅胶材料制作反刍仿生部件,并将其应用于连续搅拌罐式反应器中,以期改善反应器的运行性能。根据反应器中是否添加仿生部件设置实验组(Ruminant)和对照组(Control),通过调节有机负荷和试验温度等参数,探究仿生部件增强厌氧发酵产甲烷甲烷量及稳定性的影响作用。实验结果表明,在45℃的温度扰动中,仿生部件有效稳定了微生物群落结构,从而保证了反应器运行的稳定性。Ruminant组没有积累丁酸,pH维持在6.7-7.6,Ruminant 组比CH4产量最高为217 mL CH4·g-1 VS· L-1·d-1,比Control组高39%。
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关键词
仿生部件厌氧发酵温度扰动甲烷生成
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文章目录
1?材料与方法
1.1反刍仿生结构和厌氧发酵反应器的构建
1.2底物与接种物
1.3实验设计
1.4分析方法
2 结果与讨论
2.1反刍仿生结构对餐厨垃圾厌氧发酵产甲烷性能的影响
2.2反刍仿生结构对餐厨垃圾厌氧发酵过程中pH、氨氮、IA/PA的影响
2.3反刍仿生结构对餐厨垃圾厌氧发酵过程中VFAs的影响
2.4反刍仿生结构对餐厨垃圾厌氧发酵过程中微生物群落结构的影响
3?结 论