富氢合成气生物甲烷化与餐厨垃圾厌氧消化耦合性能分析 |
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引用本文: | 刘晓吉,颜锟,徐恒,王勇群,王志华,张德家,常风民.富氢合成气生物甲烷化与餐厨垃圾厌氧消化耦合性能分析[J].环境工程,2024(3):131-137. |
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作者姓名: | 刘晓吉 颜锟 徐恒 王勇群 王志华 张德家 常风民 |
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作者单位: | 1. 中节能(肥西)环保能源有限公司;2. 北京国环清华环境工程设计研究院有限公司;3. 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院;4. 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室 |
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基金项目: | 国家重点研发计划项目(2020YFC1908600); |
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摘 要: | 提出利用餐厨垃圾轻物质生产富氢合成气,并将富氢合成气生物甲烷化与现有餐厨垃圾厌氧消化单元耦合的工艺路线,为评估其可行性,考察了耦合系统的长期运行性能,并分析了该系统提升现有甲烷(CH4)产量的潜力。结果表明:在餐厨垃圾有机负荷(以挥发性固体质量计)为0.5~2.0 g/(L·d)、富氢合成气流量为0~5.28 L/d条件下,餐厨垃圾厌氧消化与富氢合成气生物甲烷化均能保持稳定运行,且沼气提纯效果明显,尤其在餐厨垃圾有机负荷为0.5,1.0 g/(L·d)时,产品气中CH4的平均含量分别高达96.4%和86.6%;提高富氢合成气生物甲烷化速率以及优化调控反应体系的pH值、有效碱度和有机酸积累量有助于进一步提高该耦合系统的处理能力和运行稳定性;以300 t/d餐厨垃圾处理厂为例,该耦合系统预计能提高94.5%的CH4产量,后续有必要结合成本效益分析,进一步评估该耦合工艺的工业化应用潜力。
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关 键 词: | 餐厨垃圾 富氢合成气 生物甲烷化 厌氧消化 沼气提纯 |
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