低劣生物质厌氧产甲烷过程的模拟研究进展.pdf

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1、第65卷第5期化工学报V_01．65NO．52014年5月CIESCJournalMav2014一综一一述一一与一一专一一论R$～低劣生物质厌氧产甲烷过程的模拟研究进展李恒，柯蓝婷，王海涛，郑艳梅，王远鹏，何宁，李清彪1,2,3(厦门大学环境与生态学院环境科学与工程系，福建厦门361102；厦门大学化学化工学院化学工程与生物工程系，福建厦门361005；泉州师范学院化学与生命科学学院，福建泉州362000)摘要：低劣生物质厌氧消化可以减少温室气体的排放并且生产生物甲烷作为能源。介绍了关于厌氧消化过程、底物的相关理论，还

2、对目前主要用于厌氧产甲烷过程研究的数学模型以及碳氮磷转化的模拟研究进行了综述。其中，一级动力学模型是最为简单的数学模型，其可以通过简单的计算得到整个过程中甲烷产量随着时间的变化曲线，但是只限于较准确模拟甲烷产率的ADM1模型相对发展最为全面、应用最为广泛，且能够针对具体要研究的对象进行模型的修改。同时总结了较为常见的底物厌氧产甲烷研究模型、研究对象及结果、已有碳／氮／磷转化模拟研究及相关研究，并对开展针对厌氧产甲烷过程中碳氮磷转化的模拟研究进行了展望。关键词：厌氧消化；生物质；甲烷；碳氮磷转化；数学模拟DOI：10．3

3、9690．issn．0438—1157．2014．05．004中图分类号：Q815文献标志码：A文章编号：0438—1157(2014)05～1577—10Simulationresearchonanaerobicdigestionbiogasgenerationfromlow—gradebiomassLIHeng，KELanting．WANGHaitao，ZHENGYanmei，WANGYuanpeng，HENing，LIQingbiao'(1DepartmentofEnvironmentalScienceandEn

4、gineering,SchoolofEnvironment＆Ecology，XiamenUniversity，Xiamen361102，Fujian，China；2DepartmentofChemicalandBiochemicalEngineering，SchoolofChemistryandChemicalEngineering，XiamenUniversity，Xiamen361005，Fujian，China；SchoolofChem~tryandL~eScience，QuanzhouNormalUnivers

5、ity，Quanzhou362000，Fujian，China)Abstract：Anaerobicdigestionoflow-gradebiomasshasattractedincreasinginterestinreducinggreenhousegasemissionandfacilitatingsustainabledevelopmentofenergysupply．Thetheoryofanaerobicdigestionbiogasgenerationandfeedstocksarepresentedin

6、thispaper．ItprovidesareviewonmathematicalmodelofandsimulationresearchontheconversionofC，N，Pintheprocessofanaerobicdigestion．Firstorderkineticmodelisthesimplestmathematicalmodelwhichcansimulatethedynamicsofmethaneproduction．TheadvancedmathematicalADM1ismostpopula

7、r，andsimulatestheconversionofC，N，Pinanaerobicdigestion．Themodel，simulationsubjectsandresultsofanaerobicdigestionbiogasgenerationofCOlnITlOnsubstratesaregiven．Methaneyieldisthemainsubjectofsimulationinvestigationwhichisstudiedinalmostallsimulationresearchesonanae

8、robicdigestionbiogasgeneration，andsomeresearchreportsthevariationofvolatilesolid，volatilefatryacid，COD，OH4，CO2andinorganiccarbonateintheprocessofanaerobicdigestionthr