无氧消化模型号 无氧消化模型号 1 适用于在上游无氧污泥毯反应堆中从水果和蔬菜废物产生生物能源

科学领域:

• 生物技术和生物工程 生物技术和生物工程
• 环境科学 环境科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 无氧消化是有机废物管理和生产沼气的关键过程.
• 无氧消化模型号 1 (ADM1) 需要基质特定的参数化来进行准确的模拟.
• 水果和蔬菜废弃物 (FVW) 具有独特的特性,需要调整模型.

研究的目的:

• 适应和验证无氧消化模型编号. 1 (ADM1) 用于水果和蔬菜废物 (FVW) 的无氧消化.
• 确定影响FVW生物气生产的关键模型参数.
• 评估模型在预测生物气产量和识别潜在的过程抑制方面的能力.

主要方法:

• 在 AQUASIM 2.0 模拟软件中应用 ADM1.
• 确定基质依赖的参数,包括生物化学成分 (碳水化合物,脂质,蛋白质,惰性物质).
• 灵敏度分析以确定关键的动态和静态参数,然后使用实验数据进行参数估计.

主要成果:

• 精制的ADM1在预测沼气和甲生产方面取得了高精度 (R2 = 0.99,RMSE = 0.34).
• 确定的主要影响性参数包括生物质衰变率 (k_dec),分解率 (k_dis) 和碳水化合物的水解率 (k_hyd,ch).
• 乙酸盐和自由氨被证实是通过抑制作用影响沼气生产的重要因素.

结论:

• 调整后的ADM1提供了FVW无氧消化过程的可靠表示.
• 模型参数化对于准确模拟来自各种有机基板的沼气生产至关重要.
• 经过验证的ADM1是优化流程和早期发现运营问题的宝贵工具.