生物化学甲潜力测试在预测心理变质条件下的农场规模消化器性能时的局限性

科学领域:

• 环境微生物学 环境微生物学
• 生物化学工程 生物化学工程
• 可再生能源技术可再生能源技术

背景情况:

• 无氧消化对于生物气体生产至关重要,特别是在寒冷的气候下.
• 实验室规模的生物化学甲潜力 (BMP) 测试通常用于估计甲产量.
• 无氧消化器中的心理变质条件带来了独特的操作挑战.

研究的目的:

• 为了评估BMP测试的预测准确性,用于在心理变质条件下运行的全尺寸无氧消化器.
• 将实验室BMP测试中的甲产量与农场规模系统中的实际生产进行比较.
• 评估实验室规模的BMP数据与寒冷,高海拔环境中的现场性能之间的相关性.

主要方法:

• 在寒冷的气候下,一个农场规模的管状无氧消化机 (8 m3) 用被动太阳能加热运行,保持污泥平均温度为21.5°C.
• 实验室BMP测定使用消化器流入和废水在中性 (35°C) 和心性 (23°C) 温度进行.
• 从全尺度消化器和BMP测试中测量和比较了甲产量 (Nm3 CH4 kg-1 VS).

主要成果:

• 与BMP测试相比,全尺寸消化器的甲产量 (0.36 Nm3 CH4 kg-1 VS) 与BMP测试 (0.19 Nm3 CH4 kg-1 VS在35°C和0.18 Nm3 CH4 kg-1 VS在23°C) 相比显著更高.
• 在BMP测试预测的甲产量与全尺度消化器的实际产量之间没有发现统计学上显著的相关性.
• 这项研究强调了实验室预测和在心理变质条件下的现实世界表现之间的差异.

结论:

• BMP测试表明,在分散的低温环境中,农场规模的无氧消化器性能预测能力有限.
• 在寒冷的气候下优化无氧消化可能需要超越标准BMP测试的方法.
• 需要进一步的研究来开发更准确的预测模型,用于在心理变质条件下运行的消化器.