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生物质厌氧发酵制备生物燃料的优化1. 引言生物质厌氧发酵制备生物燃料已经成为当今绿色能源领域的研究热点之一。
通过生物质的发酵转化，可以生产出生物乙醇、生物甲烷等燃料，为替代传统化石燃料提供了可持续发展的方向。
然而，目前这一技术在工业应用中还存在一些问题和挑战。
因此，对生物质厌氧发酵制备生物燃料的优化成为当前研究的焦点之一。
2. 厌氧发酵的优势与氧气存在的好氧发酵相比，厌氧发酵具有一些独特的优势。
首先，厌氧发酵不需要额外的氧气供应，减少了运行成本。
其次，厌氧发酵可以利用更广泛的废弃物作为原料，比如农业废弃物、食品废弃物等，降低了原料成本。
此外，厌氧发酵产生的废弃物可以再次利用，实现资源的综合利用。
3. 生物质的选择与预处理生物质的选择对厌氧发酵的效果至关重要。
优质的生物质应该具有高碳水化合物含量，同时含有少量的抗生物质，如木质素。
在生物质的预处理过程中，可以采取物理、化学或生物方法，将生物质结构打破，释放出更多的可溶性物质，有利于微生物的生长和发酵。
4. 菌种的筛选及培养条件的优化在生物质厌氧发酵过程中，菌种的选择起着至关重要的作用。
合适的菌种可以有效降解生物质，产生更多的生物燃料。
通过对不同菌株的筛选和培养条件的优化，可以提高发酵过程的效率和产率。
5. 发酵过程的控制与监测在生物质厌氧发酵过程中，控制和监测发酵条件是确保生产过程稳定和高效的关键。
通过调节温度、pH值、搅拌速率等参数，可以优化发酵过程。
同时，利用生物传感技术监测微生物的生长情况和代谢产物的生成量，实时调整发酵条件，提高生产效率。
6. 生物燃料的提取与精制生物质厌氧发酵产生的生物燃料需要进行提取和精制，以满足工业应用的要求。
常见的提取方法包括蒸馏、萃取、结晶等。
提取后的生物燃料需要经过精制，去除杂质和溶剂，提高燃料的纯度和燃烧效率。
7. 工业化生产的挑战与展望尽管生物质厌氧发酵制备生物燃料在实验室阶段取得了一定的成功，但要实现工业化生产还面临一些挑战。
第1篇一、前言甲烷作为一种重要的清洁能源，在我国的能源结构调整和环境保护中具有举足轻重的地位。
近年来，我国在甲烷生产技术方面取得了显著的成果，本文将结合我国某甲烷生产企业的实践，对甲烷生产过程进行分析，以期为我国甲烷产业的发展提供参考。
二、甲烷生产原理及工艺流程1. 甲烷生产原理甲烷生产主要采用厌氧消化技术，通过微生物对有机物进行厌氧发酵，产生甲烷。
厌氧消化过程包括水解、酸化、产乙酸、产甲烷等阶段。
2. 甲烷生产工艺流程（1）原料预处理：将有机废弃物、废水等原料进行破碎、研磨等预处理，提高原料的表面积，有利于微生物的吸附和降解。
（2）进料：将预处理后的原料按照一定比例进入厌氧消化反应器。
（3）厌氧消化：在厌氧消化反应器内，微生物对原料进行厌氧发酵，产生甲烷。
（4）甲烷提取：将产生的甲烷从反应器中提取出来。
（5）甲烷净化：对提取出的甲烷进行净化处理，去除杂质，提高甲烷纯度。
（6）储存与输送：将净化后的甲烷储存于储罐中，并通过管道输送至用户。
三、甲烷生产实践分析1. 原料选择（1）有机废弃物：如生活垃圾、畜禽粪便、农业废弃物等。
（2）废水：如生活污水、工业废水等。
（3）有机污泥：如污水处理厂的污泥、垃圾填埋场的渗滤液等。
2. 厌氧消化反应器设计（1）反应器类型：根据原料特性、生产规模等因素选择合适的反应器类型，如UASB、固定床等。
（2）反应器尺寸：根据原料处理能力和甲烷产量确定反应器尺寸。
（3）反应器运行参数：如温度、pH值、HRT等，以保证厌氧消化反应的顺利进行。
3. 微生物培养与驯化（1）选择合适的微生物菌种，如甲烷菌、产甲烷菌等。
（2）进行微生物培养和驯化，提高微生物的适应性和产甲烷能力。
4. 甲烷提取与净化（1）提取：采用膜分离、吸收等方法提取甲烷。
（2）净化：通过吸附、过滤等方法去除甲烷中的杂质，提高甲烷纯度。
5. 储存与输送（1）储存：将净化后的甲烷储存于储罐中，如地下储气库、高压储罐等。
蒽对污泥厌氧消化产甲烷性能的影响鲁敏;田科;伍艳馨【期刊名称】《湘潭大学学报:自然科学版》【年(卷),期】2022(44)6【摘要】污泥厌氧消化产甲烷已在环境领域受到广泛的关注.然而,污泥中有毒污染物质如多环芳烃的存在可能干扰此过程.该文系统探究了多环芳烃蒽对剩余污泥(waste activated sludge,WAS)厌氧消化产甲烷的影响.结果表明,当蒽浓度从0 mg/g总固体悬浮颗粒物(total suspended solids,TSS)提升至200 mg/g TSS时,最高甲烷累积产量从122.42 mL/g降低至107.12 mL/g挥发性悬浮固体(volatile suspended solid,VSS).Gompertz模型分析表明,WAS的产甲烷潜力与剩余污泥中蒽的含量呈负相关.同时,剩余污泥中蒽的存在不仅对溶出、水解、酸化、甲烷化等中间生化过程均有抑制,而且能与蛋白质发生交互作用,降低基质的可生化利用性.进一步研究表明,蒽不仅抑制产甲烷关键酶辅酶F420的活性,而且降低了产甲烷菌如Methanobacterium和Candidatus_Methanofastidiosum的丰度.该文为含有多环芳烃剩余污泥的厌氧消化提供基础数据.【总页数】13页(P23-35)【作者】鲁敏;田科;伍艳馨【作者单位】湘潭大学环境与资源学院【正文语种】中文【中图分类】X592【相关文献】1.预处理对造纸污泥厌氧消化产甲烷性能的影响研究2.零价铁对城市污泥和餐厨垃圾联合厌氧消化产甲烷的影响、3.外加电压对污泥厌氧消化产甲烷同步降解菲的影响4.零价铁对城市污泥和餐厨垃圾联合厌氧消化产甲烷的影响、5.不同预处理方式对市政污泥/餐厨垃圾混合厌氧消化产甲烷的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
生物质厌氧发酵制备生物燃料的工艺效果研究1. 生物质作为一种可再生能源资源，具有巨大的潜力在替代传统化石能源中发挥作用。
然而，要实现生物质有效利用，需要通过合适的工艺将其转化为生物燃料，其中厌氧发酵是一种重要的转化方式。
2. 生物质厌氧发酵制备生物燃料的工艺效果受多种因素影响，研究这些因素对工艺效果的影响具有重要意义。
本文将围绕生物质厌氧发酵制备生物燃料的工艺效果展开深入研究。
3. 首先，生物质的选择对生物燃料的产率和质量起着决定性作用。
不同种类的生物质所含的纤维素、半纤维素和木质素等成分不同，会直接影响厌氧发酵的效果。
4. 纤维素是生物质中最主要的组分之一，其降解需要一系列的酶参与。
因此，在生物质的预处理过程中，充分破碎生物质的结构、增加表面积是很关键的环节，可以利用物理方法如机械破碎，也可以利用化学方法如碱处理等来实现。
5. 此外，半纤维素和木质素的降解也是影响生物质厌氧发酵效果的重要因素。
半纤维素含有丰富的木聚糖，在厌氧发酵中可以通过酵素的作用转化为可发酵的糖类物质。
6. 木质素是生物质中最难降解的成分之一，其高度聚合和难溶性使得其降解变得复杂而困难。
因此，提高厌氧发酵木质素的效率成为当前研究的热点之一。
7. 另外，生物质发酵的微生物对发酵效果也起着至关重要的作用。
选择合适的发酵菌种，保证发酵环境的适宜性是确保生物质厌氧发酵效果的关键。
8. 在发酵过程中，保持适宜的温度、pH值和搅拌速度对于发酵微生物的生长繁殖和代谢活动至关重要。
合理的发酵条件可以提高发酵效率，减少发酵过程中的能量损耗。
9. 另外，发酵过程中产生的代谢产物对生物燃料的质量也有一定程度的影响。
一些有害代谢产物如酸类物质对生物燃料的品质会造成一定的影响。
10. 因此，在生物质厌氧发酵制备生物燃料的工艺中，需要全面考虑生物质的选择、预处理、微生物种类和发酵条件等多个方面的因素，以实现高效生产生物燃料的目标。
11. 此外，针对生物质厌氧发酵制备生物燃料的工艺，还需要进行经济性评价。
大庆石油地质与开发Petroleum Geology ＆ Oilfield Development in Daqing2023 年 12 月第 42 卷第 6 期Dec. ，2023Vol. 42 No. 6DOI ：10.19597/J.ISSN.1000-3754.202303016利用产氢强化微生物降解原油产甲烷实验侯兆伟1，2 刘洋1，2 金锐1，2 李蔚1，2窦绪谋1，2 任国领3 张琨1，2（1.国家能源陆相砂岩老油田持续开采研发中心，黑龙江 大庆163712；2.中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江 大庆163712；3.大庆师范学院生物工程学院，黑龙江 大庆163712）摘要： 在微生物降解原油产甲烷过程中，如何有效地提高微生物产甲烷能力是目前研究的技术难点之一。
为了能够在短时间内利用微生物产生更多的甲烷气，提高产甲烷效率，利用污水处理厂活性污泥具有产氢和产甲烷的特性，筛选出具有稳定产氢能力的产氢菌，其菌液每100 mL 产氢量可达到0.8 mmol 左右；再利用产氢菌培养后产H 2和CO 2以及发酵液中挥发性脂肪酸积累的特性，为产甲烷菌提供相对充足的代谢营养底物来提高产甲烷效率；通过产氢、产甲烷两阶段培养的方式，在20 d 内产甲烷能力即可得到显著提升，所产气体中甲烷体积分数可达79%以上，与传统非结合方式产甲烷气体系相比，产甲烷速率提高了10倍，达到0.087 5 mmol/d ，证明了应用该方法提高产甲烷效率的有效性。
研究成果为进一步提高微生物降解原油产甲烷的转化效率提供了技术方向，同时也为CO 2注入产甲烷等技术的研究提供了借鉴。
关键词：活性污泥；产氢菌；产甲烷菌；氢营养型；甲烷转化率中图分类号：TE357.46 文献标识码：A 文章编号：1000-3754（2023）06-0106-08Experiment of microbial degraded crude oil producing methane enhanced by hydrogen productionHOU Zhaowei 1，2，LIU Yang 1，2，JIN Rui 1，2，LI Wei 1，2，DOU Xumou 1，2，REN Guoling 3，ZHANG Kun 1，2（1.R & D Center of Sustainable Development of Continental Sandstone Mature Oilfield ，Daqing 163712，China ；2.Exploration and Development Research Institute of PetroChina Daqing Oilfield Co Ltd ，Daqing 163712，China ；3.School of Biological Engineering ，Daqing Normal University ，Daqing 163712，China ）Abstract ：In the process of methane production by microbial degraded crude oil ， how to effectively improve meth‑ane production capacity of microbial is one of the technical challenges in current research. In order to use microbial to produce more methane gas in a short time and improve methane production efficiency ， hydrogen producing bacte‑ria with stable hydrogen production capacity are selected based on the characteristics of hydrogen production and methane production of active sludge in produced water treatment plant ， with hydrogen production reaching about 0.8 mmol per 100 mL bacteria fluid. Then with the help of characteristics of H 2 and CO 2 production by hydrogen pro‑ducing bacteria after cultivation and volatile fatty acid accumulation in fermentation liquid ， methane producing bac‑teria are provided with relatively sufficient metabolic nutrient substrates to improve methane production efficiency.收稿日期：2023-03-06 改回日期：2023-05-10基金项目：中国石油天然气股份有限公司重大科技专项“三次采油提高采收率关键技术研究”（2021DJ1605）；大庆油田有限责任公司科技项目“微生物降解原油成甲烷气高转化率技术研究”（dqp -2021-sccy -ky -007）。
河南科技Henan Science and Technology化工与材料工程总第804期第10期2023年5月收稿日期：2023-03-16基金项目：河南省科技厅科技攻关项目（232102320099）；河南省科技厅科技攻关项目（212102310070）。
作者简介：刘翠霞（1987—），女，博士，研究方向：微藻废水处理及生物质能源化。
能源微藻培养及厌氧发酵产甲烷过程的生命周期评价刘翠霞1郭雪白2郝元锋2陈俊华1胡智泉3（1.中原工学院能源与环境学院，河南郑州450007；2.河南水利与环境职业学院，河南郑州450008；3.华中科技大学环境科学与工程学院，湖北武汉430074）摘要：【目的】对微藻培养及厌氧发酵耦合过程进行生命周期评价，筛选最佳的能源微藻培养环境。
【方法】估算从BG-11培养基、奶牛场废水和葡萄酒厂废水中分别收获的藻类生物质（即Algae M 、Algae D 和Algae W ）经厌氧发酵产出1m 3CH 4过程的能源消耗和环境影响潜力。
【结果】三种藻类生物质在培养收获阶段的能源消耗均高于厌氧发酵阶段，同时，Algae W 不仅能源消耗最低，且该微藻生物质在产出1m 3CH 4过程中的生命周期环境影响潜值也最低。
【结论】通过葡萄酒厂废水培养的微藻生物质在产甲烷方面具有明显的优势。
另外，藻类生长量和产甲烷量的增加有利于产甲烷过程能源消耗量的减少和环境影响潜力的降低。
关键词：微藻；废水；甲烷；生命周期评价中图分类号：TK6文献标志码：A文章编号：1003-5168（2023）10-0075-08DOI ：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.010.016Life Cycle Assessment for the Processing of Energy Algae Cultivationand Methane Production Via Anaerobic FermentationLIU Cuixia 1GUO Xuebai 2HAO Yuanfeng 2CHEN Junhua 1HU Zhiquan 3(1.School of Energy and Environment,Zhongyuan University of Technology,Zhengzhou 450007,China;2.Henan Vocational College of Water Conservancy and Environment,Zhengzhou 450008,China;3.School of Environ⁃mental Science and Engineering,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,China)Abstract:[Purposes ]In order to screen the optimal cultivated environment for energy algae,the life cycleassessment of the coupled process of microalgal cultivation and anaerobic fermentation was conducted.[Methods ]Based on the identification and quantification of the energy requirement and environmental impact loading,1m3CH4produced by algal biomass from BG-11medium,dairy wastewater and winery wastewater (Algae M,Algae D and Algae W,respectively)via anaerobic digestion was evaluated.[Find⁃ings ]The investigation results showed that the energy requirement of biomass in the process of cultivat⁃ing and harvesting was higher than that in the process of anaerobic digesting .Meantime,the energy re⁃quirement for Algae W was lowest than others.Besides,for the whole process of methane production,the environmental impact potentials of that microalgal biomass also was the lowest.[Conclusions ]Thus,the studied algae cultivated in winery wastewater showed obvious advantage in methane production.More⁃over,the increases of algal biomass production and methane production were conducive to reduce the en⁃ergy requirement and environmental impact loading. Keywords:algae;wastewater;methane;life cycle assessment0引言近年来，藻类生物质能源逐渐成为全球范围内备受关注的第三代生物质能源［1-2］，同时，大量的研究结果也证实废水培养可以作为降低藻类生物质能源生产成本的主要途径之一［3-4］。
生物质高效产甲烷关键参数优化及机理研究生物质高效产甲烷关键参数优化及机理研究随着能源需求的增加和环境问题的加剧，寻求可持续和清洁能源的的需求日益迫切。
作为一种具有巨大潜力的可再生能源，生物质能源备受关注。
其中，生物质高效产甲烷技术成为了一种重要的利用生物质能源的方式。
本文将探讨生物质高效产甲烷的关键参数优化及其机理研究。
生物质高效产甲烷技术的关键参数包括温度、PH值、固液比、进料浓度和微生物种类等。
首先，温度是影响生物质降解和产甲烷的重要因素。
适宜的温度能够维持微生物活性和增加反应速率，但过高或过低的温度对微生物的生长和产甲烷能力会产生不利影响。
因此，在生物质高效产甲烷过程中，需要根据具体的生物质种类和微生物特性来确定最适宜的温度。
其次，PH值是另一个影响生物质高效产甲烷的重要参数。
不同微生物和酶活性在不同PH值下表现出不同的性能。
一般来说，微生物内部酶活性在PH为6-8之间最佳。
因此，维持适宜的PH值在生物质产甲烷过程中是至关重要的。
固液比是指生物质和水的比例，是生物质降解过程中的另一个重要参数。
适当的固液比能够提供充足的水分和营养物质来满足微生物的生长需求。
然而，固液比过高会增加搅拌和排放等操作难度，而固液比过低则可能导致微生物缺乏营养物质而影响产甲烷效率。
因此，在生物质高效产甲烷过程中，需要合理选择固液比以提高产甲烷效率。
进料浓度是指生物质和水混合物中生物质的含量。
较高的进料浓度能够提高生物质利用率和产甲烷效率，但过高的进料浓度可能导致反应器阻塞和产甲烷降解速率下降。
因此，在生物质高效产甲烷过程中，需要根据具体情况选择合适的进料浓度。
最后，微生物种类是影响生物质高效产甲烷的另一个重要因素。
不同的微生物有不同的代谢途径和产甲烷能力，选择适宜的微生物种类对于提高产甲烷效率至关重要。
目前，常用的微生物有甲烷菌和厌氧不产甲烷菌等。
生物质高效产甲烷的机理研究是深入理解生物质能源转化过程和优化生物质产甲烷效率的关键。
中温和高温条件下餐厨垃圾厌氧发酵产气动力学的研究雷立帆;陈金阳;于欣卉;郭利利;毕少杰;王彦杰【期刊名称】《中国沼气》【年(卷),期】2024(42)2【摘要】研究以餐厨垃圾为原料,在中温(37℃)和高温(55℃)条件下开展批次试验。
通过测定各项产气指标探究不同温度对餐厨垃圾厌氧发酵产气性能的影响,并采用Gompertz模型和一级动力学模型对中温和高温条件下餐厨垃圾厌氧发酵累计产甲烷量进行拟合。
结果表明,高温厌氧发酵最大产甲烷潜能为398.33 mL·g^(-1)VS,高出中温发酵32.37%,高温条件下餐厨垃圾厌氧发酵累积沼气产量和甲烷产量分别为665.89和399.41 mL·g^(-1)VS,显著高于中温条件下的累积沼气产量及甲烷产量。
餐厨垃圾高温发酵甲烷生成速率常数k为0.43558 d^(-1),高于中温发酵动力学常数(k=0.31367 d^(-1)),餐厨垃圾高温厌氧发酵产甲烷速率高于中温发酵。
综上所述,相较于中温条件,高温条件下餐厨垃圾批次厌氧发酵产气性能更优异。
【总页数】7页(P31-37)【作者】雷立帆;陈金阳;于欣卉;郭利利;毕少杰;王彦杰【作者单位】黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院;黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院【正文语种】中文【中图分类】S216.4;X705【相关文献】1.餐厨垃圾厌氧发酵产沼气潜力及其动力学研究2.餐厨垃圾与污泥厌氧发酵产气动力学特性研究3.餐厨垃圾中高温厌氧发酵的产沼动力学模拟及比较研究4.餐厨垃圾与果蔬垃圾高温干式厌氧发酵产氢技术5.高温条件下初始pH值对污泥-餐厨垃圾联合厌氧发酵产氢余物产CH_(4)的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
