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可再生能源2025年第11期:乙酸在电催化厌氧消化中的降解动力学研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘志男;蒋东云;周亶;康厚智;曾佳楷;陈荣斌;

单位:桂林电子科技大学生命与环境科学学院;

摘要:在电催化作用下,厌氧消化可以提高沼气中的甲烷含量。文章以乙酸为底物,研究了电催化厌氧消化体系的产沼气动力学和底物降解动力学。实验发现,投加不同质量浓度(8.3,10.0,11.7 g/L)的乙酸后,沼气中的甲烷含量随着乙酸质量浓度的增加而上升,当乙酸质量浓度为11.7 g/L时,批次实验的平均甲烷含量达到80.6%。基于电催化厌氧消化过程的碳平衡关系,利用一级动力学模型和Gompertz模型进行了动力学研究。研究表明:3种质量浓度下的乙酸转化效率分别为85.6%,97.2%和97.4%,其中生物质增量占比分别为22.1%,29.9%和28.5%;两种模型对产沼气过程拟合的相关性系数R~2均大于0.99,对乙酸降解过程拟合的相关性系数R~2均大于0.90,其中一级动力学模型对乙酸降解过程的拟合效果更优。

关键词:电催化厌氧消化;;乙酸降解动力学;;碳平衡;;一级动力学;;Gompertz

基金资助:广西重点研发计划项目(桂科AB18221104)