虚拟专题||能源高效低碳利用技术
文摘
科学
2024-08-16 10:51
浙江
![]()
在"双碳"目标的引领下，经济社会的绿色化、低碳化已成为高质量发展的关键。能源作为推动社会进步的强大动力，向绿色低碳方向的转型显得尤为迫切和必要。太阳能、风能、氢能及生物质能等能源技术的蓬勃发展，有利于提高能源利用效率，探索以生态优先的绿色发展新路径。《能源环境保护》编辑部整理了2023年已发表的17篇关于能源高效低碳利用技术的论文作为虚拟专题，以期为相关研究人员提供参考。扫描下方二维码获取“能源高效低碳利用技术”虚拟专题全文：![]()
稿件列表：
自沼气发现以来，有机物厌氧消化生产生物天然气由于其污染治理和能源回收的功能开拓了一个经久不衰的领域。有机废弃物厌氧消化过程的实现和发展依赖于工艺技术和基础理论的进步。本文从技术形式和理论出发，介绍有机废弃物厌氧消化生产生物天然气技术的现状并进行展望。首先介绍了当前主流厌氧消化技术，总结其设计和构型，阐述内在改进和变革思维：泥水分离的实现区分了第一代和第二代厌氧消化技术，而颗粒污泥的出现则发展了第三代厌氧消化技术。其次总结了现代厌氧消化技术理论和其对厌氧消化技术的推动作用，介绍一些加强厌氧消化策略：厌氧消化理论细化和种间电子传递的发现直接改变厌氧消化设计理念和运行形式。随后描述一些对厌氧消化具有强烈推动作用的新技术和新理念：机器学习有助于了解厌氧消化这一复杂黑箱，而合成生物学更将从概念上重新定义厌氧消化。最后对未来厌氧消化技术进行了展望：厌氧消化的发展将趋向于高效化、智能化、定制化，未来更将成为一个绿色平台，实现能源和物质的社会循环。温汉泉, 俞汉青. 有机废弃物厌氧消化生产生物天然气技术的现状和展望[J]. 能源环境保护, 2023, 37(1): 1-12.DOI:10.20078/j.eep.20221204.WEN Hanquan, YU Hanqing. Present situation and prospect of anaerobic digestion to transform organic wastes to bio-natural gas[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(1): 1-12.DOI:10.20078/j.eep.20221204.
化石燃料的过度使用造成了能源危机与温室效应，开发清洁可持续的能源能够调整我国能源结构，推动绿色可持续发展。氢气作为一种有前途的能源和清洁燃料，对环境无危害，已经成为未来能源中最有前途的能源载体。因此，有必要寻求低能耗和低成本的绿色可持续制氢技术。在“双碳”背景下，生物质制氢被认为是一种绿色可持续的发展技术，拥有长期的增长潜力，并有望逐步减少环境污染和资源的过度开采。鉴于当前的研究趋势和新兴技术，本文重点围绕生物质热化学转化制氢所涉及的热解、蒸汽气化、超临界水气化和化学链制氢技术的原理、影响因素以及研究现状进行评述，并针对当前技术的未来发展提出展望。尹凡, 曾德望, 邱宇, 杨琰鑫, 吴石亮, 肖睿. 生物质热化学制氢技术研究进展[J]. 能源环境保护, 2023, 37(1): 29-41.DOI:10.20078/j.eep.20230127.YIN Fan, ZENG Dewang, QIU Yu, YANG Yanxin, WU Shiliang, XIAO Rui. Advances in biomass-based thermochemical hydrogen production technology[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(1): 29-41.DOI:10.20078/j.eep.20230127.重型柴油车是大气中氮氧化物和颗粒物的重要来源。远程OBD系统将OBD技术与无线通讯技术相结合，将车辆的运行数据、排放状况和故障信息发送给监管部门，可实现对重型柴油车全生命周期的排放监控。目前围绕重型柴油车远程OBD系统数据分析的主要研究方向包括：超排车识别和故障诊断、车辆后处理系统作弊识别和实际道路环境下车辆性能特征分析，本文对以上3个方向的研究进展进行了综述。超排车识别的关键问题是如何基于现有远程OBD系统采集的NOx浓度数据和有限的车辆状态数据识别车辆排放是否符合法规要求，车辆后处理系统作弊识别的关键问题是如何平衡作弊识别算法的准确性和复杂性。实际道路环境下车辆性能特征分析为法规制定和动力技术升级提供重要参考。刘浩业, 张潇文, 任烁今, 王天友. 重型柴油车远程OBD系统数据分析研究进展综述[J]. 能源环境保护, 2023, 37(1): 58-64.DOI:10.20078/j.eep.20230108.LIU Haoye, ZHANG Xiaowen, REN Shuojin, WANG Tianyou. Review on remote OBD system data analysis of heavy-duty diesel vehicle[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(1): 58-64.DOI:10.20078/j.eep.20230108.
化石燃料的大量消耗已造成了温室气体的过度排放，引起了严重的环境问题。优化能源结构、开发清洁能源实现“低碳”发展迫在眉睫。氢能是能够替代传统化石燃料最理想的燃料之一。在对氢能基本概述的基础上，详细综述了氢能在燃料领域和非燃料领域中的应用情况；其中，作为燃料方向的应用包括燃料电池、热力发电厂和航空器，作为非燃料方向的应用包括化工合成、石油炼制和冶金工业等。在燃烧应用方面，燃料电池结构需进一步优化；需开展掺氢天然气燃烧器的设计以及掺氢燃烧的大型化研究；同时需开发氢与其他航空燃料混燃技术，以提高氢能的航空适用性。在非燃烧应用方面，当氢用作化工原料时，需考虑氢源成本；用作石油炼制和冶金工业还原剂使用时，需考虑氢还原催化剂的寿命问题。对氢安全和氢能应用现存的技术挑战进行了论述，无论是燃烧还是非燃烧应用，均需格外注意氢安全；论文同时对氢能未来应用发展方向进行了展望。徐江荣, 宋奥, 洪佳璇, 李允超, 刘茂省, 张光学. 低碳背景下氢应用现状与前景展望[J]. 能源环境保护, 2023, 37(1): 65-73.DOI:10.20078/j.eep.20230203.XU Jiangrong, SONG Ao, HONG Jiaxuan, LI Yunchao, LIU Maosheng, ZHANG Guangxue. Application status and prospect of hydrogen under low carbon background[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(1): 65-73.DOI:10.20078/j.eep.20230203.
节能是我国实现“双碳”目标最重要和最经济的手段之一，当前发动机效率不高，工作时有大量余热排放到环境中。基于塞贝克效应的半导体余热温差发电技术在利用发动机余热方面有独特的优势，吸引了广泛深入的研究。本文介绍了发动机余热温差发电系统的技术原理、器件结构和余热温差发电系统的构成，并对国内外研究进行了系统回顾，分析了当前热电材料和系统的发展状况、应用潜力、评价指标和存在的问题和挑战，并给出了若干个影响发动机余热温差发电系统性能的关键科学问题和初步解决思路。热端温度分布的不均匀性是当前余热温差发电系统的设计难点；此外还需要平衡余热温差发电系统中集热器的集热效率和压降之间本征矛盾关系，以便获得最大的节油率。本文还给出了作者团队在发动机余热温差发电应用示范工程中发现的新问题和获得的新数据，为后续研究提供了有意义的参考。郑友取, 应杰, 李国能, 朱亦圆, 沈融, 汤元君, 郭文文. 发动机余热温差发电的研究现状与挑战[J]. 能源环境保护, 2023, 37(3): 25-35. DOI:10.20078/j.eep.20230501.ZHENG Youqu, YING Jie, LI Guoneng, ZHU Yiyuan, SHEN Rong, TANG Yuanjun, GUO Wenwen. Research status and challenges of waste heat thermoelectric generation for engines[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(3): 25-35. DOI:10.20078/j.eep.20230501.
太阳能是地球表面最丰富的清洁可再生能源，太阳能利用是全球可再生能源发展战略最重要的组成部分，将聚光太阳能发电(CSP)与热能储存(TES)耦合产生可调度的清洁电力是实现能源低碳转型的重要途径之一。太阳能光热电站的能量转换效率和功率成本是上述技术的制约因素。以熔融盐为代表，开发具有更高工作温度(>565℃)的热能储存(TES)/传热流体(HTFs)系统是提升太阳能光热发电效率的重要技术途径。其中，氯盐被认为是下一代最有希望实现更高效率和更低成本的TES/HTF体系之一。基于目前氯盐的研究现状，本文探讨了氯盐的基础研究和当前的发展策略，主要包括氯盐的热性能、腐蚀机理和缓解腐蚀的策略。分析结果表明，熔盐的最大工作温度是决定TES系统效率的关键。然而，金属结构材料在熔盐中的腐蚀限制了氯盐的发展。在高温熔盐中，抑制金属结构材料腐蚀的主要手段为氯盐提纯和加入缓蚀剂。赵乐, 杜小泽. 聚光太阳能电站中氯盐作为传热流体的研究进展[J]. 能源环境保护, 2023, 37(1): 130-140.DOI:10.20078/j.eep.20230118.ZHAO Le, DU Xiaoze. Research progress of chloride salt as heat transfer fluid in concentrating solar power plant[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(1): 130-140.DOI:10.20078/j.eep.20230118.
氢气具有热值高、绿色低碳、应用广泛等优点，是我国实现双碳目标的重要战略选择。目前仍需继续探索低成本、高效率、高纯度的新型制氢技术，碳辅助水电解制氢因其能够有效降低电解电耗而受到关注。对废液协同活性炭辅助水电解制氢的电解特性进行了实验研究，主要讨论了活性炭较现有关注更多的碳源煤的电解特性优势，废液协同电解较单一碳源电解的优势等问题。利用三电极系统通过控制碳源种类、废液种类、温度以及铁催化剂4个单因素变量进行对照电解实验，各组样品的电化学性能由线性电势扫描伏安法测定，并结合实验结果进行了电化学动力学分析。实验结果表明，活性炭作为辅助碳源，表现优于锡盟褐煤和山西平朔烟煤，具有更好的应用潜力。洗气水协同活性炭电解能够进一步提升单一活性炭辅助电解的电流密度。同时，实验也表明了温度是影响辅助电解的重要因素，需要综合实际情况进行选择。电化学动力学分析进一步表明洗气水协同活性炭辅助电解阳极反应更易进行，能改善电解水阳极反应动力学迟缓的问题。刘建忠，陈懿同，陈聪，周俊虎. 废液协同活性炭辅助水电解制氢的实验研究[J]. 能源环境保护, 2023, 37(2):39-47.DOI:10.20078/j.eep.20230111.LIU Jianzhong, CHEN Yitong, CHEN Cong, ZHOU Junhu. Experimental study on hydrogen productionfrom wastewater and activated carbon assisted water electrolysis[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(2): 39-47.DOI:10.20078/j.eep.20230111.
“木质素优先”策略下木质纤维素生物质还原催化分离技术研究进展
木质纤维素生物质是地球上最丰富的可再生碳资源，有潜力替代石油来生产清洁燃料和化工产品。当前木质素组分的高效利用很困难，木质素高值化是实现生物质全组分利用的关键。为实现生物质全组分的高值化利用，本文研究了基于“木质素优先”策略的分离机制，综述了木质纤维素还原催化分离的研究进展，探索了木质素脱除率、单酚产率和选择性及碳水化合物保留率等的影响因素，分析了生物质原料、溶剂、酸碱添加剂、催化剂和反应器对“木质素优先”策略的影响规律，提出了新型催化剂和反应器的设计思路，展望了木质素还原催化分离的研究方向。分析表明：单酚产率按照硬木→草本作物→软木顺序依次递减，醇水两相体系有利于木质素和半纤维素的提取与溶解以及纤维素结构的保留，酸的加入不仅提高木质素脱除率和单体收率还能促进半纤维素的水解，半/全流动反应器有效避免后续催化剂和碳水化合物的分离。杨旭, 骆治成, 肖睿, 张会岩. “木质素优先”策略下生物质还原催化分离技术研究进展[J]. 能源环境保护, 2023, 37(3): 64-74. DOI:10.20078/j.eep.20230503.YANG Xu, LUO Zhicheng, XIAO Rui, ZHANG Huiyan. Progress of reductive catalytic fractionation of lignocellulosic biomass based on the lignin-first strategy[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(3): 64-74. DOI:10.20078/j.eep.20230503.
生物质气化耦合固体氧化物燃料电池研究现状及前景分析
中国是目前全球最大的能源消费国，能源结构具有“富煤贫油少气”的特点。煤炭作为化石能源之一，其大量消耗不可避免地导致了CO2的排放问题。生物质气来源广、总量大、环境友好，高效利用生物质可有效降低碳排放和化石燃料的使用。燃料电池是一种可以将燃料中的化学能转化成电能的电化学装置，相较于传统热机，因其不受卡诺循环效应限制，具有更高的能量转化率。固体氧化物燃料电池（SOFC）以其纯固态、高效率和燃料灵活性而备受关注，研究人员不断致力于改进燃料电池材料、组件和系统设计，以提高效率、降低成本，并推进其在能源领域的广泛应用。将SOFC与生物质气化联用可以实现生物质高效分布式发电及能源利用。生物质气化气中含有多种组分及微量污染物，对SOFC的运行存在一定的影响。本文简述了SOFC的工作原理、关键材料、性能提升等相关技术进展，并介绍了生物质气化耦合SOFC运行中存在的问题和挑战。徐越, 李桃, 肖睿. 生物质气化耦合固体氧化物燃料电池研究现状及前景分析[J]. 能源环境保护, 2023, 37(6): 1-11. DOI:10. 20078/j.eep.20231101.XU Yue, LI Tao, XIAO Rui. A review on development status and prospects of biomass gasification integration with solid oxide fuel cells[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(6): 1-11. DOI:20078/j.eep.20231101.
![]()
热解是生物质能源化利用的一种主流技术，但针对多源生物质废物，尤其是中药渣类废弃物的协同热解工艺、物质转化规律和能效特征的理论模拟-验证反馈研究仍相对较少。本文采用具有完备物性系统的Aspen Plus工业模拟软件，建立了生物质废物热解制炭仿真模型，并验证其可靠性。将农林源废弃松木热解制炭实际运行工况数据进行了系统模拟，全面解析了协同利用大血藤类中药渣热解过程物质流和能量流，并对转化效率进行了综合评价。研究结果表明，在现有单一废弃物工况下，热解系统的能耗为2580.7MJ/h,能效为53.0%；在温度为500～550℃的范围内内，模拟掺入30%～60%的大血藤中药渣协同热解，可以达到最佳的物料循环利用率和能效水平，系统能耗可降低30%～60%，系统能效可提高3.0%～6.0%。本研究可为中药渣的协同热解提供科学依据。魏楚韵, 张金泰, 刘国庆, 黄子瑞, 王柏淳, 杨海微, 周爱姣. 中药渣协同热解物质流和能量流分析[J]. 能源环境保护, 2023, 37(6): 43-54. DOI:10.20078/j.eep.20231008.WEI Chuyun, ZHANG Jintai, LIU Guoqing, HUANG Zirui, WANG Bochun, YANG Haiwei, ZHOU Aijiao. Analysis of material flow and energy flow in collaborative pyrolysis of Chinese medicine residue[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(6): 43-54. DOI:10.20078/j.eep.20231008.
在双碳战略下，氨作为新型零碳燃料逐渐受到关注。针对氨燃烧存在着火困难、火焰速度低、可燃性范围较窄的问题，本文从氨的基础特性出发，总结了改善燃料活性（掺混燃烧、富氧燃烧）、热质传递强化和辅助燃烧等强化燃烧技术对火焰传播速度的影响，探究了强化燃烧过程的影响因素及其作用机理。掺混燃烧可以显著提高氨燃烧速度，其中氢气是最有效的强化燃烧剂，随着掺氢比的增加，氨/空气层流火焰速度呈指数型增加；随着碳基燃料掺混比提高，氨/空气层流火焰速度多呈线型增加。富氧燃烧可以显著提升氨燃烧速度，且不会产生碳排放。随着氧化剂氧含量的增加，层流火焰速度呈线性增加。调控燃烧参数的强化燃烧能力有限，而采用辅助燃烧技术则可以针对氨燃烧的不同工况和结构进行灵活调整并实现燃烧的精准强化。在未来氨燃料强化燃烧技术发展中，针对改善燃料活性，可以调整燃料掺混、喷射策略；针对强化热质传递过程，可以优化设计燃烧器结构、燃烧组织方式和调控燃烧参数。此外，可以结合新兴的辅助燃烧技术共同强化氨燃烧并拓宽稳燃边界，在强化燃烧的同时结合NOx排放控制技术，这是实现氨清洁高效燃烧的重要途径。张屿, 赵义军, 曾光, 张文达, 张林瑶, 孙绍增. 氨燃料强化燃烧技术研究进展[J]. 能源环境保护, 2023, 37(5): 129-144. DOI:10.20078/j.eep.20230909.ZHANG Yu, ZHAO Yijun, ZENG Guang, ZHANG Wenda, ZHANG Linyao, SUN Shaozeng. A review of the research progress of ammonia combustion enhancement technology[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(5): 129-144. DOI:10.20078/j.eep.20230909.
精细化工、环境保护、生物药物等领域通常对化学反应连续性、选择性、安全性等有较高要求，尤其是在涉及强放热反应时，控制不当极易引起火灾甚至爆炸。强化传热传质是解决这些问题的关键。相较于传统的釜式反应器，微反应器具有传质传热效率高、反应参数控制精准、可连续化操作和高效安全等优点。本文总结了微反应器在化工过程的应用，首先分析了微反应器的结构特点与优势，其次总结了强化流体流动、减小传热距离和增大传热比表面积、选择高性能冷却介质以及高导热材料等强化传质传热策略。然后介绍了微反应器在典型强放热反应中的最新应用，包括过氧化反应、硝化反应和重氮化反应。最后总结了微反应器技术的机遇和挑战，从而为微反应器在工业生产领域的设计、制造、应用提供指导。张仕凯, 罗沧海, 郑园, 肖垚, 陈东. 微反应器强化传热传质在化工过程的应用[J]. 能源环境保护, 2023, 37(5): 174-182. DOI:10.20078/j.eep.20231001.ZHANG Shikai, LUO Canghai, ZHENG Yuan, XIAO Yao, CHEN Dong. Enhancements of mass transfer and heat transfer by microreactors and their applications in chemical engineering[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(5): 174-182. DOI:10.20078/j.eep.20231001.
为提高电动汽车动力电池包在高温环境下的安全性，设计并测试了一个热电制冷系统，采用了自行开发的肋柱型散冷器，安装了6个热电制冷模块，并采用循环冷却水进行热端散热。在测试中，当输入功率为273.6W时，热电制冷系统的能效比随散冷风速和冷却液流量的增加迅速增加，然后趋于稳定，最佳的散冷风速和冷却液流量分别为2.5m/s和33.3mL/s,系统最大能效比为0.26。针对于一个储电量为36kW·h的锂电动力电池包，电池包箱体内的温度在不同的产热率(50～200W)下的降温幅度均超过20℃。动力电池包在200W的产热率下，其内部温度从68℃降低到45℃以内，表明设计的热电制冷系统可有效降低动力电池包内的温度，从而提高电动汽车的安全性。翁志奇, 邓斌, 张鑫伟, 李国能, 郭文文, 汤元君, 郑友取. 电动汽车电池包热电制冷系统的实验研究[J]. 能源环境保护, 2023, 37(5): 183-189. DOI:10.20078/j.eep.20230903.WENG Zhiqi, DENG Bin, ZHANG Xinwei, LI Guoneng, GUO Wenwen, TANG Yuanjun, ZHENG Youqu. Investigation on thermoelectric cooling system for battery pack of electrical vehicle[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(5): 183-189. DOI:10.20078/j.eep.20230903.
木质素是一种复杂的三维非晶态天然芳香聚合物，将其转化为生物燃料替代传统化石能源方面展现出巨大潜力。热解技术已被证实是将木质素转化为高值化学品的有效途径，然而，直接热解过程中普遍存在产物选择性低、产物稳定性差等难题，这些问题限制了木质素的高效转化及工艺经济性。目前，催化快速热解技术在克服上述挑战方面已经取得了显著进展。本文详细阐述了木质素的基本结构单元与其多样的连接模式，介绍了木质素的主要来源和不同种类。基于木质素的热解特性，对其热解过程的关键阶段(初始阶段、主要阶段和碳化阶段的演变)进行了深入阐述。本文还对催化快速热解的必要性进行了探讨，并对常用催化剂进行了全面介绍和综述。最后，对木质素催化快速热解在解聚和增值方面的未来发展方向进行了展望。沈炜炜, 曹斌, 何思蓉, 蒋鼎, 穆茂, 王爽. 木质素催化快速热解的解聚增值研究进展[J]. 能源环境保护, 2023, 37(5): 145-158+208. DOI:10.20078/j.eep.20230910.SHEN Weiwei, CAO Bin, HE Sirong, JIANG Ding, MU Mao, WANG Shuang. Advances in value-added depolymerization by catalytic fast pyrolysis of lignin[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(5): 145-158+208. DOI:10.20078/j.eep.20230910.
传统冷链运输的高能耗和高排放被认为是实现物流运输行业碳达峰、碳中和的重大挑战。相变储冷技术作为近年来发展的新兴技术，有望极大降低制冷负荷、减少能源消耗和温室气体排放量。本文比较传统冷链运输与相变储冷冷链运输的碳排放足迹，阐明了相变储冷技术在冷链运输低碳转型中的应用潜力，分析了不同种类冷链运输所需的储冷技术要求。相变储冷技术关键在于相变储冷材料的性能调控和封装技术，性能调控重点是调节相变温度满足不同货物的冷藏要求，而封装技术则重点解决相变材料的泄漏问题并增强其导热能力。相变储冷技术与冷链运输的集成方式多样：与冷藏车的围护结构相结合，制成共晶板置于厢体内部，与传统制冷单元相集成亦或是制成被动式冷却冷链运输箱。相变储冷冷链运输今后研究的重点是研制高性能相变储冷材料，同时实现冷链运输过程的多温区调控与智能化。朱傲常，李传常. 相变储冷技术在冷链运输低碳转型中的应用[J]. 能源环境保护, 2023, 37(3): 185-194. DOI:10.20078/j.eep.20230123.ZHU Aochang, LI Chuanchang. Application of phase change cold storage technology in the low carbon transition of cold chain transportion[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(3): 185-194.DOI:10.20078/j.eep.20230123.
在风光储直流微电网中，采用下垂控制可以确保并联电源之间按比例功率共享，无需电源之间的通信。然而，传统的下垂控制并不能保证光伏和风机输出最大功率。本文提出了改进的下垂控制方法，将最大功率点跟踪算法与下垂控制相结合，既保证了光伏和风电优先输出最大功率，又能与储能系统功率共享。为了验证改进方法的有效性，利用MATLAB/Simulink进行仿真，并与传统的下垂控制方法进行了对比。仿真结果表明，在一个由5kW光伏、7.34kW风电和10kW负载构成的典型系统中，在相同运行环境下，采用改进的下垂控制方法可以使光伏供能占比最大提升8%,风电供能占比最大提升9%,电池的储能占比提高10%,同时直流母线电压波动基本不变。改进的下垂控制方法相比传统方法在风光储直流微电网中具有明显的优势，对提升系统的整体性能和可靠性具有重要意义。
韩爱, 林俊宏, 张宇, 刘少俊, 宋浩, 吴卫红, 郑成航. 风光储直流微电网的改进下垂控制研究[J]. 能源环境保护, 2023, 37(6): 111-118. DOI:10.20078/j.eep.20230906.HAN Ai, LIN Junhong, ZHANG Yu, LIU Shaojun, SONG Hao, WU Weihong, ZHENG Chenghang. An improved droop control method for wind-PV-storage DC microgrids[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(6): 111-118. DOI:10.20078/j.eep.20230906.间歇通电和电极反转对MEC-CSTR反应器污泥餐厨垃圾协同厌氧消化的影响
城镇化快速发展导致大量污水污泥（Sewage Sludge, SS）和餐厨垃圾（Food Waste, FW）等有机固废的排放和产生。将微生物电解池（Microbial Electrolysis Cell, MEC）引入到厌氧消化（Anerobic Digestion, AD）过程可实现其高效的甲烷转化。本研究探究了间歇通电和电极反转对MEC-连续搅拌式反应器（Continuous Stirred Tank Reactor, CSTR）的影响。结果表明，在1.2V的外加电压和15d的污泥停留时间（Sludge Retention Time, SRT）的条件下，MEC-CSTR运行良好，甲烷产率达到（741.9±99.2） mL/L-reactor/d。短暂断电（2d）未对系统各项性能造成不良影响，而过长断电（7d）则会降低反应器的有机物水解效果和甲烷产量；同时，连续电极反转会引起甲烷产量(（541.7±32.0） mL/L-reactor/d)的下降；然而，无论间歇通电亦或电极反转均未对消化液的理化性质和系统稳定性造成不良影响。本研究可为MEC系统提升SS和FW协同厌氧能源化工程的优化实施提供新的解决思路。支忠祥, 韩宇乐, 陆雪琴, 孙雨薇, 甄广印.间歇通电和电极反转对MEC-CSTR反应器污泥餐厨垃圾协同厌氧消化的影响[J].能源环境保护, 2023, 37(5): 121-128. DOI:10.20078/j.eep.20231010.
ZHI Zhongxiang, HAN Yule, LU Xueqin, SUN Yuwei, ZHEN Guangyin. Effects of intermittent power-on and electrode inversion on anaerobic co-digestion of sludge and food waste in MEC-CSTR system[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(5): 121-128. DOI:10.20078/j.eep.20231010.
![]()
![]()
![]()
![]()
2024年第3期
电话：19558121964(同微信)
邮箱：office@eep1987.com
网址：www.eep1987.com
编辑｜邵方嫄
