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基于低温预处理的花生壳发酵产氢效率提升及应用潜力研究

齐男 赵一诺 赵鑫 王俭 杨春璐 胡筱敏

齐男, 赵一诺, 赵鑫, 王俭, 杨春璐, 胡筱敏. 基于低温预处理的花生壳发酵产氢效率提升及应用潜力研究[J]. 环境工程, 2024, 42(5): 83-89. doi: 10.13205/j.hjgc.202405011
引用本文: 齐男, 赵一诺, 赵鑫, 王俭, 杨春璐, 胡筱敏. 基于低温预处理的花生壳发酵产氢效率提升及应用潜力研究[J]. 环境工程, 2024, 42(5): 83-89. doi: 10.13205/j.hjgc.202405011
QI Nan, ZHAO Yinuo, ZHAO Xin, WANG Jian, YANG Chunlu, HU Xiaomin. ENHANCEMENT OF BIO-HYDROGEN PRODUCTION EFFICIENCY AND APPLICATION POTENTIAL OF PEANUT SHELL WITH LOW-TEMPERATURE PRETREATMENT[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2024, 42(5): 83-89. doi: 10.13205/j.hjgc.202405011
Citation: QI Nan, ZHAO Yinuo, ZHAO Xin, WANG Jian, YANG Chunlu, HU Xiaomin. ENHANCEMENT OF BIO-HYDROGEN PRODUCTION EFFICIENCY AND APPLICATION POTENTIAL OF PEANUT SHELL WITH LOW-TEMPERATURE PRETREATMENT[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2024, 42(5): 83-89. doi: 10.13205/j.hjgc.202405011

基于低温预处理的花生壳发酵产氢效率提升及应用潜力研究

doi: 10.13205/j.hjgc.202405011
基金项目: 

省博士科研启动基金计划项目“基于自然条件下的低温预处理纤维素类生物质与剩余污泥共发酵产氢研究”(2023010473-JH3/101)

详细信息
    作者简介:

    齐男(1989-),女,助理研究员,主要研究方向为废物资源化利用。qinan9676@126.com

    通讯作者:

    胡筱敏(1958-),男,教授,主要研究方向为废水处理技术。hxmin_jj@163.com

ENHANCEMENT OF BIO-HYDROGEN PRODUCTION EFFICIENCY AND APPLICATION POTENTIAL OF PEANUT SHELL WITH LOW-TEMPERATURE PRETREATMENT

  • 摘要: 目前对于纤维素类废弃物发酵产氢效率提升的研究,大多集中于各种预处理方式对比及实验条件优化方向,但对低温常压预处理技术研究较少。采用正交试验设计(OED)和中心复合设计(CCD)设计了预处理条件,并通过直接测量法和响应面法对预处理温度条件和时间条件进行了优化。利用修正Gompertz模型(MGM)和Logistic函数模型(LFM)对低温预处理后的花生壳生物产氢进行了动力学模拟,并分析了其应用潜力。正交试验结果表明:花生壳在50 ℃下预处理12 h,最大TRS(总还原糖)为3.16%,优于中心复合设计。PSP在-80 ℃下处理12 h,产氢量达到最大值109.2 mL,相比对照组提高了54.46%。模型模拟表明:LFM对氢气产量的预测要比MGM更准确,预测值与实际值之间较高的相关系数和皮尔逊相关性也证明了这一点。低温预处理能有效提高花生壳的还原糖释放量,提升其产氢效率,在个别温度适宜的花生产区(如东北、河南等地),可借助自然气温实现花生壳的低能耗预处理,为经济高效、稳定地从花生壳中回收生物能源提供了一种新思路。
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  • 收稿日期:  2023-04-24
  • 网络出版日期:  2024-07-11

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