生物氢烷耦合微藻养殖的畜禽粪污资源化系统质量流分析

目前畜禽废弃物厌氧产甲烷技术具有发酵周期长和发酵液处理难等问题,相比之下,耦合两阶段厌氧发酵和微藻技术制取氢气和甲烷(氢烷)可缩短发酵周期,发酵液通过养殖微藻实现营养回收,且生物量增值可用于制取更多氢烷气体,是一种具有应用前景的集成系统。文章在实验室规模下构建日处理量为6 kg猪粪的耦合系统,并对其进行质量流分析。耦合系统质量流分析表明,与仅厌氧发酵产生物氢烷相比,耦合系统能量回收率提高了23.61%,且耦合系统可更有效利用氮元素,为畜禽粪污资源化途径提供参考。     

第三方运营下规模化畜禽沼气工程运行与管理

沼气工程是畜禽养殖业粪污末端处理与资源再利用并重的全量化资源利用模式，长期以来养殖场自运营模式下沼气工程运行效率、稳定性及经济效益低。该研究提出引入第三方运营模式，以一大型沼气工程（总有效发酵容积为10 800 m3）为例，在20 a案例期内进行两种运营模式下该沼气工程的物质流、能量流分析、碳排放以及经济性评估等多视角分析，并采用基因表达式编程进行产气拟合，为优化发酵工艺提供了策略。结果表明，第三方运营模式能够提高工程效率和经济效益：物料处理量、沼渣垫料产量、沼气产量及沼气发电量分别提高52.00%、23.00%、51.94%、79.58%；热电联产总产能提高，但能耗比和能量回收率分别降低14.74%、12.73%，这主要是未进行余热回收造成的。财务分析表明，第三方运营模式项目税后财务内部收益率提高10.20个百分点，财务净现值提高3 566万元，投资回收期缩短10.42 a；财务敏感性分析指出提高下游产品的附加值是提高该沼气工程经济效益的关键因素。该研究为沼气工程乃至其他规模化废弃物处理的第三方运营模式推广应用提供了有价值的工程参考。