红霉素菌渣厌氧消化产气潜能及动力学特性

S21; 为探究未经脱抗预处理的抗生素菌渣作为单一底物厌氧无害化处理的可行性,该研究以新鲜的红霉素菌渣(erythromycin fermentation residue,EFR)及其上清液为原料,在常温(20 ℃)、中温(35 ℃)和高温(55 ℃)条件下开展产气潜能及其动力学研究.研究结果表明:中温条件下,EFR获得最高的累积甲烷产量,为460mL/g,比常温和高温时分别提高了 163％和55.5％.通过一级动力学模型可以看出,EFR的产甲烷过程呈现明显的两阶段特性,其中高温时的产甲烷速率(k1=0.1422d-1)显著高于常温(k1=0.0 429d-1,P＜0.05)和中温(k,=0....

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Published in农业工程学报 Vol. 40; no. 9; pp. 199 - 208
Main Authors 任建军, 毛洪刚, 朱李霞, 夏禧龙, 周蓉蓉, 韩丽丽, 马娜, 尹冬敏
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 常州大学药学院生物与食品工程学院,常州 213164%北京市畜牧总站,北京 100107%伊犁科源检测技术有限公司,伊犁 835000 01.05.2024
常州大学城乡矿山研究院常州市生物质绿色安全高值利用技术重点实验室,常州 213164%常州大学城乡矿山研究院常州市生物质绿色安全高值利用技术重点实验室,常州 213164
Subjects
Gompertz模型
一级动力学
antibiotic
Gompertz model
厌氧发酵
antibiotic fermentation residue
mass balance
物料平衡
菌渣
抗生素
anaerobic digestion
first-order model
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ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.202312092

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Summary:S21; 为探究未经脱抗预处理的抗生素菌渣作为单一底物厌氧无害化处理的可行性,该研究以新鲜的红霉素菌渣(erythromycin fermentation residue,EFR)及其上清液为原料,在常温(20 ℃)、中温(35 ℃)和高温(55 ℃)条件下开展产气潜能及其动力学研究.研究结果表明:中温条件下,EFR获得最高的累积甲烷产量,为460mL/g,比常温和高温时分别提高了 163％和55.5％.通过一级动力学模型可以看出,EFR的产甲烷过程呈现明显的两阶段特性,其中高温时的产甲烷速率(k1=0.1422d-1)显著高于常温(k1=0.0 429d-1,P＜0.05)和中温(k,=0.0363d-1,P＜0.05).物料衡算分析显示,随着发酵温度的升高,EFR的水解转化率逐级提高,高温时最高为87％,表明高温条件下菌渣中残留的红霉素对水解菌基本未产生抑制作用.未经脱抗处理的EFR可直接作为厌氧发酵的原料,为菌渣的减量化和资源化处理提供了新的思路.
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.202312092