格策美文教你学写《沼气协会工作总结》小技巧（精选5篇）

更新日期:2025-08-03 19:57

写作核心提示：

撰写一篇关于沼气协会工作总结的作文，需要关注以下几个关键事项，以确保总结内容清晰、全面、有深度，并达到预期效果：
"一、 明确总结的目的和读者对象："
"目的：" 是为了汇报成绩、分析问题、总结经验教训，还是为了规划未来？明确目的有助于确定总结的重点和详略程度。 "读者：" 是协会内部成员、上级主管部门、资助机构，还是社会公众？不同的读者对象决定了总结的语言风格、侧重点和呈现方式。例如，对上级汇报可能更侧重于成果和合规性，对内部成员可能更侧重于经验和反思。
"二、 确定总结的时间范围和核心内容："
"时间范围：" 明确总结涵盖的是哪个时间段的工作，例如年度总结、半年度总结、项目期总结等。 "核心内容：" 围绕沼气协会的核心职能和工作目标来展开。通常包括： "主要工作/项目回顾：" 列出本阶段内完成的主要任务、开展的重点项目、举办的重要活动等。 "取得的成绩与亮点：" 具体说明在推广沼气技术、服务会员、促进产业发展、环境保护、社会效益等方面取得了哪些显著成果。尽量用数据说话（如：推广户数、产生的沼气量、节约的燃料、培训人数、会员满意度等）

沼气发动机行业市场预测报告：发展环境、全景概览、投资前景分析

智研咨询组织编撰的《2025-2031年中国沼气发动机行业市场全景调研及投资趋势研判报告》（以下简称“《报告》”）是中国沼气发动机领域的专业市场研究报告，是沼气发动机行业发展忠实的记录者和见证者。旨在为中国沼气发动机行业生产厂家、政府机构、业界专家了解和掌握中国沼气发动机发展脉络提供全面参考。

《报告》自2018年开始出版，每年一版，目前已连续8年。智研咨询研究团队持续跟进沼气发动机发展历程，总结现状、深化研究、探索规律，《报告》总计10章，首先介绍了沼气发动机行业市场发展环境、沼气发动机整体运行态势等，接着分析了沼气发动机行业市场运行的现状，然后介绍了沼气发动机市场竞争格局。随后，报告对沼气发动机做了重点企业经营状况分析，最后分析了沼气发动机行业发展趋势与投资预测。通过详实的数据，全面总结和回顾了2024年沼气发动机行业的新趋向、新亮点，同时对现存问题进行了深度思考，为下一步沼气发动机行业高质量发展提出了一系列有益的建议和未来的展望。

沼气发动机是一种以沼气为主要燃料（或辅助燃料）的内燃机，其核心原理是将沼气中的甲烷等可燃成分通过燃烧转化为机械能，进而驱动发电机发电或直接提供动力。沼气由有机物（如畜禽粪便、农作物秸秆、工业有机废水等）在厌氧条件下经微生物发酵产生，主要成分为甲烷（50%-70%）和二氧化碳，属于可再生生物质能源。按气缸排列方式分类，沼气发动机可以分为直列式沼气发动机和V型沼气发动机。

近年来，沼气发动机在燃烧效率、排放控制及燃料适应性方面取得显著突破。通过优化空燃比调速系统、采用低油耗设计，现代沼气发动机的热效率已接近国际先进水平，氮氧化合物等污染物排放浓度大幅降低。胜利油田胜动集团研发的190系列燃气发动机，凭借其高效稳定的性能，曾获国家科技进步奖，广泛应用于垃圾填埋场、养殖场等场景。技术升级直接降低了沼气发电项目的运营成本，提升了项目经济性，从而刺激了装机容量的快速增长。进出口方面，2025年1-5月，中国未进口沼气发动机，反映出国产沼气发动机在性能、可靠性上已基本满足国内需求，实现进口替代。同期，中国沼气发动机出口数量为89台，同比增长1383.33%；出口金额为46.64万元，同比下降77.18%。中国沼气发动机企业加速拓展东南亚、非洲等新兴市场，以性价比优势抢占市场份额，但目标市场多为电力基础设施薄弱地区，单机容量需求较小，导致出口台数增加但单台价值量有限。

沼气发动机行业产业链上游主要包括原材料及零部件等，其中原材料包括铸铁与铝合金、不锈钢、橡胶密封件、特种密封胶、绝缘漆、绝缘纸等，零部件包括缸体与缸盖、曲轴与连杆、活塞与气门、喷油器、燃油泵、火花塞、点火线圈、水泵、散热器、滤清器等。产业链中游为沼气发动机生产制造环节。产业链下游应用领域包括电力供应、热能利用、交通燃料等。

中国沼气发动机行业企业主要集中在经济发达地区和工业基础较好的省份。例如，山东、河南、广东、河北等省份由于其工业基础雄厚，对沼气发动机的需求较大，因此相关企业分布较多。

作为一个见证了中国沼气发动机十余年发展的专业机构，智研咨询希望能够与所有致力于与沼气发动机行业企业携手共进，提供更多有效信息、专业咨询与个性化定制的行业解决方案，为行业的发展尽绵薄之力。

数据说明：

1：本报告核心数据更新至2024年12月（报告中非上市企业受企业信批影响，相关财务指标或存在一定的滞后性），报告预测区间为2025-2031年。

2：除一手调研信息和数据外，国家统计局、中国海关、行业协会、上市公司公开报告（招股说明书、转让说明书、年报、问询报告等）等权威数据源亦共同构成本报告的数据来源。一手资料来源于研究团队对行业内重点企业访谈获取的一手信息数据，主要采访对象有企业高管、行业专家、技术负责人、下游客户、分销商、代理商、经销商以及上游原料供应商等；二手资料来源主要包括全球范围相关行业新闻、公司年报、非盈利性组织、行业协会、政府机构及第三方数据库等。

3：报告核心数据基于智研团队严格的数据采集、筛选、加工、分析体系以及自主测算模型，确保统计数据的准确可靠。

4：本报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于智研团队的专业理解，清晰准确地反映了分析师的研究观点。

智研咨询作为中国产业咨询领域领导品牌，以“用信息驱动产业发展，为企业投资决策赋能”为品牌理念。公司融合定量分析与定性分析方法，用自主研发算法，结合行业交叉大数据，通过多元化分析，挖掘定量数据背后根因，剖析定性内容背后逻辑，客观真实地阐述行业现状，审慎地预测行业未来发展趋势，为客户提供专业的行业分析、市场研究、数据洞察、战略咨询及相关解决方案，助力客户提升认知水平、盈利能力和综合竞争力。主要服务包含精品行研报告、专项定制、月度专题、可研报告、商业计划书、产业规划等。提供周报/月报/季报/年报等定期报告和定制数据，内容涵盖政策监测、企业动态、行业数据、产品价格变化、投融资概览、市场机遇及风险分析等。

报告目录：

第一章 沼气发动机行业产品定义及行业概述发展分析

第一节 沼气发动机行业产品定义

一、沼气发动机行业产品定义及分类

二、沼气发动机行业产品应用范围分析

三、沼气发动机行业发展历程

四、沼气发动机行业发展地位及影响分析

第二节 沼气发动机行业产业链发展环境简析

一、沼气发动机行业产业链模型理论

二、沼气发动机行业产业链示意图及相关概述

第三节 经济环境

一、国民经济运行情况GDP

二、消费价格指数CPI、PPI

三、全国居民收入情况

四、恩格尔系数

五、工业发展形势

六、固定资产投资情况

第四节 沼气发动机行业税收及进出口关税

第五节 社会环境

第六节 沼气发动机技术发展现状

一、沼气发动机行业技术发展

二、沼气发动机技术发展趋势

第二章 2020-2024年沼气发动机行业国内外市场发展概述

第一节 2020-2024年全球沼气发动机行业发展分析

一、全球沼气发动机经济发展现状及预测

二、全球沼气发动机行业发展概述

第二节 2020-2024年全球沼气发动机行业规模分析

一、全球沼气发动机行业市场规模情况

二、全球沼气发动机行业区域分布情况

三、全球沼气发动机行业发展热点分析

四、2025-2031年全球沼气发动机行业市场规模预测

第三节 2020-2024年全球沼气发动机行业相关产品进出口情况

第三章 2020-2024年我国沼气发动机行业发展现状

第一节 中国沼气发动机行业发展概述

一、中国沼气发动机行业发展现状

二、中国沼气发动机发展面临问题

三、2020-2024年中国沼气发动机行业市场规模

四、中国沼气发动机行业需求客户结构

第二节 我国沼气发动机行业发展状况

一、2020-2024年中国沼气发动机行业产值情况

二、2024年我国沼气发动机产值区域分布分析

第三节 2020-2024年中国沼气发动机行业产量分析

第四节 2024年沼气发动机行业需求分析

一、2020-2024年我国沼气发动机行业需求分析

二、2020-2024年我国沼气发动机市场价格走势分析

第四章 沼气发动机行业竞争态势分析

第一节 沼气发动机行业集中度分析

一、沼气发动机市场集中度分析

二、沼气发动机企业分布区域集中度分析

三、沼气发动机区域消费集中度分析

第二节 沼气发动机行业五力竞争分析

一、现有企业间竞争

二、潜在进入者分析

三、替代品威胁分析

四、供应商议价能力

五、客户议价能力

第三节 2024年中外沼气发动机产品竞争分析

第四节 近年国内沼气发动机行业重点企业发展动向

第五章 2020-2024年沼气发动机所属行业进出口数据分析

第一节 2020-2024年沼气发动机进口情况分析

一、进口数量情况分析

二、进口金额变化分析

三、进口来源地区分析

四、进口价格变动分析

第二节 2020-2024年沼气发动机出口情况分析

一、出口数量情况分析

二、出口金额变化分析

三、出口国家流向分析

四、出口价格变动分析

第六章 2020-2024年中国沼气发动机行业区域发展分析

第一节 中国沼气发动机行业区域发展现状分析

第二节 2020-2024年华北地区

一、华北地区经济发展现状分析

二、市场规模情况分析

三、市场需求情况分析

四、行业发展前景预测

第三节 2020-2024年东北地区

一、东北地区经济发展现状分析

二、市场规模情况分析

三、市场需求情况分析

四、行业发展前景预测

第四节 2020-2024年华东地区

一、华东地区经济发展现状分析

二、市场规模情况分析

三、市场需求情况分析

四、行业发展前景预测

第五节 2020-2024年华南地区

一、华南地区经济发展现状分析

二、市场规模情况分析

三、市场需求情况分析

四、行业发展前景预测

第六节 2020-2024年华中地区

一、华中地区经济发展现状分析

二、市场规模情况分析

三、市场需求情况分析

四、行业发展前景预测

第七节 2020-2024年西部地区

一、西部地区经济发展现状分析

二、市场规模情况分析

三、市场需求情况分析

四、行业发展前景预测

第七章 沼气发动机重点企业发展分析

第一节 深圳市沃尔奔达新能源股份有限公司

一、企业经营情况分析

二、企业产品分析

三、市场营销网络分析

四、公司发展规划分析

第二节 潍坊伊达能动力有限公司

一、企业经营情况分析

二、企业产品分析

三、市场营销网络分析

四、公司发展规划分析

第三节 胜利动力机械集团有限公司

一、企业经营情况分析

二、企业产品分析

三、市场营销网络分析

四、公司发展规划分析

第四节 济柴动力有限公司

一、企业经营情况分析

二、企业产品分析

三、市场营销网络分析

四、公司发展规划分析

第八章 2020-2024年中国沼气发动机行业上下游主要行业发展现状分析

第一节 沼气发动机上游行业分析

一、沼气发动机行业成本构成

二、2020-2024年上游行业发展现状

三、 2025-2031年上游行业发展趋势

四、上游供给对沼气发动机行业的影响

第二节 沼气发动机下游行业分析

一、沼气发动机下游行业分布

二、2020-2024年下游行业发展现状

三、2025-2031年下游行业发展趋势

四、下游需求对沼气发动机行业的影响

第九章 2025-2031年中国沼气发动机行业发展预测分析

第一节 2025-2031年中国沼气发动机行业产量预测

第二节 2025-2031年中国沼气发动机行业需求量预测

第三节 2025-2031年中国沼气发动机行业规模预测

第四节 2025-2031年中国产业的前景及趋势

第五节 2025-2031年中国沼气发动机行业发展趋势

第六节 2025-2031年中国沼气发动机行业“走出去”发展分析

第十章 沼气发动机行业投资前景研究及销售战略分析

第一节 影响沼气发动机行业发展的主要因素

一、影响沼气发动机行业运行的有利因素

二、影响沼气发动机行业运行的稳定因素

三、影响沼气发动机行业运行的不利因素

四、我国沼气发动机行业发展面临的挑战

五、我国沼气发动机行业发展面临的机遇

第二节 2020-2024年中国沼气发动机行业投资规模

第三节 沼气发动机行业投资前景预警

一、2025-2031年沼气发动机行业市场风险预测

二、2025-2031年沼气发动机行业政策风险预测

三、2025-2031年沼气发动机行业经营风险预测

四、2025-2031年沼气发动机行业技术风险预测

五、2025-2031年沼气发动机行业竞争风险预测

六、2025-2031年沼气发动机行业其他风险预测

第四节 市场策略分析

第五节 提高沼气发动机企业竞争力的策略

第六节 对我国沼气发动机品牌的战略思考

图表目录：

图表：沼气发动机行业历程

图表：沼气发动机行业生命周期

图表：沼气发动机行业产业链分析

图表：2020-2024年沼气发动机行业产能分析

图表：2020-2024年沼气发动机行业市场规模分析

图表：2020-2024年沼气发动机行业产量分析

图表：2020-2024年沼气发动机行业需求量分析

图表：2024年沼气发动机行业需求领域分布格局

图表：2025-2031年沼气发动机行业市场规模预测

图表：中国沼气发动机行业盈利能力分析

图表：中国沼气发动机行业运营能力分析

图表：中国沼气发动机行业偿债能力分析

图表：中国沼气发动机行业发展能力分析

图表：中国沼气发动机行业经营效益分析

图表：2025-2031年沼气发动机行业市场规模预测

图表：2025-2031年沼气发动机行业产量预测

图表：2025-2031年沼气发动机行业需求量预测

更多图表见正文......

前沿研究丨香蕉皮怎样提高沼气产量？

本文选自中国工程院院刊《Engineering》2019年第5期

作者：Spyridon Achinas，Janneke Krooneman，Gerrit Jan Willem Euverink

来源：Enhanced Biogas Production from the Anaerobic Batch Treatment of Banana Peels.Engineering,2019,5(5):970-978.

一、

引言

在过去10年中，香蕉是全球第二大水果种植作物，总产量约为1.2×10⁸t。印度、中国、菲律宾和厄瓜多尔是全球最大的香蕉生产国，香蕉加工业是这些国家国内发展的一个关键部分。如何利用香蕉废料生产廉价且可持续能源的问题亟需解决。香蕉生产和加工过程中会产生数吨的香蕉皮、纤维和叶子。因此，为了避免环境污染问题，必须采用可持续农业操作方法。大多数国家都面临着节能和废物处理的挑战。将废物转化为能源的技术将解决废物堆积和废物排放问题。

水果废料是一种有机废物商品，可以对其进行厌氧处理，用于可持续能源生产。垃圾厌氧消化（AD）是一种能产生高价值气体产品的可持续处理技术。在厌氧条件下的废物分解过程中，有机物通过微生物活动转化为沼气。沼气（约60% CH₄和40% CO₂）是一种绿色气体生物燃料，可用于加热、发电和汽车燃料生产。

体现AD过程的3个主要生化步骤：水解/发酵、酸化和甲烷生成。AD技术已被应用于废水、动物粪便、食物垃圾和农业残渣的处理，主要目标是用于能源生产和废物消除。在过去的15年里，有机废物的综合降解已经引起了一些研究人员的关注。该方法（被称为共消化法）通过不同有机共底物的协同作用提高了废物转化率。

在AD过程中，工艺参数的监控对消化池的稳定运行至关重要。有机负荷（OL）是反应器平稳运行的重要参数，超载会使消化池变酸。低碳氮（C/N）比污泥的使用是影响果蔬废弃物分解的关键因素。与单一消化法相比，水果废弃物与各种动物粪便的混合消化对沼气产量能产生积极影响，因为后者可以提高消化池的缓冲能力用以保持产甲烷菌的最佳pH值，同时为消化池提供了更好的C/N比，并利用了各种营养素和不同微生物。一些研究提到了最佳C/N比范围为20~30；然而，这个范围与农业废弃物提供的40~70的C/N比范围有显著差异。目前，对水果加工废弃物的AD研究较少，而且有关香蕉皮废料（BPW）的研究信息也很有限。由于香蕉皮（BP）中木质素含量较高，由其产生的难降解物阻碍了底物的降解，并可能影响水果加工性能。

由于目前只有少数研究对香蕉皮的生物能源潜力进行过调查，所以为了解决香蕉加工中的能源需求和所产生的大量有机废弃物，我们有必要进行更深入的研究。本研究的目的：①研究OL对BP生产沼气潜力的影响；②阐明牛粪（CM）的添加是如何提高AD性能的；③了解AD过程的动力学。

二、

材料和方法

（一）接种物和底物

本研究使用的接种物是从中温消化池收集的，该消化池在位于荷兰格罗宁根省（Groningen, the Netherlands）的Garmerwolde废水处理厂（WWTP）进行了废水厌氧处理。新鲜的CM是从格罗宁根省当地一位农民那里收集的。在对其进行表征和使用之前，先将污泥和肥料储存在6 ℃下，以避免不良的发酵过程。新鲜香蕉是从当地市场获得的。将新鲜成熟的香蕉皮切成约0.5 cm×0.5 cm大小的块，然后用去离子水彻底洗涤以除去物理吸附的污染物。在使用BP前，将其用均质机混合器（RW-20 S1；Janke & Kunkel，Germany）进行30 s的均质。

（二）实验设计

建立厌氧分批系统（R1→R16）以检查BP消化过程中OL和CM的添加对沼气产量的影响。所有分批消化实验均在工作容积为240 mL的300 mL玻璃血清瓶中进行。实验中需要设定不同的CM含量来确定不同浓度下BP的降解特性。OL设置为每升10 g、14 g、18 g和22 g挥发性固体（VS；g_vs），CM的含量设置为10%、20%和30%。根据文献，接种物与底物的比率（ISR）维持在2。仅将接种物试样用作对照样品。表1给出了测试系统的内容。根据预定的ISR计算出接种物和底物的VS初始浓度。在所有实验过程中，我们添加了适量的蒸馏水，以使最终容积保持在240 mL，然后使用1 mol·L^–1HCl将初始pH值调整至7.0±0.2。将所有反应器密封并用纯氮气冲洗3 min以确保厌氧条件，然后将其置于恒温箱中，保持恒定的中温温度（36±1）℃，并在实验期间每天手动摇动两次。为了修正接种物产生的沼气水平，我们进行了含污泥的空白试验。沼气停止生产后，我们对残留物取样以确定VS去除率。所有实验均使用一式三份的玻璃血清瓶，所有值均为一式三份的平均值±标准偏差。

表1 批量试验的实验条件

^a Based on volatile solids.

（三）分析方法与计算

总固体（TS；g·kg^–1）和总VS（g·kg^–1）的浓度是根据美国公共卫生协会（American Public Health Association，APHA）《水和废水检验标准方法》的建议设置的。使用pH计（HI-991001；Hanna Instruments，USA）离线测定pH值。根据制造商的说明，使用化学试剂盒（Hach Lange GmbH，Germany）确定化学需氧量（COD；g·kg^–1），并用分光光度计（DR/2010；Hach Company，USA）进行量化。

BP和CM中木质纤维素的含量是根据国家可再生能源实验室（National Renewable Energy Laboratory，NREL）设定的程序确定的。单糖浓度是通过高效液相色谱法（LC 1200 Series；Agilent Technologies，Inc.，USA）测定的。在温度为60 ℃的条件下，单糖（葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖和半乳糖）在Bio-RadAminex HPX-87H色谱柱（300 mm×7.8 mm）上以浓度为0.0005 mol·L^–1、流速为0.05 mL·min^–1的H₂SO₄为洗脱液进行实验操作。酸溶性木质素的含量是以重量法估算的，是利用紫外线检测器在波长为205 nm、消光系数为110 L·g^–1·cm^–1的条件下测定的。

使用配备有氦气作为色谱柱（HP-PLOT U；Agilent Technologies，Inc.，USA）的微型气相色谱仪单通道两流选择器系统（Thermo Fisher Scientific Inc.，USA）确定沼气成分，氦气的总流量为10 mL。使用具有标准成分的气体校准并调整色谱结果。上述气体成分的校准曲线是线性可重复的。

每日产生的沼气量（mL·g_vs^–1）由水置换法确定。本研究中使用的气体设备能够在5%的误差范围内提供沼气数据。技术消化时间（生产最大沼气产量的80%所需的时间）是沼气生产性能的另一个指标。在本研究中，沼气产量的评估是基于根据标准温度和压力校正的沼气和甲烷产量进行的。根据公式（1），将每日产生的沼气量归一化：

式中，V_N是标准条件下干沼气的体积（mL）；V是沼气的体积（mL）；p_w即水蒸气压（mmHg，1 mmHg≈133.322 Pa），是关于环境温度的函数；T是环境温度（℃）。

（四）动力学研究

通过两种动力学模型对实验数据进行拟合，模拟沼气生产过程。在Microsoft Office Excel（Microsoft Office 2010）和MATLAB 2016b中进行回归分析。采用一阶模型和锥体模型对有机质进行水解，并采用公式（2）和（3）进行描述：

式中，B（t）是t天累积沼气产量（mL·g_vs^–1）；B_o是底物的最大沼气潜力（mL·g_vs^–1）；n是形状因子；K是沼气产率常数（即一阶分解速率常数）（d^–1）；t 是时间（d）。

我们将两种模型预测的沼气产量与通过实验测得的沼气产量进行了比较。同时，为了验证模型的有效性，我们还计算了相关系数（R²）。

三、

结果与讨论

（一）接种物和底物的特征化

表2总结了厌氧菌剂、BPW和CM的特性。值得注意的是，接种物和CM的特性在两个试验阶段是不同的。BPW的VS/TS值为0.87，而CM的VS/TS值为0.78~0.86，这表明BPW有机质含量略高于CM。本研究中CM的VS/TS值和COD值与Fantozzi和Buratti 的研究报告中的一致。相比单纯使用BPW，BPW与CM的混合使用有望提高AD的效率。其他分析办公用纸或纸板等材料的结构性碳水化合物、木质素和灰分含量的研究报告均有相近的浓度范围。

表2 批量试验中使用的厌氧菌剂、BPW和CM的理化特性

Values are the averages of three determinations. ND: not determined.

（二）日沼气产量取决于OL和CM含量

图1给出了4种OL的不同CM含量的日沼气产量（mL·g_vs^–1）。在消化的第1天，所有消化池中的沼气生产迅速开始。在OL为10 g_vs·L^–1的条件下，CM含量为10%、20%和30%的BP的每日最大沼气产量分别为112.18 mL·g_vs^–1、89.56 mL·g_vs^–1和94.01 mL·g_vs^–1。在OL为14 g_vs·L^–1的条件下，CM含量为10%、20%和30%的反应器显示出类似的趋势，每日最大沼气产量分别达到100.17 mL·g_vs·L^–1、96.93 mL·g_vs·L^–1和79.96 mL·g_vs· L^–1。在消化的第2天到第8天之间，日沼气产量变化范围为4080 mL·g_vs· L^–1，然后降到较低水平。

图1 4种OL的不同CM含量的BP日沼气产量和累积产量：（a）10 g_vs ·L^–1；（b）14 g_vs ·L^–1；（c）18 g_vs ·L^–1；（d）22 g_vs ·L^–1

通过实验可知，对于较高的OL水平，沼气产量较低，并且在整个实验过程中，沼气产量持续保持在 较 低 水 平。在OL为18 g_vs·L^–1和22 g_vs·L^–1处CM含量为10%、20%和30%的BP的每日最大沼气产量分别为50.20 mL·g_vs^–1、48.66 mL·g_vs^–1、62.78 mL·g_vs^–1和40.49 mL·g_vs^–1、29.57 mL·g_vs^–1、46.54 mL·g_vs^–1。日沼气产量与OL或CM含量之间没有明显的依存关系。

（三）累积沼气产量取决于OL和CM含量

如上所述，为了改善BP的AD的性能，我们以10%、20%和30%的比例添加了CM。如图2和表3所示，在10g_vs· L^–1及CM含量为10%、20%、30%的条件下，BP的累积沼气产量分别为514.87 mL·g_vs^–1、496.95 mL·g_vs^–1和426.43 mL·g_vs^–1。相对于不含CM的实验组R1，在10%的CM含量下，沼气产量增加了12.5%。由此可知，CM对AD性能具有积极影响。

图2 不同初始OL条件下CM含量对BP累积沼气产量的影响：（a）10g_vs ·L^–1；（b）14 g_vs ·L^–1；（c）18 g_vs ·L^–1；（d）22 g_vs ·L^–1

然而，随着CM含量增加到30%，沼气产量比CM含量为10%时降低了17.2%。沼气产量降低的原因可能是粪便中存在几乎不能降解的木质纤维素材料。根据Chiumenti等的报道，木质素含量高会降低沼气产量。BP在OL为14 g_vs·L^–1和18 g_vs·L^–1条件下的沼气产量表现出不同的模式。

关于BP消化的类似研究显示，甲烷的累积产量低于当前研究中的甲烷产量。这种差异可能与接种物及其活性有关，这影响了酶中半纤维素成分的降解。Nathoa等报道称，随着水解/酸化和甲烷生成步骤的分离，BP转化效率将更高，两阶段发酵中甲烷产量也会增加。

与所预测的一致，CM提高了AD的性能，因为它包含了用于生产沼气的活性微生物。在BP与CM共消化期间以及在不同OL下运行期间，ISR始终保持在2，因为该比例能显著提高消化池的缓冲能力，从而为产甲烷菌保持最佳的pH值。BP的厌氧单消化（实验组R1、R5、R9和R13）未显示明确的结果。与BP的厌氧单消化一样，在共消化实验的第6天后我们观察到了沼气的产生。值得注意的是，单消化组（R1、R5、R9和R13）在10 g_vs·L^–1、14 g_vs·L^–1、18 g_vs·L^–1和22 g_vs·L^–1的4个OL条件下显示出较高的甲烷含量，分别达到63.4%、64.6%、62.0%和62.6%（表3）。在这些OL条件下的沼气产量分别为457.79 mL·g_vs^–1、481.67 mL·g_vs^–1、568.37 mL·g_vs^–1和476.51 mL·g_vs^–1。有争议的是，对于所有OL，在30% CM的BP共消化实验中，甲烷含量和产量均较低。R8、R12和R16的甲烷含量分别为53.1%、54.7%和53.4%。

结果（ 图2）还表明，相对于CM含量 在OL为10 g_vs·L^–1和14 g_vs·L^–1条件下的增加，累积沼气产量并没有呈线性增加，而是呈曲线变化。研究发现，在OL为10 g_vs·L^–1和14 g_vs·L^–1时，累积沼气产量与CM含量之间的函数关系分别为y= −0.32x²+ 8.54x+ 459.11（R²= 0.9927）和y= −0.5818x²+ 14.801+ 471.75（R²=0.8966）。在OL为18 g_vs·L^–1和22 g_vs·L^–1下，结果显示累积沼气产量与CM含量呈线性相关，其函数关系分别为y= −0.4306x+ 536.38（R²= 0.0081） 和y= 1.2714x+ 452.66（R²= 0.2748）。

从另一方面看，大型沼气生产在运行过程中存在负荷波动。因此，考察了沼气产量与OL之间的函数关系。如图3所示，在CM含量为0、10%、20%和30%的条件下，y =−1.8085x²+61.443x+12.132（R²= 0.6），y=−0.6665x²+12.788x+461.09（R²=0.8501），y=−2.7365x²+87.13x− 105.19（R²= 0.9502），和y= 0.566x²−9.4095x+ 448.72（R²= 0.5797），表明当反应器中的CM含量发生变动时，两者之间存在不明确的关系。同样地，在本文中CM的积极作用与以前的研究结果是一致的。

图3 不同CM含量下初始OL对BP累积沼气产量的影响：（a）不含CM；（b）CM含量为10%；（c）CM含量为20%；（d）CM含量为30%

如表3所示，技术消化时间不随沼气性能的变化而变化。Pellera和Gidarakos 证实，在ISR为4的情况下，橄榄果渣的AD的技术消化时间比ISR为0.5~1的技术消化时间要短。对于甲烷产量是否是反应堆即将失效的最佳指标，不同的学者提出了不同的意见。学者们强烈建议对总挥发性脂肪酸/总碱度（TVFA/TA）的比进行监测，并确定比率低于0.3是最佳的平稳消化池操作。高碳酸氢盐浓度很可能有助于系统的缓冲。动物粪便具有较高的碱性容量，是AD的合适底物。

表3 4种OL条件下不同CM含量的BP沼气产量、甲烷含量和VS去除率

T₈₀: the time needed for 80% biogas production.

各种废物的组合消化不仅可以提供足够的C/N比，而且还可以稀释有毒化合物。考虑到以上结果，添加部分CM是农场规模沼气池的有效解决方案，也是具有生态效益的可持续解决方案。为了评估不包括共底物成分和OL的全面应用以外的因素，财务评估将会很有意思。

（四） VS去除率取决于 OL和 CM含量

为了研究降解效率及其与沼气产量的关系，我们测定了VS去除率。表3显示了所有反应器的VS去除率。R11的去除率最高，为38.62%。R7、R9和R6的去除率分别为33.11%、32.47%和32.07%。

单消化显示出快速的沼气生产，这很可能是由于低聚物和单体糖的释放影响了聚合物的反应。VS去除率升高可能是由于污泥的可利用性（ISR为2）为消化池提供了缓冲能力和足够的产甲烷菌，这可能会阻碍生物反应器内部挥发性脂肪酸的累积并使pH值稳定。研究表明，pH值在6.5~7.5范围内有利于产甲烷菌的生长和活性。以往的研究提到降低纤维素结晶度、降低木素含量、增加比表面积是提高葡萄糖产量和提高沼气产量的关键因素。

图4 所有实验的累积沼气产量与VS去除率的相关性

累积沼气产量与VS去除率的关系如图4所示。根据本研究获得的数据建立线性回归方程（y = 0.0238x+ 15.418；R²= 0.0427）。VS去除率与沼气产量有很好的对应关系，并呈相似趋势。

（五）动力学研究结果

表4和表5总结了使用一阶模型和锥体模型进行动力学研究的结果。研究发现，这两种模型都与实验数据非常吻合。因为产生80%沼气（T₈₀）所需时间在6~22 d的范围内（表3），所以我们计算出了消化时间为13 d的动力学常数。在实验中，R1的最高水解速率（K）为0.3682 d^–1（基于一阶模型）和0.4003 d^–1（基于锥体模型）。含有10% CM的反应器（R2、R6、R10和R14）显示出足够的水解速率，与没有CM的反应器（R1、R5、R9和R13）的水解速率相似。底物水解速率提高的原因可能是CM含有可加速不溶和复杂颗粒降解的微生物。但是，R4和R8的沼气产量分别低至426.43 mL·g_vs^–1和382.27 mL·g_vs^–1，这是因为快速的BP酸化作用和缓慢的甲烷生成速度抑制了甲烷的产生。

表4 采用一阶模型进行动力学研究的结果

表5 采用锥体模型进行动力学研究的结果

当CM含量增加到20%和30%时，K值降低。尽管水解速度较慢，但接种物和牛粪的微生物之间的相互作用有利于整体降解性能。快速酸化步骤可减少对氨的抑制作用，并进一步增强甲烷生成步骤。当CM含量为10%或0时，反应堆的测量值与预测值之间的差异很小（表4）。为了评估一阶模型和锥体模型中模型结果的可靠性，我们将沼气产量的预测值与测量值作图，并进行了对比（图5）。均方根误差（RMSE）越小说明模型预测的生物活性越准确。表4和表5给出了统计指标（R²），以提供动力学研究。

图5 4种不同CM含量和4种不同OL条件下测量和预测的BP累积沼气产量：（a）10 g_vs ·L^–1；（b）14 g_vs ·L^–1；（c）18 g_vs ·L^–1；（d）22 g_vs ·L^–1

根据动力学分析，动力学参数可能受到工艺参数的影响。因此，使用Pearson相关分析（Appendix A. Supplementary data中的Table S1和Table S2）检验了这些工艺参数（如OL、CM含量和VS去除率）对动力学参数（G和K）的影响。在这种情况下，共消化率和VS去除率对预测的沼气生产潜力（G）影响显著。水解常数（K）与工艺参数和沼气生产潜力的相关性较低。

四、

结论

本研究旨在探讨OL和CM的添加对处理BPW时AD性能的影响。结果表明，在BP处理中添加CM可以增强降解性能。更具体地说，当ISR为2时，沼气产量最高，技术消化时间最低，这表明消化池需要适量的污泥才能有效运行。然而，OL和CM含量之间没有明显的相关性。此外，采用一级模型和锥体模型进行的动力学分析显示，工艺参数可以影响动力学参数。值得注意的是，预处理过的BP通过与CM共消化，在提高沼气产量和增加能量输出方面显示了良好的潜力，同时可提供稳定的AD过程。

注：本文内容呈现形式略有调整，若需可查看原文。

改编原文：

Spyridon Achinas, Janneke Krooneman, Gerrit Jan Willem Euverink.Enhanced Biogas Production from the Anaerobic Batch Treatment of Banana Peels.Engineering,2019,5(5):970-978.

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