好氧堆肥耗氧速率模型研究进展

摘要

开展好氧堆肥过程耗氧速率模型研究,对于优化堆肥工艺、节能减排具有重要的理论指导意义.现有的耗氧速率数学模型主要分为基于回归方程的经验模型、一级反应动力学模型和Monod微生物反应动力学模型.经验模型结构简单,精度较高,但往往只适用于特定堆肥工况下的耗氧速率数值模拟研究.一级反应动力学模型模型参数少,算法简单,需要利用试验数据构建校正方程提高其对不同堆肥系统的普适性.Monod微生物反应动力学模型参数物理意义较强,但由于其在低基质浓度条件下的局限性,模拟效果并不理想.有研究表明,基于颗粒尺度开展的耗氧速率模型同时兼顾了Monod微生物反应动力学和一级反应动力学方程,其模拟最大耗氧速率的相对误差、模拟耗氧速率的最大误差和平均误差均较小,模型模拟精度较高.由于堆体温度和堆体表面对流换热损失对于微生物活性存在一定程度的影响,该模型仍需从温度和热损校正两方面进行进一步完善.