Farm-scale anaerobic digestion is increasingly regarded as a greenhouse gas emission reduction measure. To get a full picture of its emission reduction potential, greenhouse gas emissions from digestate storage need to be assessed. This work quantifies methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emissions from farm-scale mono-digested dairy manure by continuous monitoring in an on-site digestate storage for three months, in autumn. A dedicated sampling method coupled with an on-line gas phase analyser was developed to enable continuous measurements over longer time periods. The proposed method was a refinement of existing closed chamber approaches and involved repeated sampling cycles, including a gas accumulation phase from which the emission rate was quantified. Daily average methane emissions per stored digestate volume varied from 4.6 to 14 g m−3 d−1, equivalent to 3.9 to 8.2% of the methane produced in the digester. Daily average nitrous oxide emissions varied from 0.004 to 0.13 g m−3 d−1. The total emission ranged between 170 and 478 g [CO2,eq.] m−3 d−1, up to 10% of which was attributed to nitrous oxide. Both methane and nitrous oxide emissions increased for a larger stored digestate volume and a higher temperature. The system under study was simulated through an anaerobic digestion model, taking into account prevailing operating conditions in the digester and digestate storage. Substrate-specific input values were identified by analysing the fresh dairy manure and digestate. The hydrolysis constant and gas–liquid transfer coefficient were estimated at 0.21 d−1 and 0.003 d−1, respectively, for simulation results to match experimentally observed methane emission values.

中文翻译：

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在粪便单消化后监测来自消化储存的甲烷和一氧化二氮排放

农场规模的厌氧消化越来越被视为一种温室气体减排措施。为了全面了解其减排潜力，需要评估来自消化物储存的温室气体排放。这项工作通过在秋季在现场消化物储存中连续监测三个月，量化农场规模的单一消化乳制品粪便中的甲烷 (CH4) 和一氧化二氮 (N2O) 排放。开发了一种与在线气相分析仪相结合的专用采样方法，以实现更长时间的连续测量。所提出的方法是对现有密闭室方法的改进，涉及重复采样周期，包括量化排放率的气体积累阶段。每个储存的消化物体积的日平均甲烷排放量从 4 不等。6 至 14 g m-3 d-1，相当于消化器中产生的甲烷的 3.9% 至 8.2%。每日平均一氧化二氮排放量从 0.004 到 0.13 g m-3 d-1 不等。总排放量介于 170 和 478 g [CO2,eq.] m-3 d-1 之间，其中高达 10% 归因于一氧化二氮。甲烷和一氧化二氮的排放量随着储存消化物体积的增大和温度的升高而增加。研究中的系统通过厌氧消化模型进行模拟，同时考虑了消化器和消化物储存中的主要操作条件。通过分析新鲜的乳制品粪便和消化物来确定底物特定的输入值。水解常数和气液转移系数分别估计为 0.21 d-1 和 0.003 d-1，模拟结果与实验观察到的甲烷排放值相匹配。相当于消化器中产生的甲烷的 3.9% 至 8.2%。每日平均一氧化二氮排放量从 0.004 到 0.13 g m-3 d-1 不等。总排放量介于 170 和 478 g [CO2,eq.] m-3 d-1 之间，其中高达 10% 归因于一氧化二氮。甲烷和一氧化二氮的排放量随着储存消化物体积的增大和温度的升高而增加。研究中的系统通过厌氧消化模型进行模拟，同时考虑了消化器和消化物储存中的主要操作条件。通过分析新鲜的乳制品粪便和消化物来确定底物特定的输入值。水解常数和气液转移系数分别估计为 0.21 d-1 和 0.003 d-1，模拟结果与实验观察到的甲烷排放值相匹配。相当于消化器中产生的甲烷的 3.9% 至 8.2%。每日平均一氧化二氮排放量从 0.004 到 0.13 g m-3 d-1 不等。总排放量介于 170 和 478 g [CO2,eq.] m-3 d-1 之间，其中高达 10% 归因于一氧化二氮。甲烷和一氧化二氮的排放量随着储存消化物体积的增大和温度的升高而增加。研究中的系统通过厌氧消化模型进行模拟，同时考虑了消化器和消化物储存中的主要操作条件。通过分析新鲜的乳制品粪便和消化物来确定底物特定的输入值。水解常数和气液转移系数分别估计为 0.21 d-1 和 0.003 d-1，模拟结果与实验观察到的甲烷排放值相匹配。2% 的沼气池产生的甲烷。每日平均一氧化二氮排放量从 0.004 到 0.13 g m-3 d-1 不等。总排放量介于 170 和 478 g [CO2,eq.] m-3 d-1 之间，其中高达 10% 归因于一氧化二氮。甲烷和一氧化二氮的排放量随着储存消化物体积的增大和温度的升高而增加。研究中的系统通过厌氧消化模型进行模拟，同时考虑了消化器和消化物储存中的主要操作条件。通过分析新鲜的乳制品粪便和消化物来确定底物特定的输入值。水解常数和气液转移系数分别估计为 0.21 d-1 和 0.003 d-1，模拟结果与实验观察到的甲烷排放值相匹配。2% 的沼气池产生的甲烷。每日平均一氧化二氮排放量从 0.004 到 0.13 g m-3 d-1 不等。总排放量介于 170 和 478 g [CO2,eq.] m-3 d-1 之间，其中高达 10% 归因于一氧化二氮。甲烷和一氧化二氮的排放量随着储存消化物体积的增大和温度的升高而增加。研究中的系统通过厌氧消化模型进行模拟，同时考虑了消化器和消化物储存中的主要操作条件。通过分析新鲜的乳制品粪便和消化物来确定底物特定的输入值。水解常数和气液转移系数分别估计为 0.21 d-1 和 0.003 d-1，模拟结果与实验观察到的甲烷排放值相匹配。每日平均一氧化二氮排放量从 0.004 到 0.13 g m-3 d-1 不等。总排放量介于 170 和 478 g [CO2,eq.] m-3 d-1 之间，其中高达 10% 归因于一氧化二氮。甲烷和一氧化二氮的排放量随着储存消化物体积的增大和温度的升高而增加。研究中的系统通过厌氧消化模型进行模拟，同时考虑了消化器和消化物储存中的主要操作条件。通过分析新鲜的乳制品粪便和消化物来确定底物特定的输入值。水解常数和气液传递系数分别估计为 0.21 d-1 和 0.003 d-1，模拟结果与实验观察到的甲烷排放值相匹配。每日平均一氧化二氮排放量从 0.004 到 0.13 g m-3 d-1 不等。总排放量介于 170 和 478 g [CO2,eq.] m-3 d-1 之间，其中高达 10% 归因于一氧化二氮。甲烷和一氧化二氮的排放量随着储存消化物体积的增大和温度的升高而增加。研究中的系统通过厌氧消化模型进行模拟，同时考虑了消化器和消化物储存中的主要操作条件。通过分析新鲜的乳制品粪便和消化物来确定底物特定的输入值。水解常数和气液传递系数分别估计为 0.21 d-1 和 0.003 d-1，模拟结果与实验观察到的甲烷排放值相匹配。总排放量介于 170 和 478 g [CO2,eq.] m-3 d-1 之间，其中高达 10% 归因于一氧化二氮。甲烷和一氧化二氮的排放量随着储存消化物体积的增大和温度的升高而增加。研究中的系统通过厌氧消化模型进行模拟，同时考虑了消化器和消化物储存中的主要操作条件。通过分析新鲜的乳制品粪便和消化物来确定底物特定的输入值。水解常数和气液转移系数分别估计为 0.21 d-1 和 0.003 d-1，模拟结果与实验观察到的甲烷排放值相匹配。总排放量介于 170 和 478 g [CO2,eq.] m-3 d-1 之间，其中高达 10% 归因于一氧化二氮。甲烷和一氧化二氮的排放量随着储存消化物体积的增大和温度的升高而增加。研究中的系统通过厌氧消化模型进行模拟，同时考虑了消化器和消化物储存中的主要操作条件。通过分析新鲜的乳制品粪便和消化物来确定底物特定的输入值。水解常数和气液转移系数分别估计为 0.21 d-1 和 0.003 d-1，模拟结果与实验观察到的甲烷排放值相匹配。甲烷和一氧化二氮的排放量随着储存消化物体积的增大和温度的升高而增加。研究中的系统通过厌氧消化模型进行模拟，同时考虑了消化器和消化物储存中的主要操作条件。通过分析新鲜的乳制品粪便和消化物来确定底物特定的输入值。水解常数和气液传递系数分别估计为 0.21 d-1 和 0.003 d-1，模拟结果与实验观察到的甲烷排放值相匹配。甲烷和一氧化二氮的排放量随着储存消化物体积的增大和温度的升高而增加。研究中的系统通过厌氧消化模型进行模拟，同时考虑了消化器和消化物储存中的主要操作条件。通过分析新鲜的乳制品粪便和消化物来确定底物特定的输入值。水解常数和气液转移系数分别估计为 0.21 d-1 和 0.003 d-1，模拟结果与实验观察到的甲烷排放值相匹配。通过分析新鲜的乳制品粪便和消化物来确定底物特定的输入值。水解常数和气液转移系数分别估计为 0.21 d-1 和 0.003 d-1，模拟结果与实验观察到的甲烷排放值相匹配。通过分析新鲜的乳制品粪便和消化物来确定底物特定的输入值。水解常数和气液转移系数分别估计为 0.21 d-1 和 0.003 d-1，模拟结果与实验观察到的甲烷排放值相匹配。