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当代化工研券
绿色化工
2016-05
猪粪与奶牛粪混合半连续厌氧共发酵产沼气研究
O邱艳君张欣梁贤军
（四川化工职业技术学院四川646005）
摘要：富禽便的厌氧发醇在养殖场污染治理方面有重要作用。通过猪粪与奶牛案不同TS比例（1：9、3：7、5：5、7：3、9：1）的混合率连续庆氧共发醇，研究混合原料的产落气特性。首先，两种其使的混合发醇过程形成了三个阶投：启动期，稳定期和抑制期，其次，三
29766ml和27875ml的较高累计产气量，而1：9组和3；7维表现的最差。总的说来，猪其与好牛其的混合发酵可以在不同的原料TS比中有效适行。
关键词：半连续厌氧典发醇；翡其；好丰粪；TS比；沼气中图分类号：T
文献标识码：A
ResearchonSemicontinuousAnaerobicCofermentationofMixedPigManureandCowMan
ureProducingMarshgas Qiu Yanjun, Zhang Xin, Liang Xianjun,
( Sichuan Chemical Industry Vocational Technical Institute, Sichuan, 646005 )
Abstracf:The anaerobic fermentation of livestock excremen play an imporfant role in the pollation govermance of farms. Through rhe mixed and semicontintours anderobic cofermentarion of diferenr TS ratio (I:9, 3:7, 5:5, 7:3, 9: J)of pig manure and cow mamarre to take research on zhe characreristics of mixted raw material producing marsh gas.Firstiby, rhe mix and fermentarion process of the wo excremenr forms three stages: sef-ap period, stable period and inhibitory period.Secondly; zhe change of daily gas production volame is firom J00 ml/d to J500 ml/d.Finally, in the TS ratio of five groups, group 5:5 of pig/cow manure maintains stable higher content of merhane, and group 7:3 and grotp 9: J respectively ger higher acctumlazive gas producrion volame of 29766 m/ and 27875 ml,however the performance of group /:9 and groap 3:7 are bad. In general, rhe mixed fermentation of pig mamre and cow damg can be operated effecrively in different material TS ratio.
Key words:semicontintous anderobic cofermentarion; pig manure; cow manare; TS rartio; marsh gas
引言
厌氧发酵是一个由多种微生物联合交替作用以降解有机
物的复杂生化过程，而沼气作为这一过程的产物，被认为是当代最有潜力的可再生绿色能源之一。目前，可用于沼气发酵的原料非常丰富，包括粪便，秸秆，有机垃圾，污泥等。而中国作为世界性农业大国，每年的畜禽粪便产量超过21 亿吨。如能将这些废弃物用以生产沼气等可再生能源，必能填补化石能源的短缺。与此同时，也减少了由于这些粪便的不合理处置所带来的水土污染和二氧化碳排放。
猪粪和牛粪在中国是极为常见的两种粪便，对于利用他们进行厌氧发酵产沼气的研究也很多。胡荣笃等对奶牛粪全混式沼气工程工艺设计参数的优化进行了研究，青鹏等发现先批式后连续的启动方式有利于沼气连续干发酵的进行，胡启春等介绍了奶牛养殖场粪污处理沼气工程技术与模式。在猪粪的厌氧发酵研究方面，则更为丰富，但这些研究都是基于单独的原科所进行，这往往会造成底物营养失衡，也会受到单一原科不足的影响。目前，很少有研究将猪粪和年粪准合进行厌氧发酵，而采用奶牛粪与猪粪混合的则基本没有。
本研究从混合原料半连续发酵的角度出发，进行猪粪与奶牛粪的庆氧产沼气研究，分析混合原科在不同配比下的沼气产生特性，以期为不同粪便的混合半连续发酵提供理论借鉴。一、材料与方法
1.试验材料万方数据
奶粪和猪粪取自成都市双流县附近养殖场，奶牛粪 TS为18.4%，猪粪TS为32.5%。接种污泥取自成都市污水处理厂，TS11.2%。试验材料短期保存于4℃备用，超过一周则储存于-17℃。
2.试验方法
采用猪粪与奶牛粪组合进行动态发酵试验，猪粪与奶牛粪原料配比为（TS）1:9、3:7、5:5、7:3、9:1。1L太空杯作为发酵装置，有效发酵容积为800mL。试验温度为35℃，水浴锅控制温度。发酵液TS约8%（每天进样量TS=8%），污泥接种量为20%（TS=8%）。沼气发酵采用半连续的方式运行，启动后，待甲烷含量达到60%左右，开始进出料，由于每天进料对原料扰动太大（包括机械的扰动和空气中氧气的进入)，会致使本已经稳定的产气和申烧含量迅速降低，因此，本实验采用每隔一天进出料一次，每次40ml。首先，充分搅拌混匀物料，排出40ml的物料，然后加入 40mI沼气发酵原料，加完料再充分搅择一次。每天定时记录产气量和甲烷含量，每周定时记录PH。每个处理沼气产气量波动在10%以内，并且沼气中甲烷含量大约50%，视为产气稳定，当沼气产气量稳定后，至少再进行7天试验。
3.实验仪器与分析方法
采用排水集气法测定每日产气量，采用深圳市昂为电子有限公司生产的Biogas5000-便携式沼气分析仪测定甲烷含量，pH采用雷磁PHS-3C型pH计进行测定。