傳統豬糞厭氧發(fā)酵沼氣產率低,重金屬含量高,限制了其在厭氧消化的廣泛應用。文章選用豬糞為發(fā)酵原料,采用中溫（35℃±1℃）厭氧發(fā)酵,發(fā)酵周期為35 d,通過添加不同種類添加劑（2. 5%粉煤灰,2. 5%生物炭,2. 5%磁性粉煤灰和2. 5%磁性生物炭）,研究它們對厭氧發(fā)酵沼氣產量和甲烷含量的影響。同時,分析了厭氧消化運行過程中的p H值,COD,VFAs,NH+4-N以及厭氧消化后重金屬濃度的的變化。結果表明:添加2. 5%的粉煤灰,2. 5%的生物炭和2. 5%的磁性粉煤灰均能促進豬糞的厭氧發(fā)酵,與空白對照相比,產氣總量提高了約5%～12%; 4種添加劑對豬糞厭氧發(fā)酵產甲烷也具有促進作用,相對于空白對照組提高了4%～10%。豬糞厭氧發(fā)酵后,各實驗組中重金屬Cu和Zn的濃度都普遍升高,分別提高了1. 08～1. 35和1. 02～1. 10倍,表現出明顯的"相對濃縮效應",這主要是因為有機質的降解,導致重金屬濃度的升高。 

【文章來源】：中國沼氣. 2018,36(05)

【文章頁數】：6 頁

【部分圖文】：

不同添加劑對豬糞厭氧發(fā)酵日產氣量的影響

用Pearson相關性分析。2結果與分析2．1不同添加劑對厭氧發(fā)酵日產氣量和總產氣量的影響圖1和圖2顯示了豬糞厭氧發(fā)酵過程中日產氣量和總產氣量隨時間變化的趨勢。從圖1可知，厭氧發(fā)酵前期，隨著時間的積累，日產氣量呈上升趨勢，在發(fā)酵第6天時，2．5%粉煤灰，2．5%生物炭添加組和空白組均達到第1次產氣高峰，日產氣量分別為2225mL·d－1，2090mL·d－1和2132mL·d－1。2．5%磁性粉煤灰添加組在第8天達到第1次產氣高峰，其值為2725mL·d－1。在第10天時，2．5%磁性生物炭添加組達到第1次產氣高峰，其值為2920mL·d－1，而2．5%粉煤灰，2．5%生物炭添加組和空白達到了第2次產氣高峰，日產氣量分別為3032mL·d－1，3200mL·d－1和3183mL·d－1。隨著厭氧發(fā)酵的進行，發(fā)酵底物也在不斷地被消耗，產氣量逐漸呈下降趨勢，它們之間的日產氣量差值也隨著時間圖1不同添加劑對豬糞厭氧發(fā)酵日產氣量的影響圖2不同添加劑對豬糞厭氧發(fā)酵總產氣量的影響的推移而逐漸減少，各實驗組的變化趨勢基本一致。從圖2中可以觀察到總產氣量隨時間的變化趨勢，與空白對照組相比，除2．5%磁性生物炭添加組外，其余添加組總產氣量均高于空白對照組，總產氣量提高了1．05～1．12倍。在厭氧發(fā)酵中鈣離子對于甲烷菌和微生物聚集體的形成都是必要的［17］，2.5%粉煤灰和2.5%磁性粉煤灰添加組中的粉煤灰的化學組成中含有CaO，在厭氧發(fā)酵過程中釋放出來的鈣離子對厭氧發(fā)酵有一定的促進作用，而2.5%磁性粉煤灰和2.5%磁性生物炭添加組的產氣量相對2.5%粉煤灰和2.5%生物

平衡、液相內的酸堿平衡以及固/液相間的溶解平衡共同作用的結果［18］。在pH值為6～8范圍內，其值主要取決于代謝過程中揮發(fā)酸，堿度，氨氮，CO2，H2之間自然建立的緩沖平衡［19］。在厭氧發(fā)酵第5天時pH值呈現明顯的下降趨勢，這是由于揮發(fā)性脂肪酸的積累，導致厭氧發(fā)酵溶液內的pH值下降，隨著厭氧發(fā)酵的進行，溶液中的pH值由于自身的調節(jié)作用呈現上升的趨勢，各實驗組的pH值變化趨勢相近，其pH值均保持在適宜厭氧發(fā)酵的pH值的范圍內。圖4厭氧發(fā)酵過程中pH值的變化2．4不同添加劑對溶液中COD的影響圖5顯示了厭氧發(fā)酵過程中COD的變化，從圖中觀察到COD在第5天時達到最大值，最大值分別為6076mg·L－1(2．5%粉煤灰)，6232mg·L－1(2.5%生物炭)，5492mg·L－1(2．5%磁性粉煤灰)，5482mg·L－1(2．5%磁性生物炭)和4952mg·L－1(空白)。實驗初期，物料大多數以大分子的形式存在，所以大量的COD沒有被釋放出來，隨著厭氧發(fā)酵的不斷進行，大分子的有機物被分解成小分子的有機物，大部分的COD被釋放出來，添加劑激活作用提高了厭氧發(fā)酵的反應速率，加快了豬糞的厭氧消化，導致添加組中的COD的值高于CK組，隨著厭氧發(fā)酵的進行，COD不斷地被消耗，COD也呈現下降的趨勢。2．5不同添加劑對溶液中VFAs的影響揮發(fā)性脂肪酸主要由乙酸、丙酸、丁酸等組成，其濃度過高或過低對厭氧發(fā)酵都會產生影響。由圖6可以看出，各實驗組VFAs在厭氧發(fā)酵初期有不同程度的升高趨勢，在第6天時VFAs達到最大值，VFAs的最大值分別達到61

【參考文獻】：
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