傳統(tǒng)豬糞厭氧發(fā)酵沼氣產(chǎn)率低,重金屬含量高,限制了其在厭氧消化的廣泛應(yīng)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(guò)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(duì)厭氧發(fā)酵沼氣產(chǎn)量和甲烷含量的影響。同時(shí),分析了厭氧消化運(yùn)行過(guò)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(jié)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(jìn)豬糞的厭氧發(fā)酵,與空白對(duì)照相比,產(chǎn)氣總量提高了約5%～12%; 4種添加劑對(duì)豬糞厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷也具有促進(jìn)作用,相對(duì)于空白對(duì)照組提高了4%～10%。豬糞厭氧發(fā)酵后,各實(shí)驗(yàn)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(xiàn)出明顯的"相對(duì)濃縮效應(yīng)",這主要是因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)的降解,導(dǎo)致重金屬濃度的升高。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)沼氣. 2018,36(05)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

不同添加劑對(duì)豬糞厭氧發(fā)酵日產(chǎn)氣量的影響

用Pearson相關(guān)性分析。2結(jié)果與分析2．1不同添加劑對(duì)厭氧發(fā)酵日產(chǎn)氣量和總產(chǎn)氣量的影響圖1和圖2顯示了豬糞厭氧發(fā)酵過(guò)程中日產(chǎn)氣量和總產(chǎn)氣量隨時(shí)間變化的趨勢(shì)。從圖1可知，厭氧發(fā)酵前期，隨著時(shí)間的積累，日產(chǎn)氣量呈上升趨勢(shì)，在發(fā)酵第6天時(shí)，2．5%粉煤灰，2．5%生物炭添加組和空白組均達(dá)到第1次產(chǎn)氣高峰，日產(chǎn)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(dá)到第1次產(chǎn)氣高峰，其值為2725mL·d－1。在第10天時(shí)，2．5%磁性生物炭添加組達(dá)到第1次產(chǎn)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(dá)到了第2次產(chǎn)氣高峰，日產(chǎn)氣量分別為3032mL·d－1，3200mL·d－1和3183mL·d－1。隨著厭氧發(fā)酵的進(jìn)行，發(fā)酵底物也在不斷地被消耗，產(chǎn)氣量逐漸呈下降趨勢(shì)，它們之間的日產(chǎn)氣量差值也隨著時(shí)間圖1不同添加劑對(duì)豬糞厭氧發(fā)酵日產(chǎn)氣量的影響圖2不同添加劑對(duì)豬糞厭氧發(fā)酵總產(chǎn)氣量的影響的推移而逐漸減少，各實(shí)驗(yàn)組的變化趨勢(shì)基本一致。從圖2中可以觀察到總產(chǎn)氣量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，與空白對(duì)照組相比，除2．5%磁性生物炭添加組外，其余添加組總產(chǎn)氣量均高于空白對(duì)照組，總產(chǎn)氣量提高了1．05～1．12倍。在厭氧發(fā)酵中鈣離子對(duì)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(xué)組成中含有CaO，在厭氧發(fā)酵過(guò)程中釋放出來(lái)的鈣離子對(duì)厭氧發(fā)酵有一定的促進(jìn)作用，而2.5%磁性粉煤灰和2.5%磁性生物炭添加組的產(chǎn)氣量相對(duì)2.5%粉煤灰和2.5%生物

平衡、液相內(nèi)的酸堿平衡以及固/液相間的溶解平衡共同作用的結(jié)果［18］。在pH值為6～8范圍內(nèi)，其值主要取決于代謝過(guò)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(shí)pH值呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，這是由于揮發(fā)性脂肪酸的積累，導(dǎo)致厭氧發(fā)酵溶液內(nèi)的pH值下降，隨著厭氧發(fā)酵的進(jìn)行，溶液中的pH值由于自身的調(diào)節(jié)作用呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，各實(shí)驗(yàn)組的pH值變化趨勢(shì)相近，其pH值均保持在適宜厭氧發(fā)酵的pH值的范圍內(nèi)。圖4厭氧發(fā)酵過(guò)程中pH值的變化2．4不同添加劑對(duì)溶液中COD的影響圖5顯示了厭氧發(fā)酵過(guò)程中COD的變化，從圖中觀察到COD在第5天時(shí)達(dá)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(shí)驗(yàn)初期，物料大多數(shù)以大分子的形式存在，所以大量的COD沒(méi)有被釋放出來(lái)，隨著厭氧發(fā)酵的不斷進(jìn)行，大分子的有機(jī)物被分解成小分子的有機(jī)物，大部分的COD被釋放出來(lái)，添加劑激活作用提高了厭氧發(fā)酵的反應(yīng)速率，加快了豬糞的厭氧消化，導(dǎo)致添加組中的COD的值高于CK組，隨著厭氧發(fā)酵的進(jìn)行，COD不斷地被消耗，COD也呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。2．5不同添加劑對(duì)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(guò)高或過(guò)低對(duì)厭氧發(fā)酵都會(huì)產(chǎn)生影響。由圖6可以看出，各實(shí)驗(yàn)組VFAs在厭氧發(fā)酵初期有不同程度的升高趨勢(shì)，在第6天時(shí)VFAs達(dá)到最大值，VFAs的最大值分別達(dá)到61

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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