溫度底物濃度和微量元素對牛糞厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響

【摘要】：洱海流域畜禽奶牛糞便的無序堆置和不合理處置對洱海入湖污染具有較大貢獻,為了控制畜禽養(yǎng)殖污染,該研究在結合洱海流域現(xiàn)有中溫沼氣工程產(chǎn)氣率低、運行不穩(wěn)定、易結殼等問題的基礎上,通過取樣當?shù)啬膛＜S為原料,研究溫度、接種量和微量元素等3種因素對中溫厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣過程的影響,并運用響應面法優(yōu)化微量元素的添加量,以篩選出適于高原地區(qū)奶牛糞便中溫厭氧發(fā)酵的沼氣工程操作參數(shù)。試驗結果表明:發(fā)酵溫度為35℃條件下原料產(chǎn)氣量大于30和45℃;35℃的發(fā)酵溫度有利于揮發(fā)性脂肪酸(volatile fat acids,VFA)的產(chǎn)生與甲烷菌再利用;發(fā)酵溫度為35℃時,發(fā)酵各個階段4類菌群的數(shù)量多于30和45℃;因此,發(fā)酵溫度為35℃時,牛糞厭氧發(fā)酵系統(tǒng)微生物區(qū)系中各類功能微生物數(shù)量與比例最佳,適合于中溫厭氧發(fā)酵微生物菌群的生長、代謝;接種量越大發(fā)酵啟動越快,接種量10%總產(chǎn)氣量最大,未接種試驗組,發(fā)酵啟動較慢,總產(chǎn)氣量也較低;通過中心復合試驗設計和響應曲面回歸分析確定得出,添加微量元素Fe2+質量濃度5.00 mg/L、Ni2+質量濃度21.40μg/L、Co2+質量濃度28.82μg/L時,可刺激厭氧發(fā)酵過程的作用酶以促進產(chǎn)氣。本研究在資源化利用養(yǎng)殖廢物的同時,提高了沼氣工程產(chǎn)氣率,試驗結果為洱海流域農(nóng)村養(yǎng)殖糞便厭氧發(fā)酵沼氣工程正常運行提供理論依據(jù)。 【作者單位】： 昆明理工大學環(huán)境科學與工程學院;云南民族大學化學與生物技術學院;
【關鍵詞】： 沼氣 溫度 發(fā)酵 洱海流域 影響因素 牛糞
【基金】：國家“十一五”重大水專項洱海項目(2008ZX07105-002)
【分類號】：X713;S216.4
【正文快照】： 賈麗娟,俞芳,寧平,等.溫度底物濃度和微量元素對牛糞厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2014,30(22):260-266.Jia Lijuan,Yu Fang,Ning Ping,et al.Influence of temperature,concentration of substrate and trace elements on anaerobicfermentation with dairy manure[

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