硝酸鹽對畜糞秸稈體系厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響

【摘要】：秸稈畜糞體系厭氧發(fā)酵過程發(fā)生了基質(zhì)酸化,其pH值在5.2-5.5之間,雖然接種兼性氨化菌(糞產(chǎn)堿菌/蘇云金芽胞桿菌)后體系的pH值提高了2.9%-13.6%,但仍在6.0以下。同時添加硝酸鉀(2g/L)和氨化菌(接種體積比例為1∶2)厭氧發(fā)酵168h的產(chǎn)氣量、pH值和揮發(fā)性脂肪酸(VFA)濃度分別為350mL、7.12g/L和2.54g/L,比對照組(只添加氨化菌)提高了62.8%、22.8%和降低了13.0%。表明硝酸鉀對秸稈畜糞厭氧發(fā)酵體系pH影響極為顯著,當培養(yǎng)環(huán)境中硝酸鹽的可獲得性不足時,氨化菌并不能被誘導(dǎo)并表現(xiàn)出硝酸鹽呼吸的功能,因而其單獨使用的緩沖pH效果并不明顯。硝酸鉀的加入改變了厭氧條件發(fā)酵的碳代謝途徑,體系VFA的降低顯著緩沖了體系的pH值,提高了體系pH值和厭氧菌系的代謝活性,促進了有機物向沼氣轉(zhuǎn)化的效率。同時也說明秸稈畜糞厭氧體系產(chǎn)沼氣的限制性因子不是體系VFA的生成效率,而是VFA積累到臨界濃度以上所造成的過低pH值。本研究為解決秸稈畜糞體系厭氧條件下因"基質(zhì)酸化"而使沼氣產(chǎn)量降低的矛盾提供了一種易行策略。 【作者單位】： 湖北工業(yè)大學(xué);深圳華潤九新藥業(yè)有限公司;
【關(guān)鍵詞】： 沼氣 畜糞 秸稈 硝酸鉀
【基金】：湖北省科技廳自然基金項目(2010CDB02505) 湖北省教育廳中青年項目(Q20101401)
【分類號】：S216.4
【正文快照】： 農(nóng)業(yè)廢棄物的增益化利用是循環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)非常重要的環(huán)節(jié),隨著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展,每年7億t的作物秸稈產(chǎn)量和預(yù)計到2020年將達到42億t的畜糞年排放量成為生態(tài)農(nóng)業(yè)資源化利用以及可持續(xù)發(fā)展亟待解決的問題和研究熱點[1],如秸稈、畜糞等農(nóng)業(yè)廢棄物在厭氧條件下轉(zhuǎn)化為沼氣的研究[2-3]。

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