不同沼液回流比对鸡粪和玉米秸秆混合厌氧发酵性能的影响分析

作者：朱教宁; 高莉; 张静璇; 李永平^*; 汤昀; 史向远; 王秀红

来源：河南农业科学, 2023, 52(06): 70-80.

DOI：10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.06.008

• 沼液
• 回流比
• 鸡粪
• 玉米秸秆
• 混合厌氧发酵
• 发酵性能

为明确沼液回流对厌氧发酵特性的影响，以鸡粪和玉米秸秆为混合发酵原料，设置0（对照）、25%、50%、75%、100%5个不同回流比，在中温（35℃）条件下进行半连续式厌氧发酵试验，通过测定和分析产气指标、发酵料液的理化性质及化学需氧量（COD）去除率，确立鸡粪和玉米秸秆混合厌氧发酵适宜的回流比。结果表明，回流比为25%时，系统产气效果最好，甲烷总产量为96.87 L，较对照（90.90 L）提高6.56%;COD平均去除率最高，为62.40%，较对照（60.22%）提高2.18个百分点；此时，发酵系统的pH值及挥发性脂肪酸（VFA）、氨氮、COD质量浓度等均较稳定，发酵系统处于稳定状态（VFA/TA<0.3）。当回流比>25%时，VFA、氨氮、COD质量浓度等开始随回流比的提升而增加，甲烷总产量和COD去除率则随回流比的提升而逐渐降低。回流比提升至75%、100%时，VFA、氨氮质量浓度在其发酵周期内随发酵时间的延长而快速增长，出现明显累积，此时游离氨（FAN）平均质量浓度分别为303.14、522.15 mg/L，大大超过了FAN的抑制限值（200 mg/L）。回流比为50%、75%、100%时，甲烷总产量分别为87.08、79.31、69.66 L，较对照分别降低4.20%、12.76%、23.37%;COD平均去除率分别为48.46%、37.85%、29.56%，较对照分别降低11.76、22.37、30.66个百分点。回流比为50%时，VFA/TA<0.3，发酵系统处于稳定状态；回流比为75%、100%时，VFA/TA>0.3，发酵系统不稳定。综上，鸡粪和玉米秸秆混合厌氧发酵适宜的回流比为25%，回流比过高时会引发厌氧发酵系统VFA和氨氮的累积，抑制产气。

• 出版日期2023
• 单位山西农业大学