农牧废弃物恒温干/湿厌氧发酵过程研究

作者：李金平; 龚纾源; 轩坤阳; 王春龙; 黄娟娟

来源：中国农机化学报, 2020, 41(08): 156-162.

DOI：10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2020.08.024

• 牛粪
• 干发酵
• 湿发酵
• 产气率
• 甲烷
• 动力学

为对比干发酵和湿发酵过程中产气性能的差别,对比试验研究了3 m3恒温(37±1)℃发酵罐内单一牛粪干/湿发酵过程中日产气量、累计产气量、产气率及甲烷体积分数和pH及氨氮的变化,并最后应用修正的Gompertz方程分析甲烷生产的动力学过程。试验结果表明:以TS(总固体浓度)为20%的干发酵系统累计产气量为51.375 m3,最大日产气量可达2.198 m3,分别比TS为8%的湿发酵多11.076 m3和0.301 m3;干发酵的池容产气率为0.558 m3/(m3·d),比湿发酵实验组提高了15.95%;干/湿发酵系统的日均甲烷体积分数分别为51.3%和48.6%。在试验过程中,干/湿发酵恒温沼气罐内的pH值及氨氮含量均介于正常范围之内,没有发生抑制现象使得试验可以顺利进行。通过修正的Gompertz方程对干/湿厌氧发酵的产甲烷过程进行拟合,拟合的结果R2在均大于0.99,表明实际产甲烷潜力值和拟合的产甲烷潜力值很接近,显示出了较高的准确性。该研究结果可为农牧废弃物干发酵工程提供理论依据和指导。

• 单位
  兰州理工大学