温度与有机负荷对猪粪厌氧发酵过程的影响_郭建斌

第27卷第12期农业工程学报Vol.27No.122011年12月TransactionsoftheCSAEDec.2011217温度与有机负荷对猪粪厌氧发酵过程的影响郭建斌1，董仁杰2，程辉彩2,3，JoachimClemens4，庞昌乐2※（1.中国农业大学水利与土木工程学院，北京100083；2.中国农业大学工学院，北京100083；3.河北省科学院生物研究所，石家庄050081；4.德国波恩大学，波恩53115）摘要：为提高畜禽养殖场沼气工程能源利用效率，降低工程运行成本。该文通过全混式半连续试验，以猪粪为发酵原料，研究不同温度（20、28、38℃）和有机负荷（0.3、1.3、2.3、3.3、4.3kg/(m3·d)）条件下，甲烷产率、挥发性脂肪酸（volatilefattyacid，VFA）及总无机碳（totalinorganiccarbon，TIC）的变化特征。结果表明：20℃条件下，反应器启动缓慢，甲烷产率低。当有机负荷增加至1.3kg/(m3·d)以上时，反应器运行不稳定，需外加NaHCO3调节pH值；在28℃与38℃条件下，各有机负荷甲烷产率无明显差异，但是在较高有机负荷3.3和4.3kg/(m3·d)下运行时，28℃条件下产生挥发性脂肪酸积累的现象，系统缓冲能力缺乏，VFA/TIC值分别达到0.4和0.6。当实际沼气工程低负荷率运行时，可选择28℃作为发酵温度，以达到节省能源、提高沼气工程经济效益的目的。该研究可为实际沼气工程运行管理提供数据参考。关键词：温度，负荷，厌氧发酵，粪，有机负荷doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2011.12.041中图分类号：S216.4文献标志码：A文章编号：1002-6819(2011)-12-0217-06郭建斌，董仁杰，程辉彩，等.温度与有机负荷对猪粪厌氧发酵过程的影响[J].农业工程学报，2011，27(12)：217－222.GuoJianbin,DongRenjie,ChengHuicai,etal.Effectoftemperatureandorganicloadingratesonanaerobicdigestionofpigmanure[J].TransactionsoftheCSAE,2011,27(12):217－222.(inChinesewithEnglishab