不同恒温条件厌氧发酵的沼气成分研究

中国沼气ChinaB幻鲫2010，28(6)不同恒温条件厌氧发酵的沼气成分研究李金平，柏建华，李珍(兰州理工大学太阳能与气体水合物研究中心，甘肃兰州730050)摘要：为了研究发酵温度对厌氧发酵产沼气的成分影响，在4个11．5L的发酵罐中进行了恒温19。C，30。C，37℃和52℃的鲜牛粪厌氧发酵实验，并用沼气分析仪实时测量了沼气成分。实验结果表明，37℃恒温厌氧发酵的产气量和产甲烷量为最大，其发酵周期为22天，在发酵周期内干物质产气率为0．31m3·I【g一，池容产气率为o．76m3·加旬d一，平均甲烷含量为53．59％；19℃厌氧发酵的产气量和产甲烷量都为最小。关键词：恒温厌氧发酵；沼气成分；干物质产气率；池容产气率；甲烷含量中图分类号：S216．4文献标识码：A文章编号：1000—1166(2010)06—0020一05IllfhlmceofTemperature0111BlogasComponslflonofThermostaticAnaerobicFermentation／LIJln-pjng，BAIJlan-hua，LIZhen／(ResearchCenterofSoLarEnergy＆GasHydrate，LanzhonUniversityofTechnology，Lanzhon730050，China)Abstract：To8tIldytheinfluenceoftemperatureonbiogascompositionofthermostaticanaerobicfermentationwithcattlemanure，fourparallelanaerobicdigestersof11．5Lwereoperatedinbatchmodeattemperatureof19℃，30。C，37'Eand52℃，respectively。andthereal—timeanalysiswerecarriedouttodeterminethebiogascompositionwithBiogasCheekin-strument．Theresultsshowsthatthehighestcumulativebiogasandthehighestmethaneproductiona弛under37℃．andthelowestcumulativebiogasandthelowestmethaneproductiona弛under19。C．Thefermentationperiodfor37。Cis22daydur-inswhichthevolumetricbiogasproductionratewas0．76m3·rfl‘3d’1withlsbiogasproductionyieldof0．31in3·ks一．andaveragecontentofmethanewas53．59％．Keywords：thermostaticanaerobicfermentation；biogascomposition；biogasproductionyield；volumetricbiogasprodue·tionrate：methanecontent温度是影响沼气生产的重要因素，它通过对酶的活性、微生物代谢方式、物质的溶解度等方面影响厌氧发酵uJ，进而影响了沼气中甲烷、二氧化碳和硫化氢等气体含量。国内外已有很多关于温度对厌氧发酵影响的研究。贺延龄【20认为产甲烷反应器每天的温度波动范围一般不宜超过±2℃，当有±3℃的变化时，就会抑制甲烷的产生速率，有±50C的急剧变化时，就会完全抑制甲烷的产生。刘海庆【3o等研究了中、高温酸化两相厌氧发酵对牛粪产气特性的影响，发现35℃下发酵比55℃下发酵在产气速度和VFA等方面有优势，二者的总产气量无明显差异。张翠丽H’研究了25℃一40℃温度范围内不同粪便厌氧消化的产气量、消化时间和最优消化温度。孙丽丽b1研究了中高温下玉米秸和麦秸厌氧发酵产气过程，发现理想状态下高温连续发酵最高池容产气率可达3．0m’·Ill。d一，中温发酵可达2．0m’·m。d～。于晓章旧。研究了不同温度条件下乙酸和丙酸为底物时厌氧发酵的产甲烷潜力。Bouallaguir¨研究了温度对果蔬废弃物厌氧发酵产气性能的影响，发现高温55℃下的产气量比35℃和20℃分别提高了41％和144％。总之，温度对厌氧发酵产气性能影响的已有研究基本集中在温度波动对产沼气能力的影响和恒温下不同原料的产气性能研究两个方面，关于温度对厌氧发酵所产沼气的成分影响鲜有研究。而此方面的研究对揭示沼气技术的节能减排能力至关重要。为此，本文在4个11．5L的发酵罐中并行实验收藕日期：2010-07．13项目来豫：国家863计划(2007AA052261)；甘肃省重