温度对粪便与玉米秸秆混合厌氧消化产生特性的影响

摘要

【目的】探索牲畜粪便和玉米秸秆混合发酵的产气量与发酵时间和发酵温度之间的关系，确定农村户用沼气原料和最佳发酵温度，为提高农作物秸秆资源化利用效率提供科学依据。【方法】采用自行研究设计的可控性恒温发酵装置，以猪粪、牛粪和玉米秸秆作为发酵原料，以常温厌氧发酵池的底物为接种物，在总固体TS质量分数为8％条件下进行批量试验，在25～40℃，每5℃设一个温度梯度，研究不同发酵温度对猪粪、牛粪与玉米秸秆按不同比例（质量比为1：1，2：1，3：1）配比混合发酵的产气速率、产气量及发酵时间的影响，并用SAS软件对各因素进行多元回归分析，建立回归方程，得出各影响因子的最优值。【结果】在一定温度范围内（25～40℃），厌氧发酵产气速率峰值出现的时间和发酵周期均基本随着温度的升高而缩短，峰值和产气量均基本随着温度的升高而增加。从总累积产气量来看，猪粪与玉米秸秆配比发酵优于牛粪与玉米秸秆配比，猪粪、牛粪与玉米秸秆混合厌氧发酵的最佳温度是34℃左右，发酵时间为58d左右。【结论】确定了沼气的最佳原料、发酵温度和时间，为农作物秸秆的资源化利用提供了参考。