碳基和铁基材料的混合添加对青稞秸秆厌氧消化性能的影响

来源：环境工程技术学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：张智伟, 刘海林, 李屹, 韩睿

摘要：为探究混合添加碳基和铁基材料在青稞秸秆厌氧消化应用中的可行性，选取了7种不同的导电材料作为添加剂，分析了碳基和铁基材料的不同混合添加量对青稞秸秆厌氧消化性能的影响。结果表明：碳基和铁基材料的混合添加能够提高青稞秸秆纤维素和半纤维素的降解率。与单独添加和不加导电材料的处理（CK）相比，多数混合添加处理展现了更好的协同效应，显著提升了青稞秸秆的产甲烷性能（P<0.05）。此外，不同碳基与铁基材料的混合存在最优搭配。相较于石墨与铁基材料的混合，活性炭和生物炭与铁基材料的混合效果更佳。其中，8%活性炭与铁屑混合以及8%生物炭与Fe3O4混合处理获得了较高的累积产甲烷量，分别为221.52和219.47 mL/g，较CK分别提高了44.34%和43.00%，并且较各自单独添加处理分别提高了28.71%和26.85%以上。这2个处理在经济效益方面也表现更好，是青稞秸秆厌氧消化较为适宜的碳基和铁基材料混合添加方案。同时，碳基和铁基材料的混合添加能有效避免化学试剂处理秸秆所带来的环境污染问题，是一种高效环保且操作简便的木质纤维素类废物处理方法。

关键词：碳基材料, 铁基材料, 青稞秸秆, 厌氧消化, 甲烷