基于产甲烷潜力和基质降解动力学的沼气发酵物料评估

来源：农业工程学报杂志2015年第24期北京时间：

作者：李超,刘刚金,刘静溪,陈柳萌,张诚,董泰丽,邓良伟,

摘要：为使大型沼气工程发酵物料的评估规范化、科学化、高效化，该文根据物料产甲烷潜力试验得到的物料产气和降解动态情况，利用First-order、Modified First-order和Gompertz模型分析和拟合了物料的产甲烷潜力（biochemical methane potential，BMP），降解动力学参数，提出了物料评估初步指标方法。Gompertz模型对筛选物料的产甲烷潜力曲线的拟合显示出较高的准确性，拟合的甲烷潜力值与试验值较为接近。BMP1%（单日产气量达累积产气量的1%时的累积产气量）作为物料产甲烷潜力的定量判断指标时，累积产甲烷量达到试验结束时累积产甲烷量的90%以上，并且BMP试验时间缩短了27.94%～70.58%。筛选的物料中，小麦秸秆，玉米茎、叶，干、鲜苜蓿，鸡粪水解液，大、小死鸡以及餐厨垃圾的产甲烷潜力（以BMP1%计）分别为220.49、241.01、262.10、310.84、305.80、508.41、520.90、630.7、618.05 mL/g。动力学参数显示，9种物料中：纤维素类物料（除玉米茎和小麦秸秆）、鸡粪和脱油餐厨属于易降解物料，大、小死鸡属于降解缓慢的物料。标准化物料产甲烷潜力和物料间产甲烷动力学参数对比，提高了沼气工程筛选物料的评估的效率。

关键词：沼气, 发酵, 动力学, 产甲烷潜力, 物料评估