尿素和草木灰对生物质恒温厌氧发酵兼好氧处理过程的影响

来源：农业工程学报杂志2022年第15期北京时间：

作者：李金平,程达,万丹丹,黄娟娟,VojislavNovakovic,

摘要：为了研究添加物对混合原料恒温厌氧和好氧发酵过程的影响，实现生物质向沼气和沼肥的快速转化，先在3个分别无添加、添加质量浓度1 g/L尿素和1 g/L草木灰的0.56 m3恒温发酵装置中进行了牛粪和番茄茎叶VS（Volatile Solid）比例1:1、TS（Total Solid）为8%、发酵温度（26±2）℃、为期54 d的恒温批式厌氧发酵，并将剩余沼液进行（30±1）℃、12 L/min、为期8 h的好氧曝气处理，对比分析不同添加物的厌氧发酵及沼液好氧处理组合对装置产气和产肥性能的影响。结果表明：厌氧发酵阶段，反应前28 d各添加物对系统产沼气及合成甲烷的促进作用显著，且尿素组效果最好，累计产气量、累计产甲烷量分别为4 917、1 746.4 L，较空白组提高91%、128.7%，较草木灰组提高12.6%、69.4%，同时尿素组甲烷体积分数达到50%以及达到系统总产气量80%即5 346 L的时间均较空白组提前了5 d，但全周期空白组累计产气量和累计产甲烷量均高于其他2组；好氧处理阶段，空白组、草木灰组和尿素组沼液完全腐熟的最快时间分别为第1小时、第4小时、第1小时，此时GI（Germination Index）分别为98%、124.5%、100.4%，TDS（Total Dissolved Solid）分别为5 670、5 350、7 010 mg/L，NH+ 4-N分别为734.4、538.1、862.1 mg/L，尿素组沼液生物有效性最好。综上，尿素组系统中前期的产气效率最佳、产肥品质最优，但与复混液体肥料标准相比仍需补充养分，或浓缩处理。该研究为提高沼气产气效率、沼肥品质提供参考。

关键词：粪, 添加物, 番茄茎叶, 厌氧发酵, 好氧处理