多元混合物料协同促进厌氧消化产甲烷性能试验研究

来源：中国环境科学杂志2018年第3期北京时间：

作者：李金平, 崔维栋, 黄娟娟, 王春龙, 吕鹏梅

单位：1. 兰州理工大学西部能源与环境研究中心, 甘肃 兰州 730050;2. 西北低碳城镇支撑技术协同创新中心, 甘肃 兰州 730050;3. 甘肃省生物质能与太阳能互补供能系统重点实验室, 甘肃 兰州 730050;4. 中国科学院广州能源研究所, 中国科学院可再生能源重点实验室, 广东 广州 510640

摘要：为评估农牧废弃物多元物料混合厌氧发酵对产甲烷性能的协同促进作用，研究了中温（37±1）℃和固体质量分数为12%时，牛粪、蔬菜废弃物和玉米秸秆混合原料的厌氧消化产甲烷性能，最后应用修正的Gompertz方程分析甲烷生产的动力学过程.结果表明：3种物料混合厌氧发酵发生了明显的协同促进作用，协同效应作用值为34.85%~70.39%，贡献效果显著（P<0.05）；当牛粪、蔬菜废弃物和玉米秸秆VS混合比例为50：20：30时，甲烷产率、累计甲烷产量和VS降解率达到最大值，分别为286.0mL/g VS、20713mL和65.6%，比单一牛粪、蔬菜废弃物以及玉米秸秆厌氧消化甲烷产量分别提高了32.9%、229.9%和82.0%.修正的Gompertz方程能较好反映物料厌氧消化产甲烷过程，拟合结果的R2均大于0.99，牛粪、蔬菜废弃物和玉米秸秆VS比例为50：20：30时具有最大产甲烷速率17.34mL/（d×g）和较短的迟滞时间2.97d.该研究结果可为农牧废弃物多元混合物料厌氧消化产沼气工程提供参考.

关键词：多元混合物料,厌氧消化,协同促进作用,产甲烷速率,累计甲烷产量,VS降解率

基金资助：国家科技支撑计划课题（2015BAD21B03）；甘肃省国际科技合作专项（1604WKCA009）；甘肃省自然科学基金项目（1508RJYA097）