添加劑及氨堿處理對(duì)青貯玉米秸稈厭氧消化特性的影響.pdf

1、本文以青貯玉米秸稈為原料，研究了青貯玉米秸稈與牛糞在總固體（TS）比3:7混合、接種量30%、37±1℃條件下厭氧消化產(chǎn)甲烷特性和系統(tǒng)穩(wěn)定性的變化。嘗試應(yīng)用4.5%氨水（AH）和4%NaOH（SH）對(duì)青貯玉米秸稈進(jìn)行聯(lián)合預(yù)處理，并使用 Modified Gompertz方程和 Logistic函數(shù)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合和分析，為青貯玉米厭氧消化產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供一定的參考和依據(jù)。本研究得出以下結(jié)論：
　　1.青貯玉米秸稈與干黃玉米秸稈厭氧

2、消化特性對(duì)比:青貯玉米秸稈（ME）在青貯24個(gè)月后厭氧消化產(chǎn)氣特性與干秸稈（DC）相近，差異在1%以內(nèi)，揮發(fā)性固體（VS）產(chǎn)氣率較DC組提高約3.40%，VS產(chǎn)甲烷率提高約2.63%。
　　2.由不同青貯玉米秸稈與牛糞混合厭氧消化試驗(yàn)可得
　　（1）不同青貯玉米秸稈與牛糞混合厭氧消化在原料特性、產(chǎn)氣特性和系統(tǒng)穩(wěn)定性相近。
　　（2）通過產(chǎn)甲烷潛力（BMP）試驗(yàn)和Modified Gompertz方程、Logistic函

3、數(shù)的擬合，F(xiàn)A組最大甲烷累積產(chǎn)量約為204.02~209.86 mL·g-1TS，最大產(chǎn)甲烷速率約為10.20~10.22 mL/g·d-1 TS，延滯期約為12~14d，厭氧消化試驗(yàn)綜合表現(xiàn)最佳。
　　3.青貯玉米秸稈經(jīng)氨聯(lián)合處理后厭氧消化試驗(yàn)結(jié)果
　?。?）各處理組運(yùn)行穩(wěn)，化學(xué)需氧量（COD）消解率遠(yuǎn)大于未處理組。
　?。?）各處理組間差異明顯，且無顯著延滯期或延滯期較短。結(jié)合通過BMP試驗(yàn)和兩個(gè)模型可知，兩個(gè)模型

4、對(duì)AH-PA組的擬合效果均不理想（R2分別為0.7148和0.6903），其余處理組的擬合數(shù)據(jù)表明 Logistic函數(shù)的擬合更佳，R2最小值出現(xiàn)在AH-FA組（0.9788）。AH-LB組延滯期最大，約為5~6d。
　?。?）氨處理在一定程度上降低了青貯玉米秸稈的厭氧消化產(chǎn)氣特性，其中AH-FA組整體降幅最大，累積產(chǎn)氣量約降低63.71%；AH-PA組的降幅最小，累積產(chǎn)氣（甲烷）量、TS/VS產(chǎn)氣率降幅分別為17.24%、22.

5、22%、17.24%和3.05%。
　　4.青貯玉米秸稈經(jīng)堿聯(lián)合處理后厭氧消化試驗(yàn)結(jié)果
　?。?）同氨處理組，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。
　?。?）各處理組差異明顯，無顯著延滯期或延滯期較短。結(jié)合通過 BMP試驗(yàn)和兩個(gè)模型可得，兩個(gè)模型對(duì)NaOH處理組的擬合均不理想（SH-LB和SH-ME組除外，兩個(gè)模型的R2均大于0.99），整體上Logistic函數(shù)的擬合效果更優(yōu)異。（3）NaOH處理對(duì)不同青貯原料的產(chǎn)氣特性影響不同：SH-C

6、B組各項(xiàng)數(shù)據(jù)均大于未處理組，其中VS產(chǎn)甲烷率提升最大，較未處理組提升約28.30%；SH-FA、SH-ME和 SH-PA組則是部分提高部分下降；SH-LB組的各項(xiàng)指標(biāo)均低于未處理組，其中TS產(chǎn)甲烷率降幅最大，約為33.40%。
　　5.同等條件下氨聯(lián)合處理與堿聯(lián)合處理對(duì)青貯玉米秸稈影響的對(duì)比
　?。?）共性：兩種處理方式均明顯的中和青貯玉米秸稈的 pH，并加速原料的水解酸化過程，提升厭氧消化系統(tǒng)對(duì)原料的利用率和轉(zhuǎn)化率，縮短厭

7、氧消化試驗(yàn)的周期，厭氧消化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率優(yōu)質(zhì)很改善。
　?。?）差異：氨處理組除平均甲烷體積分?jǐn)?shù)方面比未處理組提高約0.92~3.08%（AH-CB、AH-FA和AH-LB）外，其它方面均遠(yuǎn)低于未處理組；NaOH處理組則表現(xiàn)各異，SH-CB組各項(xiàng)數(shù)據(jù)均大于未處理組，SH-FA、SH-ME和SH-PA組則是部分提高部分下降，SH-LB組的各項(xiàng)指標(biāo)均低于未處理組。
　?。?）兩個(gè)模型對(duì) AH-PA和 SH-PA組的擬合效果均