含水量对牛粪和玉米秸秆干式厌氧发酵的影响.pdf

江苏农业科学 　2009年第 6期 — 40 1 — 含水量对牛粪和玉米秸秆干式厌氧发酵的影响 张苗蕾 , 张从良, 李顺义 , 李红丽 , 王 　岩 (郑州大学化学工程学院 ,河南郑州 45000 1) 　　摘要 : 探讨了不同含水量对牛粪和玉米秸秆干式厌氧发酵过程中启动时间、产气周期和累积产气量的影响 。研 究表明:含水量为 60% 、70%和 80%情况下牛粪和玉米秸秆均可进行厌氧发酵 ,且与含水量为 90%的传统湿式发酵相 比 ,干式发酵的启动时间较早 ,最多可提前 9 d;产气周期较长 ,最多可延长 7 d; 累积产气量较高 ,最高可提高 23% 。 在不同含水量的干式发酵过程中 ,含水量 60%的发酵试验启动最早 ,产气周期最长 ,含水量为 70%的发酵试验累积产 气量最高 。 　　关键词 : 干式发酵 ; 含水量 ; 牛粪 ; 玉米秸秆 ; 产气量 　　中图分类号 : S2 16. 4　　文献标志码 : A 　　文章编号 : 1002 - 1302 (2009) 06 - 0401 - 02 　　近年来 ,产业化的发展 、人们生活水平的提高、人口的迅 秸秆过程中的差异 , 旨在为畜禽粪便和作物秸秆等农业废弃 速增长 ,导致农村农业固体废弃物产生量剧增和能源短缺 。 物的综合利用提供依据 。 农业废弃物主要分为畜禽粪便和秸秆两大类 。随着人们生活 1　材料与方法 水平的不断提高 ,我国肉类 、奶类和禽蛋类的消费量以每年 10%的速度递增 ,这必然带来畜禽养殖业的迅速膨胀 ,也带来 1. 1　材料 了畜禽粪便的大量排放 [ 1 ] 。1999 年我国畜禽粪便年排放量 牛粪 :试验所用牛粪来源于河南省花花牛母牛繁育中心 ; 超过 19亿 t,是工业固体废弃物排放量的 2. 4 倍 , COD 含量 玉米秸秆 :试验用玉米秸秆来源于郑州大学周边田地 , 自然晾 [ 2 ] 高达 7 118万 t,流失量为 797. 3 1万 t 。我国每年农作物秸 干后用来调节发酵物料的碳氮比和含水量 ;接种物 :试验用接 秆产量约 70亿 t,折合标准煤 3. 5 亿 t。作为农用燃料 ,秸秆 种物来源于河南省郑州市五龙口污水处理厂厌氧消化污泥 。 燃烧效率极低 ,使用的热效率仅为 10% ～30% ,秸秆转化为 试验原料的物理性质见表 1。 沼气燃烧可使秸秆的有效热值提高到 64 % [ 3 ] 。利用牛粪 、鸡 表 1　发酵试验原料的主要理化性质 粪和餐厨垃圾等高氮高碳 [ 4 ] 有机废物进行厌氧发酵 ,一方面 含水量 TN TC 可减少有机固体垃圾 ,解决畜禽粪便任意排放和秸秆焚烧处 原料 ( % ) pH 值 ( g/ kg) ( g/ kg) C /N 理带来的环境问题 ,另一方面从有机碳中回收能源生成沼气 , 牛粪 80 8. 22 4. 3 60. 6 14 用于取暖、发电、汽车燃料 [ 5 ] 等 ,缓解我国农村