硝酸盐对畜粪秸秆体系厌氧发酵产沼气的影响

【摘要】：秸秆畜粪体系厌氧发酵过程发生了基质酸化,其pH值在5.2-5.5之间,虽然接种兼性氨化菌(粪产碱菌/苏云金芽胞杆菌)后体系的pH值提高了2.9%-13.6%,但仍在6.0以下。同时添加硝酸钾(2g/L)和氨化菌(接种体积比例为1∶2)厌氧发酵168h的产气量、pH值和挥发性脂肪酸(VFA)浓度分别为350mL、7.12g/L和2.54g/L,比对照组(只添加氨化菌)提高了62.8%、22.8%和降低了13.0%。表明硝酸钾对秸秆畜粪厌氧发酵体系pH影响极为显著,当培养环境中硝酸盐的可获得性不足时,氨化菌并不能被诱导并表现出硝酸盐呼吸的功能,因而其单独使用的缓冲pH效果并不明显。硝酸钾的加入改变了厌氧条件发酵的碳代谢途径,体系VFA的降低显著缓冲了体系的pH值,提高了体系pH值和厌氧菌系的代谢活性,促进了有机物向沼气转化的效率。同时也说明秸秆畜粪厌氧体系产沼气的限制性因子不是体系VFA的生成效率,而是VFA积累到临界浓度以上所造成的过低pH值。本研究为解决秸秆畜粪体系厌氧条件下因"基质酸化"而使沼气产量降低的矛盾提供了一种易行策略。 【作者单位】： 湖北工业大学;深圳华润九新药业有限公司;
【关键词】： 沼气 畜粪 秸秆 硝酸钾
【基金】：湖北省科技厅自然基金项目(2010CDB02505) 湖北省教育厅中青年项目(Q20101401)
【分类号】：S216.4
【正文快照】： 农业废弃物的增益化利用是循环生态农业非常重要的环节,随着我国农业的发展,每年7亿t的作物秸秆产量和预计到2020年将达到42亿t的畜粪年排放量成为生态农业资源化利用以及可持续发展亟待解决的问题和研究热点[1],如秸秆、畜粪等农业废弃物在厌氧条件下转化为沼气的研究[2-3]。

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