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运用厌氧消化技术无害化处理畜禽粪便,可有效回收粪便中蕴含的能源,消化剩余物还可作为有机肥还田农用,在避免环境风险的同时,实现畜禽粪便的能源化与资源化处理。但是,畜禽粪便单独用于厌氧消化时,通常无法全面满足厌氧消化微生物的营养需求,易出现酸抑制和氨抑制而阻碍厌氧消化过程的稳定运行。鸡粪中含有未消化完全的蛋白质、尿素及营养物质,是高氮易腐原料的典型代表。本研究选取具有优良吸附性与离子交换性的钙基膨润土(以下简称膨润土)作为外源添加剂,探究其对鸡粪厌氧消化效能的影响。首先在(35±1)℃的条件下,采用L8(23)正交试验设计,考察膨润土添加量、鸡粪添加量和接种量对鸡粪厌氧消化产气及料液转化特性的影响,并确定膨润土的较优添加工艺。进一步考察了热改性对膨润土介导的鸡粪序批式厌氧消化提质增效的优化效果,探究膨润土对鸡粪厌氧消化提质增效作用机制。并通过观察膨润土的微观结构和微区元素含量,深入探讨膨润土改善鸡粪厌氧消化过程作用机制。主要研究结论如下:(1)膨润土作为外源添加剂,能显著提高鸡粪厌氧消化甲烷产量。与对照组相比,鸡粪VS添加量为14.81g时,添加膨润土能显著(P<0.05)提高鸡粪VS产甲烷量,添加量为3.0%和1.5%时,VS产甲烷量分别提升了22.72%和27.72%;鸡粪VS添加量为19.91g时,添加膨润土能极显著(P<0.01)提高鸡粪VS产甲烷量,添加量为3.0%和1.5%时,VS产甲烷量分别提升了78.68%和55.41%。当鸡粪VS添加量为19.91g,膨润土添加量为3.0%和接种量为20%时,单位VS累积产甲烷量最高,达302mL·g-1,比对照组提高了87.8%。(2)添加膨润土能提高厌氧消化料液碳素、氮素代谢稳定性。添加膨润土极显著地降低了消化料液的总氨氮(TAN)浓度(P<0.01),并且可以减少鸡粪厌氧消化过程中游离氨(FAN)浓度的剧烈变化;膨润土还可提高厌氧消化过程中,有机酸、可溶性有机碳与可溶性无机碳的代谢稳定性,并且极显著地降低鸡粪厌氧消化料液的电导率(P<0.01)。(3)热改性可以提升膨润土对鸡粪序批式厌氧消化产甲烷,以及代谢稳定性的促进作用。300℃热改性膨润土介导的鸡粪厌氧消化系统单位VS累积产甲烷量为291m L·g-1,与未热改性处理的膨润土相比提升了25.18%,提升效果达极显著水平(P<0.01)。热改性还可以极显著提高膨润土吸附鸡粪厌氧消化料液中TAN的能力(P<0.01),并改善膨润土对消化料液中FAN浓度变化的稳定作用。300℃热改性膨润土对消化料液中TAN浓度和pH值变化稳定效果最佳。