不同温度牛鸡混合粪厌氧发酵性能的研究

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近年来,我国畜牧业发展迅速,畜禽养殖数量和规模不断扩大,在养殖业为人民生活提供丰富肉、蛋、奶的同时,畜禽粪的产量也不断增加和集中。远远超过了自然分解能力,严重的污染环境。畜禽粪厌氧处理不仅减少其对环境的污染,同时还可以获得能源——沼气。因此厌氧处理畜禽粪对消除环境污染有着重要意义。在低温条件下,鸡粪厌氧发酵容易受到抑制,所以本试验在25℃、30℃和35℃温度条件下,把牛粪和鸡粪按照实测的碳氮比例进行混合,通过对不同混合比例牛鸡粪的厌氧消化性能的研究,同时结合我省(黑龙江)的寒冷气候条件,来筛选适合中、低温厌氧消化的牛鸡粪混合比例,为牛鸡粪的高效厌氧处理技术提供参数依据,从而减轻畜禽粪便对环境的污染。本实验采用单相厌氧发酵工艺,分别在25℃、30℃和35℃条件下,对厌氧发酵浓度为5.5%的纯鸡粪(牛鸡粪0:1)、鸡粪中添加一半的牛粪(牛鸡粪1:1)、鸡粪中添加三分之二的牛粪(牛鸡粪2:1)和纯牛粪(牛鸡粪1:0)进行了厌氧消化性能的研究。实验结果如下:(1)在25℃、30℃和35℃条件下进行发酵时,纯鸡粪、鸡粪中添加一半的牛粪、鸡粪中添加三分之二的牛粪和纯牛粪进行厌氧发酵时,随着发酵温度的升高,发酵料液的pH值降到最低点的时间随之提前,升高幅度随之加大;但在25℃条件下,纯鸡粪进行厌氧发酵时,pH值一直呈下降趋势,降到6.0以下,此时的pH值不适合纯鸡粪的厌氧消化系统的运行,但在鸡粪中添加一半和三分之二牛粪后,厌氧消化系统可以正常运行。(2)通过添加一半和三分之二的牛粪调整的鸡粪发酵料液,在25℃、30℃和35℃条件下发酵时,沼气产量均非常显著的高于纯鸡粪和纯牛粪发酵的沼气产量;在25℃和30℃条件下时,在鸡粪中添加三分之二牛粪的发酵料液的沼气产量提高的幅度大;但在35℃时,添加一半牛粪的发酵料液的沼气产量提高的幅度大。并且随着发酵温度的升高,发酵料液的沼气产量达到高峰的时间随之缩短,并且总沼气产量也随之增加。(3)在25℃、30℃和35℃条件下,纯鸡粪、鸡粪中添加一半牛粪、添加三分之二牛粪和纯牛粪厌氧发酵时,随着发酵温度的升高,发酵料液的COD去除率也随着增加;当温度从25℃升至30℃时,COD的去除趋势最大,当进一步升高到35℃,COD的去除趋势有所降低;并且随着鸡粪中添加牛粪量的增多,总COD随着温度的升高去除趋势越大。(4)温度和厌氧发酵原料的营养成分对厌氧菌的代谢和繁殖有显著影响。在25℃、30℃和35℃温度条件下,随着温度的升高,纯鸡粪、鸡粪中添加一半牛粪、添加三分之二牛粪和纯牛粪的厌氧菌数量也随之增加,但当温度从25℃升至至30℃时,厌氧菌的增加数量小于温度从30℃升至35℃;并且随着鸡粪中添加牛粪量的增多,厌氧菌数量越多。(5)发酵温度越高,发酵料液的发酵性能越好。但在30℃和35℃条件下时,发酵料液的厌氧消化性能并没有显著差异。所以在节省资源消耗的条件下,30℃是最好的厌氧发酵条件。(6)纯鸡粪在25℃条件下不能被正常厌氧处理,但在鸡粪中添加一半和三分之二的牛粪后,发酵系统可以正常运行;同时对2个混合比例的牛鸡粪在30℃和35℃条件下的厌氧消化性能的研究发现,以鸡粪中添加三分之二牛粪为原料的发酵料液更适合在25℃、30℃和35℃条件下发酵。
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