近年来,随着配合饲料养殖法的应用,饲料中添加一些重金属元素,导致畜禽粪便中重金属残留污染加剧。畜禽粪便中的重金属是制约其资源化的主要因素,畜禽养殖废弃物资源化的有效方式是沼气厌氧发酵。本论文试验以重金属为研究对象,猪粪为厌氧发酵原料,试验因素为不同种类钝化剂(粉煤灰、硅藻土、活性炭),不同添加比例(2.5%、5%、7.5%),不同温度(25℃、30℃、35℃),通过正交试验,采用BCR提取法分析重金属形态,探索三种不同钝化剂对猪粪厌氧发酵产气量、甲烷含量及重金属形态变化的影响,以期通过本试验研究,为沼渣沼液的安全合理利用提供科学依据。在试验研究中,通过上述的试验研究,得出以下主要结论:(1)试验结果表明,相较于空白组的试验,添加5%活性炭的钝化剂,温度为35℃条件下,其发酵产气量最高。通过极差及方差分析,影响产气量的因素主次顺序为钝化剂种类、温度与钝化剂添加比例;温度对产气量有显著的影响,钝化剂种类、钝化剂添加比例影响不显著;产气量最优方案是温度为35℃,钝化剂为粉煤灰,钝化剂添加比例为2.5%的试验处理。试验组甲烷含量总体在40%左右,甲烷含量较稳定,添加5%活性炭钝化剂,温度为30℃的试验甲烷含量最高,达到41.2%.甲烷含量的极差及方差分析表明,影响甲烷含量的因素主次顺序为钝化剂种类,温度与钝化剂添加比例;钝化剂种类对甲烷含量有显著的影响,钝化剂添加比例、温度影响不显著;甲烷含量最优方案是钝化剂为活性炭,温度为35℃,钝化剂添加比例为2.5%的处理组合。(2)发酵试验前,猪粪和接种物中,84.42%的重金属Zn,83.75%的重金属Cr,88.49%的As来源于猪粪。试验结束后,试验组沼渣中重金属Zn、Cr的含量分配率升高,分别占到86.49%～89.91%和87.33%～91.72%;As含量分配率有所降低,为78.18%～83.18%.猪粪厌氧发酵结束后,沼液中重金属Zn和Cr含量达到10.09%～13.51%和8.28%～12.67%;试验组沼液中的As含量在16.82%～21.82%之间。(3)发酵前猪粪中重金属Zn主要以可交换态(45.26%)和可还原态(21.89%)存在,重金属Cr和As主要以残渣态存在,所占比例达到66.15%、62.61%.试验结束后,各个试验组重金属Zn残渣态所占比例升高,升高幅度较大于各空白组的试验;可交换态的分配率仍较高,可氧化态与可还原态较少,所占比例较稳定;Cr、As仍以残渣态存在,所占比例有所升高,升高幅度较大于各空白组的试验;可交换态、可氧化态与可还原态分配率降低,发酵后所占比例低于空白组试验。(4)发酵结束后重金属Zn有效态的钝化效果最好是添加7.5%的粉煤灰,温度为35℃的试验组,钝化效果达到37.57%.重金属Cr有效态的钝化效果最好是添加5%活性炭,温度为35℃的试验组,钝化效果达到66.69%,As有效态的钝化效果最好为添加7.5%活性炭,温度为25℃的试验组,钝化效果为61.46%.试验组重金属Zn有效态钝化效果的极差及方差分析表明,影响其因素的主次顺序为钝化剂的种类,温度及钝化剂的浓度;钝化剂种类及温度对Zn有效态钝化效果有极显著的影响,钝化剂添加比例影响不显著;Zn有效态的钝化效果的最优方案是钝化剂为粉煤灰,,温度为25℃,钝化剂添加比例为2.5%试验处理。不同钝化剂对有效态Cr的钝化效果都达到40%之上。通过重金属Cr有效态的极差及方差分析可知,影响其因素的主次顺序为钝化剂的种类,温度及钝化剂的添加比例;钝化剂种类对Cr有效态钝化效果有显著的影响,钝化剂添加比例与温度影响不显著;Cr有效态的钝化效果最优方案是钝化剂为活性炭,温度为25℃,钝化剂添加比例为2.5%试验处理。不同钝化剂对有效态As的钝化效果都达到40%之上,As有效态钝化效果的极差及方差分析表明,影响其因素的主次顺序为钝化剂的种类,钝化剂的添加比例及温度;钝化剂种类对As有效态钝化效果有显著的影响,添加比例及温度影响不显著;As有效态的钝化效果最优方案是钝化剂为活性炭,温度为25℃,钝化剂添加比例为2.5%试验处理。