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随着我国工农业生产的发展和城镇规模的扩大及人民生活水平的不断提高,对能源的需求和消耗量不断加大,规模化、集约化的养殖场和污水处理厂不断增多,畜禽粪便和污泥排放量也将随之增加,由此而引发能源短缺问题和环境污染问题。生物性有机废弃物厌氧消化解决环境问题的同时,还可获得甲烷清洁能源,发酵后的沼渣沼液还可作为良好的有机肥料。本试验为了解厌氧消化原料大分子有机化合物特性与累积甲烷生产量的关系,对甲基纤维素、蛋白胨、可溶性淀粉、木质素等有机化合物采用中温(45±1)℃厌氧消化对其产甲烷差异进行研究;为了解中温与高温发酵温度对有机废弃物厌氧消化的影响,选取鸡粪、猪粪、牛粪为消化原料,研究它们在中温(45±1)℃和高温(55±1)℃两个恒定发酵温度条件下的产甲烷差异;选取鸡粪、猪粪、牛粪、污泥4种单一有机废弃物原料以及它们两两混合或三种混合的物料,在高温(55±1)℃条件下进行厌氧消化,了解不同原料及其配比对厌氧消化产甲烷量的影响。通过研究分析,主要结论如下:(1)不同有机化合物处理厌氧消化累积产甲烷量:蛋白胨>甲基纤维素>木质素>可溶性淀粉,分别为:98.6、85.5、75.8、49.8mLCH4·g-1TS。厌氧消化结束后,4种有机化合物的总固含(TS)均有不同程度的降低,且下降幅度与累积甲烷产生量呈正相关。甲基纤维素、木质素、可溶性淀粉处理发酵液挥发性脂肪酸(VFA)浓度上升,NH4+-N浓度下降,导致其pH值降低,特别是淀粉处理,厌氧消化后发酵液pH值为4.70,极度酸化的环境抑制厌氧消化的进行,使该处理厌氧消化累积产气时间最短且甲烷产生量最少;蛋白胨处理沼液NH4+-N、挥发性脂肪酸(VFA)和pH值均升高,而累积产甲烷量最多,由此可得,厌氧消化过程淀粉处理极度酸化对产甲烷的抑制作用远强于蛋白胨处理碱化对厌氧消化的抑制。(2)高温条件下鸡粪、猪粪、牛粪3种畜禽粪便厌氧消化产甲烷量差异显著高于中温条件下3种畜禽粪便厌氧消化产甲烷量,且高温和中温条件下各处理单位TS累积甲烷产生量均为:猪粪>鸡粪>牛粪。同一温度条件下各处理厌氧消化TS降解率与累积甲烷生产量呈正相关。发酵结束后3种畜禽粪便发酵液中NH4+-N、VFA含量均有所升高,且同一畜禽粪便中温条件下NH4+-N、VFA升高率均比高温条件下大,但中温条件下累积产甲烷量低于高温条件累积产甲烷量,同一温度下牛粪处理发酵液NH4+-N、VFA升高率最大而其累积甲烷生产量最低,说明高浓度NH4+-N、VFA抑制甲烷的产生。发酵结束后3种畜禽粪便发酵液pH值变化不大。不同温度条件下发酵结束后3种畜禽粪便C/N均有所下降,且中温条件下C/N降低率与累积产甲烷量呈正相关。(3)3种畜禽粪便以及任意2种或3种混合厌氧消化累积产甲烷量为:鸡粪+猪粪>猪粪>鸡粪>鸡粪+牛粪>猪粪+牛粪>牛粪>鸡粪+猪粪+牛粪,说明鸡粪与猪粪混合有利于提高二者的甲烷产生量,在牛粪中加入鸡粪或猪粪可提高牛粪的甲烷产生量,而在鸡粪或者猪粪中加入牛粪则降低鸡粪或猪粪的甲烷产生量,3种畜禽粪便混合的甲烷产生量最低。污泥与3种畜禽粪便中任意一种混合甲烷产生量均比单独污泥厌氧消化甲烷产生量高,且累积产甲烷量为:猪粪+污泥>鸡粪+污泥>牛粪+污泥>污泥。污泥与3种畜禽粪便中任意2种混合甲烷产生量都远高于单独污泥,且高于污泥与任意1种畜禽粪便混合,表明在污泥中加入畜禽粪便可促进污泥的消化和甲烷的产生。