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1、第28卷第3期华中农业大学学报Vol.28No.32009年6月JournalofHuazhongAgriculturalUniversityJune2009,377~380*厌氧干发酵处理畜禽粪便的影响因子**艾平张衍林袁巧霞何丽红翟红(华中农业大学工程技术学院,武汉430070)摘要通过正交试验,研究了厌氧干发酵处理畜禽粪便过程中,发酵温度、发酵原料的C/N比值和操作方法(有无搅拌)3个因素的改变对发酵前后物料的全氮绝对损失率和沼气总产量的影响,分析了厌氧干发酵处理畜禽粪便过程中速效氮、pH和总固体含量的变化,得到了厌氧干发酵处理的优化工艺条件
2、:发酵温度为55e,C/N为12.5,有搅拌。关键词厌氧干发酵;畜禽;粪便中图法分类号S141.2;X713文献标识码A文章编号100022421(2009)0320377204随着畜禽养殖规模不断扩大,产生了畜禽粪便1.2试验因素及指标排放对环境的污染问题,治理规模化养殖场粪污问厌氧发酵过程中,发酵条件的控制对发酵质量[122]题迫在眉睫;另一方面,畜禽粪便的直接排放带影响很大。为保证厌氧发酵的顺利进行,首先需要来了有机质的大量流失,畜禽粪便可经处理合成肥保证严格的厌氧环境,此外重要影响因素还有:发酵[325]料、饲料,还可制取沼气。因此,畜禽粪
3、便的无害原料的来源和浓度,发酵温度高低及稳定,接种物的化处理,不仅是养殖企业持续健康发展的需要,同时成分,pH值的调节,发酵原料的C/N比值,搅拌方[9]也可通过综合利用,产生经济效益。在处理畜禽粪法及强度等。结合实际条件,本试验选取3个因便各类处理方法中,厌氧干发酵以其处理有机负荷素:发酵温度,发酵原料的C/N比值,搅拌。高,运行高效,避免发酵产物中液体排放的二次污染试验指标:Ñ.原料的全氮绝对损失率(经发酵[628]等特点日益受到人们的关注。前后分别测量原料全氮后计算得到);Ò.发酵过程畜禽粪便的厌氧干发酵,是直接采用新鲜畜禽中的沼气总产量;Ó
4、.速效氮;Ô.pH值;Õ.总固粪便作为发酵原料在发酵设备中进行厌氧发酵,无体含量。需添加大量水,而发酵后产物的含水量变化不大,发1.3试验装置及条件控制酵完毕之后只需进行简单地脱水干燥即可,避免了发酵装置为20L透明玻璃罐,上下2个出口用湿发酵方式中大量的胶体状发酵液的后处理。厌氧橡胶塞密封,上端橡胶塞设有出气口,下端橡胶塞设条件下也可以有效避免好氧发酵中臭气直接排往空有取样口。试验中,发酵罐置于电热干燥箱内,其环气而产生二次污染的现象。笔者以有效处理畜禽粪境温度由电热干燥箱控制。C/N比值取12.5时,便与合成有机复合肥为目的,选择高温(50~5
5、5e)发酵原料为5kg鲜猪粪;C/N比值为16.5时,发酵厌氧干发酵方式,对厌氧干发酵过程中工艺条件的原料用3.75kg鲜猪粪,混入经7d堆沤后且均长影响与优化控制进行了探讨。为8mm的稻草粉1.25kg,加入澄清石灰水调节pH值至7.2左右。搅拌通过振荡发酵罐来实现。1材料与方法发酵原料浓度为鲜猪粪原始浓度,接种物为从南阳1.1供试材料酒精厂取回高温低浓度污泥经富集培养驯化得到,供试畜禽粪便采自华中农业大学试验养猪场的接种比例30%。高温厌氧发酵周期一般为10~鲜猪粪。15d。试验中每次取发酵周期为15d。收稿日期:2007210209;修回日期
6、:2009203218*湖北省科技攻关项目(2005AA401C15)资助**通讯作者.E2mail:zhangyl@mail.hzau.edu.cn艾平,女,1977年生,硕士,讲师.工作单位:华中农业大学工程技术学院,武汉430070.E2mail:aiping@mail.hzau.edu.cn378华中农业大学学报第28卷1.4正交试验设计后每2d测1次。测定结果表明,在15d的发酵周用A、B、C分别代表发酵温度、C/N、搅拌3个期中,全氮含量随时间延长略有下降,但变化不明7因素,每个因素设2个水平,选用正交表L8(2)进显。15d后全氮含量
7、绝对损失率均小于5%(表1),[10]行试验,共8组样品。而好氧堆肥处理的全氮绝对损失率在29%以上。1.5测定项目与方法这是因为厌氧发酵在密闭容器中进行,使发酵产生全氮采用半微量开氏法测定;速效氮采用半微的氨气形成了有机酸的铵盐,从而防止了氨气的挥量滴定法测定;沼气总产量采用排水法测定,其中甲发,减少了氮的损失。烷含量用ZS22型沼气成分分析仪测定;pH值用统计分析结果表明,对全氮含量损失率的主要PH2225型pH计测定;总固体含量用灼烧法测定。影响因素为C/N比值和温度,交互项中仅有温度与搅拌的交互项影响较高,搅拌项的影响很小。因此,2结果与分
8、析优水平为温度55e、不加入稻草、无搅拌。供试样2.1全氮含量的绝对损失率品5满足优水平组合,其全氮损失率最小,仅为从高温
