研究报告

  • 周莎,王晓娇,张彤,翟宁宁,冯永忠,任广鑫,韩新辉,杨改河.鸡粪与麦秆混合厌氧发酵环境中各因子响应关系研究[J].环境科学学报,2016,36(3):932-939

  • 鸡粪与麦秆混合厌氧发酵环境中各因子响应关系研究
  • Responsive relationship among factors influencing the anaerobic co-digestion of chicken manure and wheat straw
  • 基金项目:中央高校基本科研业务费(No.Z109021511);西北农林科技大学博士科研启动基金(No.Z109021403)
  • 作者
  • 单位
  • 周莎
  • 1. 西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100;2. 陕西省循环农业工程技术研究中心, 杨凌 712100
  • 王晓娇
  • 1. 西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100;2. 陕西省循环农业工程技术研究中心, 杨凌 712100
  • 张彤
  • 1. 西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100;2. 陕西省循环农业工程技术研究中心, 杨凌 712100
  • 翟宁宁
  • 1. 西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100;2. 陕西省循环农业工程技术研究中心, 杨凌 712100
  • 冯永忠
  • 1. 西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100;2. 陕西省循环农业工程技术研究中心, 杨凌 712100
  • 任广鑫
  • 1. 西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100;2. 陕西省循环农业工程技术研究中心, 杨凌 712100
  • 韩新辉
  • 1. 西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100;2. 陕西省循环农业工程技术研究中心, 杨凌 712100
  • 杨改河
  • 1. 西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100;2. 陕西省循环农业工程技术研究中心, 杨凌 712100
  • 摘要:为了探究发酵过程中各因子之间的相互响应关系,以鸡粪和麦秆为发酵原料,利用Canoco4.5软件对鸡粪/麦秆不同比例混合发酵条件下不同发酵阶段内各因子进行分析,以阐明各发酵阶段内因子间的相互影响关系.结果表明:当鸡粪/麦秆以5:5的比例混合时,能获得最佳单位甲烷产量(90.56 mL·g-1,以VS计).在整个发酵过程中甲烷产气速率表现为先升高再降低的趋势,将其根据产气速率的大小划分为3个阶段,分别为第Ⅰ阶段(预备期)、第Ⅱ阶段(高峰期)、第Ⅲ阶段(消退期).不同发酵阶段影响单位甲烷产量的主效因子有一定的差异性,其中,第Ⅱ阶段的主效因子为发酵基质的C/N,第Ⅲ阶段为pH值.各发酵阶段因子间相关性各异,第一阶段因子间相关性最强,此后相关性逐渐降低.因此,针对不同阶段各主效因子分别进行控制,能够有效提高发酵效率.
  • Abstract:Canoco 4.5 was used to analyze the mutual effect among factors influencing the co-digestion of chicken waste and wheat straw with different proportions during different stages. Results showed that methane yield increased first and then decreased, and reached the maximum methane yield of 90.56 mL·g-1VS under 5:5 ratio of co-substrates. Methane production process could be divided into three stages according to the production rate, namely probationary period, peak period and subside period. Major factors differed in different stages, and the main control factor for methane yield in stage Ⅱ and Ⅲ were C/N ratio and pH, respectively. Analyses conclude that the intensity of correlation of internal factors in the first stage was the strongest, and it decreasd over time. Therefore, controlling the main effect factors of different stages could be an effectively way to improve the efficiency of fermentation.

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