堆肥预处理温度控制促进麦秸厌氧发酵产沼气

• 作者: 叶小梅 常志州 张建英 徐越定 杜静 陈广银 马慧娟
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 厌氧消化 沼气 温度 麦秸 堆肥预处理
• 年，卷（期）: 2013,（23）
• 所属期刊栏目: 农业生物环境与能源工程
• 页码范围: 179-185
• 页数: 7页
• 分类号: X705
• 字数: 6920字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2013.23.025

摘要

为阐释温度在堆肥预处理影响秸秆厌氧发酵产沼气中的作用，以麦秸为原料，研究堆肥不同升温阶段麦秸的厌氧发酵产气特性，并以麦秸堆肥的温度数据为基础，以灭菌后的麦秸为原料进行模拟堆肥（不同温度处理），模拟堆肥后的麦秸进行厌氧发酵产沼气。结果表明，在堆温升至55℃前，麦秸干物质（TS）损失率为4.06%，当堆温升至55℃后麦秸TS损失率迅速增加，堆肥10 d后麦秸TS损失率达22.45%；堆肥后麦秸厌氧发酵产气速率并无明显提高，TS产气量随堆肥时间先增加后降低，以堆温升至55℃时麦秸TS产气量最大，为349.92 mL/g，较开始堆肥增加了7.56%，扣除堆肥造成麦秸有机物损失，堆肥预处理对麦秸产气量并无明显促进；当堆温超过55℃以上9 d的麦秸产气量仅为开始堆肥的66.58%。模拟堆肥的结果表明，不同温度处理对麦秸有机物损失、物质组成均有较大影响，模拟堆肥后麦秸半纤维素大幅降低了28.10%，TS 产气量随处理温度、处理时间的增加先增加后降低，当处理温度为55℃时获得最大TS产气量，为342.36 mL/g，较未处理提高了8.35%；随着处理温度的提高和处理时间的延长，麦秸 TS 产气量逐渐降低。以上结果表明，堆肥预处理产生的高温对破坏秸秆物质结构、提高其厌氧生物转化性能有较大影响，当秸秆堆体温度升至55℃时应停止堆肥，进行厌氧发酵产沼气。该文可为堆肥预处理在秸秆沼气工程中应用提供参考。