牛粪中温厌氧干发酵过程中的流变特性及产气特性研究

为揭示牛粪在中温干发酵过程中流变特性和产气特性随厌氧消化进行的变化机理,同时对流变特性和产气特性之间的影响机理进行了分析,为实际沼气工程提高产气量及合理选择运行策略提供参考。通过自制的恒温厌氧发酵装置对初始总固体质量分数分别为8%、15%、20%和22%的牛粪进行了中温(37℃±1℃)厌氧发酵,并使用在线振动式粘度计研究了其表观粘度变化情况。结果表明:在厌氧发酵过程中,牛粪的总固体质量越大,表观粘度越大,表观粘度随着厌氧消化时间的增加而减小,8%、15%、20%和22%的牛粪表观粘度的最大值分别是1.16 mPa·s、10.07 mPa·s、70.93 mPa·s和95.78 mPa·s;累计产气量和累计产甲烷量与初始固体质量成正比;溶解性化学需氧量(SCOD)和挥发性脂肪酸(VFAs)含量随着厌氧消化时间的增加先增大后减小;氨氮含量随初始总固体质量增加而增大,且随着厌氧消化时间的增加而增大后趋于稳定。研究结果可用于指导禽畜粪便中温沼气工程提高发酵效率。