病死猪与猪粪混合厌氧消化产气性能研究

发布时间：2019-12-01 02:03

【摘要】：伴随着生猪养殖规模化、集约化的发展,病死猪无害化处理问题日益突出,利用沼气工程来处理病死猪可以实现病死猪的资源化利用并获得较高的经济效益。文章通过进行病死猪与猪粪混合厌氧发酵的批式试验,探讨了病死猪与猪粪混合厌氧发酵的可行性以及不同的病死猪添加比例、反应温度对混合厌氧发酵产气的影响。结果表明,在反应温度35℃,病死猪添加比例为12%的情况下发酵产气效果最好,最高甲烷含量可达64.72%,总产气量达5310 m L,较猪粪单一发酵提升26%,且单位TS和VS产气量也分别能够提升30%和22%。
【图文】：

试验装置图,试验装置,采气,厌氧发酵

料和方法1．1试验材料试验所用猪粪取自上海市崇明县富民农场堆沤1周的猪粪，猪肉取自富民农场的病死猪，接种物为取自富民农场以猪粪为发酵原料正常发酵的沼气工程所产生的沼渣。在试验前测定了3者的理化性质，如表1所示。表1试验材料的理化性质(%)项目猪粪猪肉接种物总固体含量19．5050．0312．97挥发性固体含量14．7147．8711．16含水率80．5049．9787．03灰分4．792．161．81总有机碳6．9122．505．25总氮0．761．711．68pH值7．806．307．101．2试验装置本试验采用的厌氧发酵装置由4个部分组成(见图1):恒温水浴振荡器、厌氧发酵瓶、导气管、采气袋。其中厌氧发酵瓶为500mL的蓝盖玻璃瓶，采气袋为1L的铝箔采气袋。12341．恒温水浴振荡器;2．厌氧发酵瓶;3．导气管;4．采气袋图1试验装置图试验装置工作过程为:向发酵原料中按一定接种率添加接种物，搅拌均匀后加入到厌氧发酵瓶中盖上特制的瓶盖并用蜡密封，将厌氧发酵瓶置于恒温水浴振荡器中，厌氧发酵产生的沼气通过导气管输入到采气袋中，，每日更换采气袋，用注射器抽出采气袋中的气体测出其体积得到日产气量，测定气体成分时，用10mL注射器抽取5mL气体注入气相色谱分析仪中进行成分分析。1．3试验方法将病死猪的猪肉先用组织搅碎机进行粉碎，然后用压力蒸汽灭菌器在120℃，0．3MPa的条件下进行蒸煮30min，使之成为糊状肉泥，再放入冰箱在4℃下储存备用。试验设置0%，3%，6%，9%，12%，15%这6个水平的肉泥添加比例和35℃h和55℃两个反应温度做双因素试验，同时设置仅有接种物的空白试验组，用于校正接种物对各组产气的影响。根据设置的不同肉泥添加比例向猪粪中添加一定质量经过预处理的病死猪肉泥，混合均匀后作为发酵原料，采用一次投料的方

变化图,中温发酵,气量,变化图

分别为192mL，275mL，257mL和210mL，随后日产气量开始快速下降并维持在一个较低的水平，各组反应分别于第64天，第66天，第75天和第72天停止;12%和15%这2个试验组日产气量从第6天到第45天一直维持在一个较低的水平，随后缓慢增加，在第61天和第62天达到第二个峰值，分别为231mL和258mL，随即日产气量迅速下降直到反应停止。300250200150100500日产气量/%mL5时间/%d0%3%6%9%12%15%10%15%20%25%30%35%40%45%50%55%60%65%70%75%80%85%90图2中温发酵不同试验组日产气量变化图图3为高温发酵时不同试验组的日产气量变化情况。由图可以知，0%的试验组日产气量经过一个震荡变化后于第13天达到产气最高峰为302mL，从第20天到第27天日产气量一直维持在170mL左右，随后开始快速下降直到第58天反应停止;3%的试验组经过一段时间的震荡上升后于第24天达到产气最高峰为323mL，随后产气量迅速下降直到第66天反应停止;6%的试验组整个反应持续89天，日产气量一直处于一个较低水平的震荡变化中，仅4天超过100mL;9%，12%，15%这3个试验组从反应开始日产气量一直处于一个较低水平，反应分别于第17天、第18天和第21天结束。350300250200150100500日产气量/%mL0%3%6%9%12%15%5时间/%d10%15%20%25%30%35%40%45%50%55%60%65%70%75%80%85%90图3高温发酵不同试验组日产气量变化图2．2总产气量图4为不同试验组总产气量对比图，由图可知，中温发酵情况下纯猪粪发酵试验组的总产气量为4199mL，添加病死猪肉泥的试验组总产气量较为接近且均超过0%的试验组，其中添加比例为12%的试验组的总产气量最高，达5310mL;高温发酵情况下，纯猪粪发酵试验组的总产气量为3718mL，添加病死猪肉泥比?

【参考文献】