高浓度鸡粪厌氧发酵产甲烷的氨抑制研究

发布时间：2020-12-24 06:00

　　伴随着现代畜禽标准化规模养殖的推广与普及,粪污的规范化处理已成为畜禽养殖场可持续发展所无法回避的问题之一。近年来,厌氧发酵产沼气技术因既能降解有机废弃物,又能生产可再生沼气缓解能源需求压力,在世界范围内受到普遍关注。但鸡粪厌氧发酵中易出现氨抑制进而引起沼气产率下降,导致该技术在鸡粪中的推广受到限制。氨抑制现象在富含有机氮的底物的厌氧发酵中普遍存在。因此,本论文仅以鸡粪作为研究对象,采用批式和连续中温厌氧发酵的形式,对不同进料总固体(Total Solids,TS)浓度和有机负荷的厌氧发酵开展实验,研究鸡粪厌氧发酵过程中游离氨的生成和累积规律以及其对产甲烷过程的影响,探索以鸡粪作为单一底物进行高浓度厌氧发酵的可行性,并采用修正的Gompertz方程和Cone方程对底物降解动力学进行分析。最后将减压汽提除氨后的沼液回流至发酵罐用以调节发酵液的总氨氮(Total Ammonia Nitrogen,TAN)浓度,减少系统耗水量及实现沼液零排放,同时对有机负荷率(Organic Loading Rate,OLR)介于5.3~6.0 gVS/(L d)、TAN浓度介于4.00~8.00 g/L的鸡... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

009年我国（a）蛋鸡粪和（b）肉鸡粪产地分布图

- 5 -图 1.3 蛋鸡粪和肉鸡粪的部分化学组成（图中 DM=Dry matter）Fig. 1.3 Partial chemical composition of laying hens waste and broiler litter. DM = Dry matter1.1.3 鸡粪的处理方式如图 1.3 所示，鸡粪富含多种营养元素，所以传统的处理鸡粪的方法是用鸡粪增肥土壤或灌溉农作物。但当鸡粪产量远大于当地作物所能消纳的量或者管理失当时，过多的营养元素将通过土壤渗滤造成水体环境富营养化，导致藻类生长，水体缺氧，水生动物减少等。其它的鸡粪处理方式，按照是否需要通入氧气，可分为好氧处理和厌氧处理，如表 1.1 所示。

图 1.4 厌氧发酵四阶段示意图Fig. 1.4 Schematic diagram of the four-stage fermentation process粪厌氧发酵的研究现状分析刊检索 Thomson Reuters 集团的 Web of science 数据库作为检索来源manure” & ”anaerobic digestion”和“chicken manure” & “anaerobinia inhibition” 作为主题检索词，得出 1995~2015 年期间鸡粪厌年度变化趋势。由图 1.5 可知，1995~2008 年期间，国内外对鸡发展较为缓慢。直到 2009 年，文章发表数量才开始出现增长5 这 3 年，鸡粪厌氧发酵和基于鸡粪厌氧发酵的氨抑制研究出现 3 年基于鸡粪厌氧发酵氨抑制研究的 21 篇文章中，以鸡粪作为发酵研究的有 10 篇[15–24]，涉及微生物群落、中温发酵、高温发

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2935118