猪粪中温单级与高温−中温两级厌氧消化效率比较分析*

林 敏，乔 玮，张家豪，任丽娟，董仁杰

猪粪中温单级与高温−中温两级厌氧消化效率比较分析*

林 敏，乔 玮†，张家豪，任丽娟，董仁杰

（中国农业大学 工学院，北京 100083）

为探究畜禽粪便两级厌氧消化的产气性能及厌氧消化效率，以总固体含量为10.0%的猪粪作为原料，研究猪粪高温（55℃）−中温（37℃）两级厌氧消化工艺的长期连续运行性能，并与中温（37℃）单级厌氧工艺进行比较。结果表明，在近600天长期试验的前期（1 ～ 100 d），高温反应器酸化反应占主导地位，甲烷含量仅为36.3%，两相工艺挥发性固体（VS）的甲烷产率达0.314 L/g，VS去除率达到60.2%，比单相工艺提高了16%。在长期试验的后期（215 ～ 575 d），高温反应器甲烷化效果增强，甲烷含量达到55.9%，pH也升高到7.51，挥发性脂肪酸浓度相较前期下降了220%。该阶段两级工艺的甲烷产率为0.294 L/g，比同时期的单级厌氧提升了19%，对应的VS去除率提高了41%。猪粪在长期的两级工艺运行中，第一级的高温罐并不能维持长期的酸化状态，反而长时间呈现出较为明显的产甲烷效果，但第二级的中温罐长期处于相对稳定的产甲烷状态。总体而言，高固体猪粪两级厌氧消化工艺比单级厌氧工艺具有更高的甲烷产率及更好的有机物去除效果。

猪粪；单级厌氧消化；两级厌氧消化；两相厌氧消化；厌氧消化效率

0 引 言

厌氧消化是实现畜禽粪污资源化利用的有效手段，单级中温厌氧消化已被广泛应用于固体含量较低的畜禽粪污的处理。但对于固体含量较高的粪污，用传统单级厌氧消化工艺处理存在厌氧消化效率不高的问题，采用加水稀释的办法会增加沼液的处理量，影响沼气工程的经济性[1]。……