銅鹽、鉻鹽對蘆葦和牛糞混合厭氧發(fā)酵的影響.pdf

1、在能源不足和環(huán)境污染的背景下，濕地修復(fù)植物的能源化利用備受關(guān)注，利用濕地植物營養(yǎng)體進(jìn)行沼氣厭氧發(fā)酵、制備生物能源具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本研究以蘆葦秸稈和牛糞作為發(fā)酵原料，在中溫37.0±1.0℃條件下開展厭氧發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，研究了添加銅鹽和鉻鹽對生物能源產(chǎn)氣特性、過程穩(wěn)定性、原料降解以及酶活性的影響，探討了金屬鹽對厭氧發(fā)酵的作用機(jī)理。主要結(jié)論如下:
　　(1)銅鹽提前了產(chǎn)氣高峰，對累積產(chǎn)氣量有低促高抑的作用，低濃度銅鹽(30mg Cu/L

2、)處理組獲得最高累積產(chǎn)氣量158.82mL/g TS，比空白對照組高43.62％;高濃度銅鹽(500mg Cu/L)處理組的累積產(chǎn)氣量最低，為33.77mL/g TS，比空白對照組低69.46％。厭氧發(fā)酵實(shí)驗(yàn)的pH值存在先降低后恢復(fù)升高最后保持平穩(wěn)或略上升的趨勢，低濃度銅鹽加快pH值的降低和回升;高濃度銅鹽延緩pH值的降低和回升。高濃度銅鹽抑制揮發(fā)性脂肪酸(VFA)濃度的升高和消耗，低濃度銅鹽促進(jìn)VFA濃度的升高和消耗，且產(chǎn)氣高峰期時，

3、低濃度銅鹽促進(jìn)輔酶F420和脫氫酶活性。低濃度銅鹽處理組的產(chǎn)氣量高是由于低中濃度銅鹽對輔酶F420和脫氫酶活性的促進(jìn)作用;高濃度銅鹽處理組的產(chǎn)氣量低是由于高濃度銅鹽不僅抑制VFA濃度的升高，而且抑制VFA濃度的消耗。
　　(2)鉻鹽的添加有效促進(jìn)產(chǎn)氣高峰的到來，對累積產(chǎn)氣量有促進(jìn)作用，鉻鹽濃度越低，累積產(chǎn)氣量越大。低濃度鉻鹽(30mg Cr/L)處理組獲得最高累積產(chǎn)氣量131.60mL/g TS，比空白對照組高14.85％。鉻鹽組

4、的pH值變化趨勢與銅鹽組類似，即先降低再升高后平穩(wěn)，各濃度鉻鹽均延緩pH值的降低，促進(jìn)pH值的回升，鉻鹽濃度越高，其延緩和促進(jìn)作用越明顯。低濃度鉻鹽對VFA濃度的升高有抑制作用，對脫氫酶影響不明顯，對輔酶F420有促進(jìn)作用;中濃度鉻鹽對輔酶F420有抑制作用，對脫氫酶有促進(jìn)作用。低中濃度鉻鹽對輔酶F420和脫氫酶的促進(jìn)作用是其產(chǎn)氣量提高的主要原因。
　　本研究探索了銅鹽和鉻鹽對厭氧發(fā)酵過程的影響，揭示了蘆葦秸稈和牛糞混合厭氧發(fā)酵體