秸秆高固厌氧发酵回流液剖面渗滤特性-农业工程学报.PDF

第 33 卷 第 7 期 农 业 工 程 学 报 Vol.33 No.7 220 2017 年 4 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Apr. 2017 秸秆高固厌氧发酵回流液剖面渗滤特性 1,2 2 2 1,2※ 1,2 黑昆仑 ，常志州 ，陈广银 ，叶小梅 ，张应鹏 （1.南京农业大学资源与环境科学学院，南京 210095 ； 2.江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部农村可再生能源开发 利用华东科学观测实验站，南京 210014 ） 摘 要：探明秸秆高固厌氧发酵回流液剖面渗滤特征，对提高秸秆高固厌氧发酵产气效率十分重要。该研究以搓揉麦秸 为底物，在(37±1) ℃、TS 为 14%的发酵条件下，通过隔板将发酵罐中物料均分成 3 层（T1 ）、2 层（T2 ）与不分层（T3 ） 3 个处理，以氯化锂为示踪剂，分析了剖面上物料残留锂离子、物料胞外多聚物（extracellular polymeric substances, EPS ） 含量、各处理产气以及发酵前后物料湿容重的变化。结果表明：各处理总产气量、累积总固体产气量与甲烷含量差异不 显著；不同处理纵剖面各层物料湿容重，呈现上低下高的趋势，其中 T3 处理物料湿容重随高度的降低先增加后基本稳定， 3 3 稳定在 0.6 g/cm 左右，大于初始发酵物料湿容重 0.58 g/cm ；T1 、T2 、T3 剖面残留锂离子质量分数低于 2 mg/kg 的区域 面积占比为 2.32%、12.69%、20.66% ，表明3 个处理回流液淋滤存在着“回流液死区”，EPS 等值线图与物料残留锂离子 等值线图相互印证，表明秸秆高固厌氧发酵中，回流液的淋滤在剖面上表现出非均态性特性。该研究为改善秸秆高固厌 氧发酵回流液回流技术提供了科学依据。 关键词：秸秆；发酵；沼气；渗滤；高固体厌氧发酵；离子示踪 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.07.029 中图分类号：X705 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2017)-07-0220-07 黑昆仑，常志州，陈广银，叶小梅，张应鹏. 秸秆高固厌氧发酵回流液剖面渗滤特性[J]. 农业工程学报，2017，33(7)： 220－226. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.07.029 Hei Kunlun, Chang Zhizhou, Chen Guangyin, Ye Xiaomei, Zhang Yingpeng. Characteristic of leachate distribution at profile in straw anaerobic digestion with high solid content[J]. Transactions of the Chinese Society of Agri