铁、镁矿物添加对养殖场猪粪厌氧发酵的影响

• 作 者: 归显扬
• 机 构: 合肥工业大学
• 出 处: 合肥工业大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 养殖粪便 厌氧发酵 针铁矿 菱苦土 鸟粪石

集约化畜禽养殖场产生的粪尿等是造成环境污染的重要源头。厌氧发酵处理技术因其能耗低,不需要额外补充氧源,占地少、负荷高的特点,可以有效地处理粪便、回收利用资源。但是厌氧发酵过程中也会产生H2S等危害气体,降低发酵沼气的可利用性,发酵液中也含有大量的氮、磷等元素,增大后续处理的负荷,直接排放会引起环境风险。　　
本实验以合肥市某养殖场猪粪为研究对象,通过在猪粪发酵过程中添加铁矿物和镁矿物,研究了铁、镁矿物对猪粪厌氧发酵的影响。　　
模拟猪粪干发酵过程,研究不同比例的针铁矿添加对发酵产气的影响。通过测定产气量、CH4和CO2等气体组分的含量,结果表明,由于铁离子对厌氧菌活性的提高,促成酶的合成,以及生成FeS降低H2S的毒性等因为,可以促进发酵体系中的产气速率和产气量,但是针铁矿的添加比例与促进效果并不呈现线性比例。　　
在猪粪发酵过程中添加不同比例的赤铁矿和氧化镁,研究它们对发酵过程中H2S释放的影响。通过对气体中H2S的测定,结果表明,各种比例的赤铁矿和氧化镁添加,会在发酵体系中产生生物与矿物的交互作用,从而降低体系中H2S的含量。　　
添加针铁矿和菱苦土,研究铁镁矿物联合添加对发酵过程中产气的影响和对碳、氮、磷等元素的固定。通过对气体产量和气体成分的测定,发酵液中氮、磷的测定,以及发酵固体的XRD和SEM分析,结果表明,针铁矿促进发酵产气,菱苦土对发酵产气影响不大,而针铁矿和菱苦土联合添加对发酵产气有协同作用；菱苦土和针铁矿添加,均能固定发酵液中的碳,菱苦土添加还能固定发酵液中的氮、磷,生成鸟粪石沉淀。