摘要 [目的]探討藍藻與稻草混合厭氧干發(fā)酵的可行性及產(chǎn)氣特性。[方法]采用批量發(fā)酵的方式，比較藍藻、稻草以及藍藻與稻草混合發(fā)酵產(chǎn)沼氣的能力。[結(jié)果]接種物與物料TS（干物質(zhì)）1∶ 1時，在恒定溫度為35 ℃的發(fā)酵環(huán)境中停留60 d，單獨藍藻厭氧發(fā)酵TS產(chǎn)氣率為267 ml/g，單獨稻草厭氧發(fā)酵TS產(chǎn)氣率為320 ml/g，而藍藻與稻草TS 1∶ 1混合發(fā)酵物料TS產(chǎn)氣率為362 ml/g，比單獨藍藻、稻草厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣率都高。[結(jié)論]藍藻與稻草混合發(fā)酵有利于厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣的進行，可以有效提高發(fā)酵物料的利用率。

關(guān)鍵詞 藍藻；稻草；混合厭氧發(fā)酵；沼氣

中圖分類號 S181.3 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）17-05558-02

Abstract [Objective] The research aimed to study the feasibility and gas production characteristics of the codigestion of blue algae and straw.[Method] Codigestion and separate digestion of blue algae and straw by the batch experiment of dry fermentation was conducted. And the biogas production capacities of each digestion group were compared.[Result] The results showed that temperature for the batch dry fermentation experiment was 35 ℃， and the retention time was 60 days. With TS ratio of inoculum and feedstock of 1∶ 1， the biogas production rate of blue algae was 267 ml/g TS（dry matter）， and straw was 320 ml/g TS（dry matter）. But the biogas production rate of codigestion （with TS ratio of blue algae and straw of 1∶ 1） was 362 ml/g which was higher than pure algae and straw fermentation. [Conclusion] This research indicated that codigestion of blue algae and straw could improve the utilization rate of substrate.

Key words Blue algae； Straw； Codigestion； Biogas

近年來，隨著社會與經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境污染成為人們最為關(guān)心的話題。因湖泊水體富營養(yǎng)化而導(dǎo)致的藍藻問題和因秸稈焚燒導(dǎo)致空氣污染的問題常見諸報端，其中以江蘇地區(qū)最為嚴(yán)重。太湖藍藻年年爆發(fā)，其中2007年的藍藻大爆發(fā)嚴(yán)重影響了太湖周邊市民的生活用水，給周邊群眾生活與健康帶來了非常不利的影響[1]。同時，每年秸稈大量被焚燒，2012年因秸稈焚燒導(dǎo)致江蘇各地空氣質(zhì)量下降，可見度降低，嚴(yán)重影響了市民的正常生活和出行的交通安全[2]。

由此可見，藍藻和秸稈的資源化利用是亟待解決的關(guān)鍵問題。目前國內(nèi)針對藍藻和稻草利用的研究很多，其中都有利用藍藻、稻草進行厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣這一利用途徑[3-10]。但是利用兩者混合進行厭氧發(fā)酵的研究較少，為此，筆者重點研究藍藻和稻草混合厭氧發(fā)酵的可行性及產(chǎn)氣特性。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

發(fā)酵原料：藍藻取自江蘇太湖藍藻打撈堆放點，稻草為溧陽某農(nóng)田曬干的干稻草。接種物：取該研究課題組實驗室在35 ℃條件下馴化富集3個月的厭氧污泥。原料和接種物的主要成分見表1。

空白對照組共產(chǎn)氣660 ml，由表3可以看出，試驗組A純藍藻TS產(chǎn)氣率為267 ml/g，試驗組B藍藻稻草混合物TS產(chǎn)氣率為362 ml/g，試驗組C純稻草TS產(chǎn)氣率為320 ml/g，

藍藻和稻草混合發(fā)酵物比藍藻和稻草分別厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣都高，TS產(chǎn)氣率比單獨發(fā)酵的簡單加和提高了23.3%?？梢缘贸鏊{藻和稻草混合后更適宜厭氧發(fā)酵，兩種物質(zhì)相混合可以促進厭氧發(fā)酵的進程。

圖2為試驗組每日所產(chǎn)沼氣中甲烷含量的曲線，可以看出3個試驗組均正常產(chǎn)氣，發(fā)酵啟動迅速，在第4天后均可以點燃，并且甲烷含量均維持在50%以上，平均甲烷含量達到60%以上，保證了所產(chǎn)沼氣的品質(zhì)。

3 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，藍藻和稻草秸稈均是能很好地發(fā)酵產(chǎn)沼氣的原料，且藍藻和稻草秸稈混合發(fā)酵更有利于增加沼氣產(chǎn)量，提高發(fā)酵效率。在發(fā)酵溫度為35 ℃、厭氧停留時間為60 d、發(fā)酵TS濃度為15%的條件下，純藍藻厭氧發(fā)酵TS產(chǎn)氣率為267 ml/g，純稻草厭氧發(fā)酵TS產(chǎn)氣率為320 ml/g，而藍藻與稻草按TS比1∶ 1混合后共發(fā)酵的物料TS產(chǎn)氣率可達362 ml/g，比單獨的藍藻、稻草厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量提高23.3%。該研究為工程應(yīng)用提供了理論數(shù)據(jù)參考。在工程實際應(yīng)用中，可根據(jù)物料的具體性質(zhì)進一步優(yōu)化藍藻和稻草的物料配比，提高產(chǎn)氣率。

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