进料浓度对鸡粪连续中温厌氧消化的影响

针对高固体鸡粪厌氧消化运行困难问题，利用完全混合式厌氧反应器(CSTR)，通过逐级提高进料总固体浓度(TS)的方法，研究不同进料TS((5.20±0.56)%、(7.24±0.36)%、(9.30±0.26)%和(6.22±0.26)%)的鸡粪连续中温厌氧消化效果。实验结果表明，进料TS由(5.20±0.56)%提高为(9.30±0.26)%，挥发性固体(VS)产气率由(0.64±0.05) L·g ？1下降为0.07 L·g ？1，有机物去除率明显减少，挥发性脂肪酸(VFAs)由(0.53±0.02) g·L ？1累积至(1.62±0.02) g·L ？1，总氨氮浓度(TAN)和游离氨浓度(FA)分别由(1.06±0.11) g·L ？1和(0.07±0.02) g·L -1累积至3.40 g·L ？1和0.68 g·L ？1，消化过程受到氨抑制。采用Boltzmann模型对不同氨氮浓度下VS产甲烷率和VS去除率进行模拟，拟合结果表明，TAN升高所引发的FA持续累积导致高固体鸡粪厌氧消化氨抑制逐步形成，与VS产甲烷率相比，VS去除率对氨氮的抑制响应具有滞后性。降低进料TS至(6.22±0.26)%，氨抑制得到有效缓解，但反应器处于“抑制稳定状态”。因此，为保证反应器长期高效平稳运行，建议鸡粪连续中温厌氧消化的进料浓度不超过7.24%。研究为高固体鸡粪厌氧消化的工程化应用提供参考