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豚糞混合稲わらの嫌気性メタン産生特性に対する供給濃度の影響
日付:2020-08-04読み:1

要約:豚糞(Pig manure、PM)と稲わら(Rice straw、RS)の配合比率と供給材料の固形物濃度(Total solid、TS)が中温条件下の嫌気性メタン産生特性に与える影響を研究するため、ロット嫌気発酵試験により異なる揮発性固体(Volatile solids、VS)比率(PM:RS=1:0、4:1、2:1、1:2、1:4、0:1)下の原料配合規則を把握し、VS配合比(PM:RS=1:1、4:1)の混合原料展開供給濃度(TS=4.6%、7.1%、、9.6%、12.1%)勾配上昇の連続嫌気発酵試験。結果:ロット発酵試験、VS PM:RS=4:1のメタン産生性能表現より良いメタン産生潜在力(P値)、反応動力定数(k)、大メタン速度(Rm)及び到達時間(t max)はそれぞれ380.3 mLg−1 VS、0.098 d−1、37.2 mLg−1 VSd−1、4.4 dであった。水力滞留時間が30 dの場合、VS PM:RS=4:1の連続メタン生成性能がより優れている。供給濃度が12.1%に達した時、メタン生産率、メタン生産潜在力転化率と容積メタン生産率はそれぞれ354.8 mLg-1 VS、93.3%、0.88 LL-1d-1に達した。しかし、混合物中の豚糞の割合が高いほど、発酵系のアンモニア抑制リスクも高くなる。供給濃度が12.1%に達した時、VS PM:RS=4:1の遊離アンモニア濃度はVS PM:RS=1:1の1.47倍で、223.2 mgL−1に達した。研究により、豚糞と稲わらの混合原料VS PM:RS=4:1(配合後のC/N=22 ~ 23:1)の場合、発酵原料の転化効率と容積メタン産生率を高めることができる、同時に、供給TS濃度が12.1%未満(OLRは2.87 g VS・L-1・d-1)は嫌気発酵中のアンモニア抑制を低下させ、メタンガス工事の安定運行を保証する。