图4 发酵过程中可溶性COD含量的变化趋势Fig.4 Change trend of soluble chemical oxygen demand(SCOD)contents during the fermentation process

2.5 Fe2+和Ni2+对鸡粪批式厌氧消化过程动力学参数的影响表3反映了Fe2+和Ni2+对鸡粪批式厌氧消化过程中动力学参数的影响。由表3可知，各处理组的产气量与修正的Gompertz方程的相关系数R2均大于0.9，说明修正的Gompertz方程可用于模拟和预测鸡粪的厌氧消化过程。添加适量的金属元素有效提高了系统的最大产沼气速率。由表3可以看出，处理1、处理2Rmax分别为29.4和23.6 mL/(g·d)，与对照组[21.2 mL/(g·d)]相比分别提高了38.7%和11.3%。以上结果也表明，处理1(添加500.0 mg/L Fe2+)明显缩短了鸡粪批式厌氧消化的滞留期，与对照组相比系统的滞留期由3.61 d缩短到2.89 d，然而处理2(添加2.9 mg/L Ni2+)滞留期与对照组差异不大，无明显延长。

表3 Fe2+和Ni2+对修正的Gompertz方程动力学参数的影响Table 3 The effects of Fe2+and Ni2+on kinetic parameters of modified Gompertz equation组别 GroupR2RmaxmL/(g·d)λdPBYmL/gMBYmL/gDBP%处理1 Treatment 1(500.0 mg/L Fe2+)0.996 629.42..处理2 Treatment 2(2.9 mg/L Ni2+)0.995 623.64..对照组 Control 421.23..注：PBY.模型预测的沼气产气量(mL/g)；MBY.实际测定的沼气产气量(mL/g)；DBP.预测值与实测值之间的差异性(%)Note： production predicted by the model(mL/g)； measured biogas production(mL/g)； between predicted value and measured value(%)

3 结论

(1)外源添加金属元素有效促进了鸡粪的中温厌氧消化代谢，添加500.0 mg/L Fe2+、2.9 mg/L Ni2+的试验组沼气产量最高，分别为609.7和563.5 mL/g。

(2)在鸡粪厌氧消化初期，厌氧消化液中可溶性COD主要成分为挥发性有机酸，其占SCOD的60%以上。在反应运行至30 d时，添加金属元素的处理组中TVFA含量迅速下降至0.50 g/L以下，这表明金属元素有效促进了挥发性脂肪酸的甲烷化。

(3)修正的Gompertz方程的拟合结果表明，添加适量的金属元素可以有效提高系统的最大产沼气速率，添加500.0 mg/L Fe2+、2.9 mg/L Ni2+的试验组Rmax值分别为29.4和23.6 mL/(g·d)，与对照组[21.2 mL/(g·d)]相比分别提高了38.7%和11.3%。

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文章来源：《水动力学研究与进展》 网址: http://www.sdlxyjyjzzz.cn/qikandaodu/2021/0126/475.html

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