2016, Vol. 36
[PDF全文]
2. 陕西省循环农业工程技术研究中心, 杨凌 712100
2. The Research Center of Recycle Agricultural Engineering and Technology of Shaanxi Province, Yangling 712100
随着科学技术的发展，人们对能源的认识和利用逐步趋于理性化和长远化.在有限的化石燃料储量与持续增长的能源需求矛盾日益凸显的今天，开发和利用新能源已经成为了未来可持续发展的新要求(刘长松，2015).厌氧发酵作为一种产能技术，利用微生物将有机物固体废弃物转化为清洁能源，从而提供了一种"随制随用"的产能方式(Cooney et al.，1975; DeBere，2000).目前全世界研究范围较为广泛、使用较为普遍的厌氧发酵技术就是生物制沼气.通过资源化利用农业废弃物(畜禽粪便和农作物秸秆)，为用户提供沼气和沼渣等能源及肥料，极大地促进了能量流动和物质循环(Keshtkar et al.，2001; El-Mashad et al.，2004; Alvarez et al.，2006; Uludag et al.，2008 ).
影响厌氧发酵产沼气效果的因素有很多，如温度、pH值、原料C/N、含水量及接种率等.这些因素在一定程度上会影响消化进程中种类各异、数量繁多的微生物间协同和拮抗作用(刘和等，2010; Sidik et al.，2013).与中温(35 ℃)厌氧发酵相比，高温(55 ℃)厌氧发酵具有动力学优势(Chen et al.，1980)和更高的挥发性固体(VS)降解率(张记市，2007)，其消化过程不仅降低了水力停留时间，还提高了污水的脱水能力(Buhr and Andrews，1977)，有效优化排水水质(Kim et al.，2002).高温发酵过程较为稳定(Aitken and Mullennix，1992)，具有较高的甲烷势(Kim et al.，2002)，而且高温条件还可以增强复杂有机物的水解速度，减少泡沫的形成(Rimkus et al.，1982; Harikishan and Sung，2001).由于高温厌氧发酵的这些优点，近年来，关于其消化过程中各类因素的研究逐步增多(Sung and Liu，2003).
不同材料的发酵性能随初始pH值的变化而各有差异.Sutaryo等(2012)利用已酸化的牛粪代替鲜牛粪进行高温厌氧发酵试验，酸化牛粪含量达到30%时发酵系统运行稳定且总VFA含量较低，但随着酸化牛粪含量的增加，甲烷含量明显降低.同样，Moset等(2012)的研究表明，当酸化的猪粪含量超过40%时发酵环境中的乙酸、丁酸和总VFA含量会出现明显上升.环境pH值的变化会影响生物体内酶的催化活性以及细胞的形态结构，从而引起优势微生物种群变化，继而导致主要有机酸产品的种类和产量的差异(Horiuchi et al.，2002).有研究表明，厌氧发酵的最佳pH值在6.6~7.3之间，在pH值低于6.2的条件下乙酸型甲烷菌会受到强烈的抑制作用，而当pH值高于7.4时其活性又会被游离氨抑制(Siegrist et al.，2002).初始pH值是影响沼气发酵启动时间的重要参数之一，因此，适宜的初始pH值能使厌氧发酵进程快速启动且沼气产量稳定上升(马磊等，2008).Kim等研究推测，高温发酵水解过程对pH值的敏感程度比中温发酵更高(Kim et al.，2003).
目前国内对厌氧发酵过程中影响各异的环境因素，如温度、pH值和有毒物质(Sung and Liu，2003)等的相关系统综合性研究还不够全面.因此，本文致力于探讨最佳发酵条件和优化环境因子，以不同比例的猪粪(swine manure，SM)和玉米秸秆(maize stalk，MS)混合物作为具有特性差异的发酵底物，通过调节混合物料的初始pH值进行高温厌氧发酵，根据单位甲烷产量等指标对发酵进程进行评估，确定最佳厌氧发酵初始pH阈值，优化厌氧发酵工艺，提升单位甲烷产量.
2 材料与方法(Materials and methods) 2.1 底物和接种物发酵原料为西北农林科技大学附近畜牧场收集的新鲜猪粪和附近大田的风干玉米秸秆.在投放到发酵罐之前，将粪便中的杂物清除干净，并将玉米秸秆粉碎成直径约1 mm的末状颗粒.发酵使用的接种物采自常年正常产气的沼气池.表 1中列出了所有原料的化学特性.
| 表 1 基质的相关化学特性 Table 1 Chemical characteristic of the substrates |
 |
发酵装置采用本实验室自行设计的恒温发酵槽，该设备多年使用，运行情况良好(Wang et al.，2012).试验设立3个粪秆比例组(30∶70、50∶50、70∶30)，每个比例组设置6个初始pH值处理(6.0、6.5、7.0、7.5、8.0和自然pH(CK))，每个处理设置3个重复.试验实际添加量如表 2所示.其中，初始pH值使用NaOH(5 mol·L-1)和HCl(5 mol·L-1)进行调节，每个发酵罐内含有500 g原料混合物和200 g接种物，总固体含量(TS)为8%.
| 表 2 批次混合发酵试验设计(WW1/g) Table 2 The experiment design of the mixed batch digestion(WW1/g) |
|
试验开始前测量所有发酵原料的总固体质量(TS)、挥发性固体(VS)、pH值、总碳(TC)、总氮(TN)、化学需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)等基本特性.试验过程中将装有发酵基质的反应罐置于(55±2)℃恒温水浴中.每天定时测量沼气产量前轻摇发酵罐1 min.整个发酵周期35 d，每5 d取样1次，测量发酵基质pH值、碱度(Alkalinity)、挥发性脂肪酸(VFA)含量等相关指标.35 d发酵结束后取各处理剩余基质，测量其COD、VS.
2.3 测量分析和计算本试验采用排水法测量日产沼气体积，甲烷成分分析仪(Model DLGA-1000红外分析仪，北京)测量沼气中甲烷含量和pH值.总固体质量(TS)、挥发性固体(VS)、挥发性脂肪酸(VFA)、碱度均按照美国公共卫生协会水和废水检验标准方法(1995)测定.总含碳量(TC)依照Cuetos(2011)和宋籽霖(2012)等采用的方法进行测定(Cuetos et al.，2011; Song et al.，2012).化学需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)由ET99718(德国lovibond)COD快速测定仪测量.
分别使用SAS 8.12和Design-Expert 8.0.6软件对试验中获得数据进行方差分析(ANOVA)和二阶多项式系数的确定.Origin 8.1、Sigma Plot 12.5软件用于试验作图.
3 结果与讨论(Results and discussion) 3.1 消化过程中pH值和累积甲烷产量的变化趋势从图 1可以看出，粪秆比例较低组对初始pH值较为敏感，对甲烷产量影响较大;猪粪/玉米秸秆70∶30组经pH值处理后甲烷产量明显高于其他比例组.由此可以推断，在相同的初始pH值下，随着猪粪比例的增加，基质pH值的回弹性明显增强.试验中随着基质pH的回升，甲烷累积产气量也出现了明显的上升.这是由于基质pH值会影响到甲烷菌的活性，当基质pH值达到合适阈值(7.0~8.0)时，厌氧发酵反应才会顺利进行(孙春燕等，2012).因此，适当提高粪便含量有助于加强基质缓冲能力，降低基质pH值敏感性，削弱消化过程中有机酸积累造成的影响.孙春燕等(2012)的研究表明生活垃圾在初始pH值7.5时有着最高的沼气产量(孙春燕等，2012).Wanasolo等在研究初始pH值对高温下厌氧生物降解敏感性时提出，渗滤液的初始pH调整或缓冲处理可以减少VFA的积累(Wanasolo et al.，2014).Horiuchi等研究也表明有机酸的种类受到基质pH的影响(Horiuchi et al.，2001).而在厌氧发酵过程中，乙酸和乙醇可以提高甲烷生成率，而丙酸、丁酸等需要进行额外转化，其发酵效率明显偏低(Sarah et al.，2014).因此，初始pH值在一定程度上影响了厌氧发酵的停滞时间、日产甲烷速率和单位甲烷产量.
 |
| 图 1 不同处理发酵过程中pH值和累积产气量变化 (A.初始pH值6.0; B.初始pH值6.5; C.初始pH值7.0; D.初始pH值7.5; E.初始pH值8.0; F. CK) Fig. 1 Variation of pH and cumulative methane production in different fermentation(A. Initial pH 6.0; B. Initial pH 6.5; C. Initial pH 7.0; D. Initial pH 7.5; E. Initial pH 8.0; F. CK) |
不同处理的日甲烷产量如图 2所示.a、b、c分别展示了3种粪秆比例的消化进程.结果表明大部分处理在接种后3~4 d到达第一个产气高峰，除初始pH 6.0处理外，其他处理整个消化进程的前7 d都出现了明显的峰值.当发酵进入到明显的水解酸化阶段时，反应器内的日甲烷产量开始迅速降低.此过程结束后，各粪秆比例组出现了明显的日甲烷产量变化差异:粪便含量越高，第二、三产气高峰越明显.猪粪/玉米秸秆30∶70组的各处理在消化中后期(＞8 d)表现不佳，除初始pH 8.0处理可以观测到小幅度的产气波动外，其余处理日甲烷产量均低于50 mL·d-1(图 2a).结合反应基质pH变化可以看出该组pH 8.0处理在反应后期(＞30 d)pH值升高至7.8，而其余各处理则持续低于5.4.因此，基质pH值较低成为抑制厌氧发酵进行的因素之一.猪粪/玉米秸秆50∶50组中初始pH 7.0处理表现极为突出(图 2b).在发酵第12 d、17 d、26 d明显出现了3个产气高峰，反应器中pH值也一直保持在7.4以上.其逐渐降低的峰值则表明反应器中缓冲能力降低和底物消耗成为了消化过程中影响微生物活动的主要因素.而其他处理由于发酵基质pH值均低于5.6，消化进程缓慢，甲烷的产量无明显波动.相对于其他两组来说，猪粪/玉米秸秆70∶30组的日甲烷产量动态波动较大(图 2c).酸化作用结束后，各处理单位产气量均表现出不同程度的波动活跃性.初始pH值6.0处理在前7 d没有出现产气高峰，而其余各处理(除pH值8.0)在反应中后期的不同时间出现了高于第一峰的峰值，并且峰值的持续时间也各有不同.综上所述，高温厌氧消化基质初始pH值会影响厌氧微生物的活动，从而引起消化进程中基质pH值变化，最终反映出甲烷产量、峰值数量、峰值及其持续时间的差异，而随着粪便含量的增加，反应基质的缓冲能力逐渐增强，微生物活性得以维持，消化时间适当延长.
 |
| 图 2 不同处理发酵过程中日甲烷产量变化 Fig. 2 Variation of daily methane yield of different treatments during the fermentation |
挥发性脂肪酸的过度积累现象早于pH值的下降，并且导致系统缓冲能力显著降低，因此监测VFA /碱度这一参数比简单地测量pH值更加可靠(Chen et al.，2014)，并且可以作为发酵系统缓冲容量稳定性的判断依据(Konrad et al.，2010).将不同初始pH条件下各处理原料发酵每时段VFA/碱度与自然发酵对应时段VFA/碱度做比，得到相对比，如图 3所示.相对比表明了不同条件下各处理VFA/碱度与各处理自然发酵同一时段的VFA/碱度差异.相对比值越接近1，差异越小.调节初始pH 后，大部分相对比变大.这表明外源添加剂削弱了发酵系统的缓冲能力，从而引起VFA/碱度比值偏离度增加.
 |
| 图 3 不同处理发酵过程中VFA/碱度相对比变化 Fig. 3 Variation of the relative indicators ratio of the VFA/Alkalinity ratio in different treatments during the fermentation |
试验中所有处理在前25 d的VFA/碱度均低于0.4.随着反应的进行，有机酸持续累积会导致VFA/碱度的上升和pH值的下降.所以在25 d后，猪粪/玉米秸秆30∶70和50∶50组(除pH 7.0)中大部分处理VFA/碱度出现大幅度上升.而粪秆50∶50 pH 7.0和粪秆70∶30所有处理VFA/碱度都在低于0.4的范围内波动.结合甲烷产量来看，猪粪/玉米秸秆50∶50组中，pH 7.0处理明显优于其他处理，其根本原因就在该处理的反应基质的初始pH值范围适宜，缓冲能力较强，有利于产甲烷菌的活性，从而得到较高的甲烷产量.对比猪粪/玉米秸秆70∶30组中各处理的甲烷产量与VFA/碱度变化之间的关系，我们推测，高温猪粪玉米秸秆混合发酵最佳VFA/碱度范围在0.05~0.3之间;当VFA/碱度在0.3~0.8时，混合发酵系统缓冲平衡性在一定程度上受到了限制;当VFA/碱度高于0.8时，整个发酵系统缓冲能力不足以满足厌氧发酵的进行.这与Lossie and Pütz(2010)得出的结论相近(Lossie and Pütz，2008).因此，在一定程度上，猪粪可以作为混合发酵的一种缓冲材料，适量添加到基质中增大消化系统的缓冲能力.但需要注意猪粪在高温条件下容易产生大量的氨态氮，其过度累积会造成氨氮抑制，因此，猪粪添加的量要合理掌握.
3.4 COD去除率和VS降解率变化COD去除率可以反映出微生物对基质中有机物的分解情况及发酵过后剩余物料的特性，VS降解率可以反映出厌氧发酵过程对反应基质中有机物的利用情况. 由图 4可以看出各比例组不同初始pH值的COD去除率随着粪便含量的增加各处理之间的差异变大;而各比例组所有处理的VS降解率都有较大差异.猪粪/玉米秸秆30∶70组中各处理COD去除率变化不大，均维持在68%~77%之间;猪粪/玉米秸秆50∶50组中初始pH 7.0和pH 8.0处理COD去除率较高，最高的COD去除率较最低高出了36个百分点;而猪粪/玉米秸秆70∶30组中初始pH 6.0是COD去除率最高的处理，达到75.61%，其余各处理则处于50%~62%之间.随着粪便含量的增加，COD去除率没有显著增加的原因可能是粪便中可被微生物直接利用的有机物含量高于秸秆，35 d的发酵周期内微生物对有机物的利用不充分，从而导致COD去除率差异不明显.在未来的试验中可以尝试将完全发酵结束后的COD去除率进行比较.
 |
| 图 4 不同处理COD去除率和VS降解率变化 Fig. 4 Changes in COD removal rate and VS degradation rate |
从各比例组不同初始pH值处理VS降解率的变化可以看出，猪粪/玉米秸秆30∶70组初始pH 7.0、猪粪/玉米秸秆50∶50组初始pH 7.0、猪粪/玉米秸秆70∶30组初始pH 8.0分别为各比例组VS降解率最高的处理.由此可以推断，初始pH值会明显影响厌氧发酵过程中微生物对有机固体的利用效率，7.0~8.0是较为适宜的初始pH值范围.酸性条件下，非离子状态酸对微生物活性产生抑制(Babel et al.，2004)，而碱性条件下，占主导地位的则是化学作用(Penaud et al.，1997).陈一等(2011)的研究表明，化学作用主导下，强碱条件(pH=12)有利于腐殖酸和蛋白质的溶出.但由于厌氧发酵过程是由众多微生物参与的复杂生物降解过程，pH的改变可以引起水解酸化反应器中微生物种群和代谢途径的剧烈变化(Yu等人，2003)，所以初始pH在水解酸化过程中起着重要作用.何品晶等(2006)对不同发酵液pH值下水解和酸化速率进行研究，结果表明，有利于颗粒态有机物水解的pH值为5~7，而发酵系统环境pH为7时最有利于微生物生长繁殖，此时碳水化合物和蛋白质的水解过程和酸化过程较为彻底;当pH=8时，酸化过程就会受到抑制.pH=7达到酸化完全的反应时间明显少于pH=5和pH=8的时间(吕凡等，2006).这表明，虽然有机质含量较高的秸秆类物料在强碱条件下可以充分水解，但化学作用强烈抑制了生物作用，直接影响到发酵中后期微生物对有机物的利用，导致甲烷产量不高.
图 5是根据试验中各处理得到的单位产气量绘制出的3D图及等高线图.从图中可以看出，随着粪便含量的增大，单位甲烷产量也在逐渐上升;不同初始pH值条件下同比例物料表现出的产气差异十分明显.在粪便含量较低时，甲烷产量对基质初始pH值的敏感度较高.利用SAS软件对该试验各处理的单位甲烷产量进行了两因素相关回归分析.分析结果显示数据遵循正态分布，其结果表明，pH值和粪秆比例以及其交互作用对甲烷总产量有显著影响(表 3).
 |
| 图 5 单位甲烷产量3D-等高线图 Fig. 5 3D and contour graph of methane yield |
| 表 3 单位甲烷产量方差分析(α:0.01) Table 3 Variance analysis of methane production per unit mass(α:0.01) |
|
从表 3可以看出，各组初始pH值处理之间有极显著差异.其中初始pH值7.0为最优初始pH值，其余各处理(除初始pH 6.0与8.0)间均有极显著差异.与CK相比，初始pH 6.0、8.0不适宜厌氧发酵启动.因此，经过预处理或用其他方法加工后的废弃物作为厌氧发酵原料时，要利用调节剂对发酵基质进行初始pH值的调节，才能保证厌氧消化过程的顺利进行.
为了优化研究参数，根据二项式模型来描述函数(Y)和因素组(A和B)之间的关系(公式1).
|
(1) |
式中，Y表示预测值，A表示粪秆比例;B为初始pH;β0为常数;β1和β2是线性系数;β3是相互作用系数，β4和β5是二次系数在试验数据的基础之上，通过Design-Expert 8.0.6软件中心组合设计分析，进一步确定单位甲烷产量与初始pH值和物料配比之间的函数关系，得到的最终编码方程如下:
|
(2) |
该模型F值为10.23，R2为0.8797.因此，初始pH值和物料配比两因素及其互作因素的影响对于单位甲烷产量都是显著的.将最大单位甲烷产量设计为模型目标，可得到当初始pH值为6.95、猪粪/玉米秸秆为70∶30时，可得到理论最大单位甲烷产量169.22 mL·g-1.这与赵洪等(2008)的研究发现初始pH为7.0的中性发酵环境下，发酵停滞时间短，峰值明显，累积甲烷产量高;在偏碱性环境下(7.5~8.5)，峰值不明显，产气量较低的结论相符合.通过比较3种比例原料基质的C/N发现，单位甲烷产量最高的猪粪/玉米秸秆70∶30组较其他两组拥有较高的C/N(25.71).这与Lehtomäki(2007)和王晓娇等(2012)研究甲烷产量最高时的C/N为26:1和25:1的结论相符合.
5 结论(Conclusions)1) 高温厌氧消化基质初始pH值会影响厌氧微生物的活动，从而引起消化进程中基质pH值的变化，最终反映出甲烷产量、峰值数量、峰值及其持续时间的差异.
2) 粪秆比例可以显著影响甲烷产量.粪便含量的增加可以增强反应基质的缓冲能力，维持微生物活性，延长消化时间.在一定程度上，猪粪可以作为混合发酵的一种缓冲材料，适量添加可以增大消化系统的缓冲能力.
3) 高温猪粪玉米秸秆混合发酵最佳VFA/碱度范围在0.05~0.3之间.混合发酵系统缓冲平衡性受限范围的VFA/碱度为0.3~0.8;当VFA/碱度高于0.8时，整个发酵系统缓冲能力不足以满足厌氧发酵的进行.
4) 初始pH值会明显影响厌氧发酵过程中微生物对有机固体的利用效率，7.0~8.0是较为合适的初始pH值范围.
5) 高温猪粪玉米秸秆混合发酵最佳初始pH值为6.95，猪粪/玉米秸秆比例为70∶30，可得到最大理论单位甲烷产量169.22 mL·g-1.
| [1] | Aitken M D, Mullennix R W. 1992.Another look at thermophilic anaerobic digestion of wastewater sludge[J]. Water Environment Research, 64 (7): 915–919. |
| [2] | Alvarez R, Villca S, Liden G. 2006.Biogas production from llama and cow manure at high altitude[J]. Biomass and Bioenergy, 30 (1): 66–75. |
| [3] | Babel S, Fukushi K, Sitanrassamee B. 2004.Effect of acid speciation on solid waste liquefaction in anaerobic acid digester[J]. Water Research, 38 : 2417–2423. |
| [4] | Buhr H O, Andrews J F. 1977.The thermophilic anaerobic digestion process[J]. Water Research, 11 (2): 129–143. |
| [5] | Chen X, Yan W, Sheng K, et al. 2014.Comparison of high-solids to liquid anaerobic co-digestion of food waste and green waste[J]. Bioresource Technology, 154 : 215–221. |
| [6] | 陈一, 周君薇, 闻岳, 等.2011.pH对生物质同步水解产酸的影响[J].环境污染与防治, 33 (6):11–14. |
| [7] | Chen Y R, Varel V H, Hashimoto A G. 1980. Effect of temperature on methane fermentation kinetics of beef-cattle manure[C]//Biotechnol Bioeng Symp, 10: 325-339 |
| [8] | Cooney C L, Wise D L. 1975.Thermophilic anaerobic digestion of solid waste for fuel gas production[J]. Biotechnology and Bioengineering, 17 (8): 1119–1135. |
| [9] | Cuetos M J, Fernández C, Gómez X, et al. 2011.Anaerobic co-digestion of swine manure with energy crop residues[J]. Biotechnology and Bioprocess Engineering, 16 (5): 1044–1052. |
| [10] | De Bere L. 2000.Anaerobic digestion of solid waste: state-of-the-art[J]. Water Science and Technology, 41 (3): 283–290. |
| [11] | El-Mashad H M, Zeeman G, Van Loon W K P, et al. 2004.Effect of temperature and temperature fluctuation on thermophilic anaerobic digestion of cattle manure[J]. Bioresource Technology, 95 (2): 191–201. |
| [12] | Harikishan S, Sung S W. 2001.Valuable by-products recovery from cattle wastes using temperature-phased anaerobic digestion process[J]. Proceedings of the Water Environment Federation, 2001 (1): 1384–1398. |
| [13] | 何品晶, 潘修疆, 吕凡, 等.2006.pH值对有机垃圾厌氧水解和酸化速率的影响[J].中国环境科学, 26 (1):57–61. |
| [14] | Horiuchi J I, Ando K, Watanabe S, et al. 2001.Performance of a partially packed charcoal pellet bioreactor for acetic acid fermentation[J]. Journal of Bioscience and Bioengineering, 92 (5): 478–480. |
| [15] | Horiuchi J I, Shimizu T, Tada K, et al. 2002.Selective production of organic acids in anaerobic acid reactor by pH control[J]. Bioresource Technology, 82 (3): 209–213. |
| [16] | Keshtkar A, Ghaforian H, Abolhamd G, et al. 2001.Dynamic simulation of cyclic batch anaerobic digestion of cattle manure[J]. Bioresource Technology, 80 (1): 9–17. |
| [17] | Kim M, Ahn Y H, Speece R E. 2002.Comparative process stability and efficiency of anaerobic digestion; mesophilic vs thermophilic[J]. Water Research, 36 (17): 4369–4385. |
| [18] | Kim M, Gomec C Y, Ahn Y, et al. 2003.Hydrolysis and acidogenesis of particulate organic material in mesophilic and thermophilic anaerobic digestion[J]. Environmental Technology, 24 (9): 1183–1190. |
| [19] | Koch K, Lübken M, Gehring T, et al. 2010.Biogas from grass silage-measurements and modeling with ADM1[J]. Bioresource Technology, 101 (21): 8158–8165. |
| [20] | Lehtomäki A, Huttunen S, Rintala J A. 2007.Laboratory investigations on co-digestion of energy crops and crop residues with cow manure for methane production: effect of crop to manure ratio[J]. Resources, Conservation and Recycling, 51 (3): 591–609. |
| [21] | 刘和, 刘晓玲, 邱坚, 等.2010.C/N对污泥厌氧发酵产酸类型及代谢途径的影响[J].环境科学学报, 30 (2):340–346. |
| [22] | 刘长松.2015.全球可持续发展进程中的消费问题[J].节能与环保, (5):54–56. |
| [23] | Lossie U, Pütz P. 2008. Targeted control of biogas plants with the help of FOS/TAC[OL]. Practice Report Hach-Lange.http://www.nl.hach-lange.be |
| [24] | 吕凡, 何品晶, 邵立明, 等.2006.pH值对易腐有机垃圾厌氧发酵产物分布的影响[J].环境科学, 27 (5):991–997. |
| [25] | 马磊, 王德汉, 王梦男, 等.2008.矿物材料预处理对餐厨垃圾高温厌氧消化过程的影响[J].环境科学学报, 28 (11):2277–2283. |
| [26] | Moset V, Cerisuelo A, Sutaryo S, et al. 2012.Process performance of anaerobic co-digestion of raw and acidified pig slurry[J]. Water Research, 46 (16): 5019–5027. |
| [27] | Penaud V, Delgenes J P, Torrijos M, et al. 1997.Definition of optimal conditions for the hydrolysis and acidogenesis of a pharmaceutical microbial biomass[J]. Process Biochemistry, 32 (6): 515–521. |
| [28] | Refai S, Wassmann K, Deppenmeier U. 2014.Short-term effect of acetate and ethanol on methane formation in biogas sludge[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 98 (16): 7271–7280. |
| [29] | Rimkus R R, Ryan J M, Cook E J. 1982.Full-scale thermophilic digestion at the West-Southwest sewage treatment works, Chicago, Illinois[J]. Journal (Water Pollution Control Federation), : 1447–1457. |
| [30] | Sidik U H, Razali F B, Alwi S R W, et al. 2013.Biogas production through Co-digestion of palm oil mill effluent with cow manure[J]. Nigerian Journal of Basic and Applied Sciences, 21 (1): 79–84. |
| [31] | Siegrist H, Vogt D, Garcia-Heras J L, et al. 2002.Mathematical model for meso-and thermophilic anaerobic sewage sludge digestion[J]. Environmental Science&Technology, 36 (5): 1113–1123. |
| [32] | Song Z, Yang G, Guo Y, et al. 2012.Comparison of two chemical pretreatments of rice straw for biogas production by anaerobic digestion[J]. BioResources, 7 (3): 3223–3236. |
| [33] | 孙春燕, 温彩霞, 刘喜龙, 等.2012.初始pH对生活垃圾和污泥混合物料厌氧发酵产沼气的影响[J].农业与技术, (9):194–196. |
| [34] | Sung S, Liu T. 2003.Ammonia inhibition on thermophilic anaerobic digestion[J]. Chemosphere, 53 (1): 43–52. |
| [35] | Sutaryo S, Ward A J, Møller H B. 2012.Thermophilic anaerobic co-digestion of separated solids from acidified dairy cow manure[J]. Bioresource Technology, 114 : 195–200. |
| [36] | Uludag-Demirer S, Demirer G N, Frear C, et al. 2008.Anaerobic digestion of dairy manure with enhanced ammonia removal[J]. Journal of Environmental Management, 86 (1): 193–200. |
| [37] | Wanasolo W, Manyele S, Makunza J. 2014.Modeling and analysis of biogas generation rate sensitivity to initial-pH, leachate-level and ash-loading during anaerobic biodegradation of organic solid waste[J]. American Journal of Chemical Engineering, 2 (3): 21–27. |
| [38] | Wang X, Yang G, Feng Y, et al. 2012.Optimizing feeding composition and carbon-nitrogen ratios for improved methane yield during anaerobic co-digestion of dairy, chicken manure and wheat straw[J]. Bioresource Technology, 120 : 78–83. |
| [39] | Yu H Q, Fang H H P. 2003.Acidogenesis of gelatin-rich wastewater in an upflow anaerobic reactor: influence of pH and temperature[J]. Water Research, 37 (1): 55–66. |
| [40] | 张记市.2007.城市生活垃圾厌氧消化的关键生态因子强化研究[J].昆明:昆明理工大学 |
| [41] | 赵洪, 邓功成, 高礼安, 等.2008.pH值对沼气产气量的影响[J].安徽农业科学, 36 (19):8216–8217. |