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本文尝试以微生物发酵产沼气及甲烷形成的生化机制为原理,以预处理后的空心莲子草为主要发酵原料,辅以产甲烷复合菌剂和少量接种淤泥,采用4因素3水平的正交试验方法,初步探究空心莲子草发酵产沼气的优化工艺条件以及最优工艺条件下沼气产气量、pH值、甲烷含量等多种发酵参数动态变化,并且初步探究在发酵温度、碳氮比和发酵容积都相同条件下,空心莲子草分别和猪粪、牛粪在不同质量配比处理下两者的沼气发酵特性,为空心莲子草在资源能源化利用上提供新的途径。试验结果显示：(1)以空心莲子草为原料发酵产沼气的最优参数工艺条件为：发酵温度为35℃,空心莲子草固体含量为30%,发酵罐内原料C/N为30：1,pH值为7.0。(2)空心莲子草经过前期预处理后,前30天的累计产气量占总产气量的78.3%；空心莲子草原料TS产气率为376.2m1·kg-1,VS产气率为355.0m1·kg1；CH4含量在第45天达到61.9%,发酵料液pH值稳定在7.0-7.3之间；在同样的试验周期里,最优工艺组合的总产气量明显比对照组(1号组)高,表明以空心莲子草为原料发酵产沼气的优化工艺组合是一种可行的资源能源化利用技术。(3)不同质量比空心莲子草与猪粪混合的3个处理组总产气量大小依次是处理Ⅲ>处理Ⅱ>处理Ⅰ。从处理空心莲子草这种恶性杂草的资源化利用角度讲,草与粪质量比为2：1时,空心莲子草处理量和沼气产量都高于其他两组：CH4含量对甲烷产量的影响强度依次是：处理Ⅲ>处理Ⅱ>处理Ⅰ,其中处理Ⅰ较另外两组处理的拟合度差。(4)空心莲子草和牛粪在3种不同原料配比处理的累积产气量和每5天产气量从高到低依次是组3>组2>组1,且沼气中的CH4含量也是同样的顺序,但三者的CH4含量变化曲线都较接近；pH值的变化趋势基本相同,均符合厌氧消化正常pH值范围；3个处理组的拟合度较接近,能够用Cheynoweth方程反映不同发酵原料配比空心莲子草和牛粪混合发酵产甲烷的规律,但存在一定偏差。