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畜禽粪便管理过程是农业温室气体的重要排放源之一,而畜禽粪便无氧降解的比例又是畜禽粪便产生与管理过程中影响甲烷排放的关键因素。研究发现,厌氧发酵既能显著减少CH4排放,又能提供清洁能源替代化石燃料,实现畜禽废弃物的资源化利用,无疑是一种优良的CH4减排方式。同时,考虑到由于我国畜禽养殖规模的扩大及生产方式的改变而导致在编制温室气体清单时政府间气候变化专门委员会(IPCC)给出的B0的缺省值已不再符合我国畜牧业的生产实际,本文在参考国内外文献的基础上,选取鸡粪、牛粪、猪粪三种主要畜禽粪便,在(37±0.5)℃条件下进行中温批式厌氧发酵试验。首先以猪粪为例,考察含固率和接种比对猪粪中温厌氧发酵产气特性的影响,并对不同试验条件下的累积沼气产量、单位底物累积沼气产量、累积甲烷产量、单位底物累积甲烷产量、TS及VS去除率、发酵液特性等进行了测定并计算分析,获取厌氧发酵适宜的含固率和接种比参数。之后,按照试验所得最优含固率和接种比参数进行BMP试验,选取北京及河北不同养殖场排出的蛋鸡粪(CM)、奶牛粪(DM)和猪粪(SM)在(37±0.5)℃条件下进行中温批式厌氧发酵试验,通过量化BMP试验测试结果并用动力学模型对三种畜禽粪便厌氧发酵产甲烷过程进行拟合,获取符合我国现阶段生产实际的B0值;最后根据BMP试验获得的B0计算我国蛋鸡粪、奶牛粪和猪粪三种主要畜禽粪便的年甲烷产生潜力,为畜禽粪便厌氧发酵参数选择及我国畜牧业温室气体减排及相关政策制定提供参考。主要结论如下:不同含固率和接种比下猪粪厌氧发酵试验表明:所有处理中在TS=6%,rI/S=3.0时获得最大沼气产率,为469.1 mL·g-1VS,且显著高于其它各处理(P<0.05)。在接种比相同的条件下,随着含固率的提高,日最大产沼气速率先增加后减小,且出现时间略滞后。在TS=6%,rI/S=3.0时甲烷产率最大,为333.2 mL·g-1VS,且显著高于其它各处理(P<0.05)。含固率和接种比对产气速率及累积甲烷产量均有显著影响,且含固率对厌氧消化产气特性的影响大于接种比。动力学模型参数表明,First-order模型较修正的Gompertz模型能更好地模拟猪粪厌氧发酵产甲烷规律,且在一定程度上,接种比例越大,含固率越高,First-order模型对试验数据的拟合精度越高。畜禽粪便厌氧发酵产甲烷潜力试验表明:试验结束时,CM、DM、SM单位底物累积甲烷产量分别为326.01、172.28、375.29 mL·g-1VSadded。CM、DM、SM三种物料的BMP1%分别为316.85、162.11、351.63 mL·g-1,三种畜禽粪便的BMP1%均占到试验结束时测得BMP值的90%以上,所以认为BMP1%作为厌氧发酵中物料产甲烷潜力是有效的。用得到BMP1%所耗时长作为试验结束时间除相对缩短试验时间外,同时使得BMP测试结果有了量化标准,更能客观比较相同物料在不同发酵时间下的试验结果。BMP试验测得的鸡粪、牛粪和猪粪三种畜禽粪便的单位底物累积甲烷产量分别为0.33、0.17和0.38m3·kg-1VSadded,与对应IPCC给出的亚洲地区缺省值0.24、0.13和0.29 m3·kg-1VSadded不一致。综合比较First-order模型和修正后的Gompertz模型两种模型的参数,First-order模型相对拟合精度高,但两者获得的产甲烷动力学参数差异并不显著,并且,First-order模型和修正后的Gompertz模型的R2均大于0.9,且BMP∞也均达到了试验最终获得累积甲烷产量的90%以上。综合看来两种模型的拟合精度均处于合理范围内,均能较好地拟合三种畜禽粪便的产甲烷过程。