由于厌氧技术大多以中温发酵为主,而北方黑龙江省的冬季气温低,所以极大的限制了中温厌氧技术在北方的推广,致使黑龙江省沼气池仍处于家庭户用模式,其产气率低,处理效果差。为加快黑龙江省厌氧技术的发展,本试验在实验室现有的条件下针对牛粪进行了20～30℃的厌氧发酵。通过分析各因素在试验过程中对各指标的影响,探求常温厌氧发酵的变化规律,以便能够为今后的进一步研究提供有力的参考数据。研究内容及成果主要包括以下几个方面: (1) 将料液浓度、温度和污泥量作为影响COD(Chemical Oxygen Demand)去除率、总产气量和产气率的三个主要因素,变化范围分别为4～12%,20～30℃和0～40%。通过二次正交旋转组合试验,得出三因素对各指标的影响方程和变化曲线,并进行方程的检验、优化、频数分析、单因素和双因素分析等。结果表明:各因素之间具有一定的交互作用,不同温度下对应的最佳料液浓度和污泥量有所不同,并且各指标不是随温度的升高逐渐增大,20℃左右的发酵效果比25℃左右的发酵效果好,而30℃下的效果最好。COD去除率、总产气量和产气率达到最优值时所对应的料液浓度、温度和污泥量分别为:(7%,30℃,40%),(11%,30℃,40%)和(6%,30℃,40%); (2) 在试验过程中,通过VFA(Volatile Faty Acid)和PH值的测定,来监测发酵系统的运行状况,研究常温厌氧发酵过程中有机质降解和转化的规律。结果表明:VFA和PH值的变化与各因素的变化密切相关; (3) 根据产气率的优化结果,进行30℃和35℃的对比试验,探讨在料液浓度和污泥量分别为6%和40%的条件下,30℃时能否达到35℃的发酵效果。结果表明:30℃比35℃的总产气量和产气率都高,但COD去除率略低; (4) 在温度和污泥量为25℃和30%的条件下,利用牛粪尿混合液进行料液浓度分别为:2%,4%,6%,8%的对比试验,探讨在沉井中直接进行厌氧发酵的方案是否可行。结果表明:原料中的氨有很强的缓冲能力,能够有效防止系统酸败,当料液浓度为6%时的整体发酵效果较好,与回归分析中产气率的优化结果相同。