李丹妮，高文萱，张克强，孔德望，王思淇，杜连柱

分层接种对猪粪厌氧干发酵产气性能及微生物群落结构的影响

李丹妮1，高文萱1，张克强1，孔德望2，王思淇1，杜连柱1※

（1. 农业农村部环境保护科研监测所，天津 300191；2.杭州能源环境工程有限公司，杭州 310020）

为避免厌氧干发酵酸抑制，提高产气效率，以猪粪和玉米秸秆为发酵原料，采用中温批式试验，在总固体（Total Solid, TS）为20%、接种比为25%的条件下研究分层接种和混合接种对猪粪干发酵厌氧消化性能的影响。结果表明：2种接种方式下的发酵体系内挥发性脂肪酸（Volatile Fatty Acids,VFAs）均发生明显积累，其中，分层接种在第15天的TVFAs质量浓度达到33.0 mg/g，之后明显降低，至发酵结束时VFAs消耗殆尽。混合接种从第15天至发酵结束，TVFAs质量浓度维持在29.2～38.5 mg/g高水平范围内。分层接种的累积挥发性固体甲烷产率为211.5 mL/g。高通量测序结果显示，氢营养型产甲烷途径在2种接种方式下均占主导，但分层接种增加了发酵体系中微生物的丰富度和多样性，且群落结构更加稳定。进一步分析表明，乙酸和pH值是影响厌氧干发酵中微生态结构的主要环境因子。该研究结果为解除畜禽养殖废弃物酸抑制、提高产气效率提供理论依据与有益借鉴。

发酵；粪；微生物群落；分层接种；混合接种

0 引 言

近年来，中国的沼气产业发展迅速，已经成为最大的生物质能源产业之一[1]，随着畜禽养殖向集约化、规模化发展方式转变，沼气发酵成为消纳养殖废弃物应用最广泛的有效措施之一[2]。厌氧干发酵具有有机负荷高、能耗低、消化残余物易处理等优势，逐渐引起重视，有望成为畜禽养殖粪污、农作物秸秆等农业废弃物资源化处理和利用的主流工艺[3]。……