通入外源氢提高秸秆发酵沼气中甲烷浓度的研究

沼气提纯是制备生物天然气的重要过程,实验在玉米秸秆中温连续厌氧发酵反应器中通入外源H_2,考察外源H_2通入量对秸秆产气性能、沼气组分以及发酵稳定性的影响。研究发现,当每天向每升反应器(有效容积)通入1.5 L的H_2时,反应器运行6d达到稳定,沼气中甲烷体积百分率由54%提纯到93%。由于CO_2的消耗,pH由7.17升高到8.04。此阶段实验组和对照组挥发性固体(VS)去除率分为45%和49%,没有显著性差异(P值为0.40)。乙酸浓度为(170±39) mg·L~(-1),丙酸浓度为(8±5) mg·L(-1);对照组乙酸浓度为(45±5) mg·L(-1),其他VFAs均未检测到。通入外源H_2反应器的溶解在液相的氢气(液相氢)为(2.6±1.2)μmol·L(-1),对照组液相氢浓度为(20.7±7.4)μmol·L(-1)。通入外源H_2并未对产气和VFA的降解产生严重的抑制作用。综合所研究各项结果,外源H_2可以有效地提纯沼气,对发酵和稳定性没有显著的影响。