菌渣厌氧发酵工艺条件的优化(3)
1．3．1 含固率对菌渣厌氧发酵的影响实验
设定污泥接种比(m(污泥)∶m(菌渣)，以VS计，下同)为1∶3，设置含固率梯度分别为2% 、3% 、4% 、5%，发酵底物为棘白菌素菌渣，接种厌氧污泥，混匀，调节pH，放置于于36℃恒温摇床中，每日定时定量取样，测量产气体积和pH值。将样品经离心后，取上清液测定COD与氨氮浓度。
1．3．2接种比对菌渣厌氧发酵的影响实验
设定发酵瓶中的含固率为5%，设置接种比梯度分别为1∶2、1∶3、1∶5、1∶10，发酵底物为棘白菌素菌渣，接种厌氧污泥,混匀，调节pH，放置于于36℃恒温摇床中，每日定时定量取样，测量产气体积和pH值。将样品经离心后，取上清液测定COD与氨氮浓度。
1．4 实验方法
测定指标主要包括累积产甲烷量、pH值、SCOD浓度、氨氮浓度。
累积产甲烷量：通过集气排水法测定。
pH值：用pH计直接测定。
SCOD浓度：取2mL的发酵液经高速离心（转速为10000r/min,离心时间为10min），然后取上清液稀释后用快速消解分光光度法测定。
氨氮浓度：取2mL的发酵液经高速离心（转速为10000r/min,离心时间为10min），然后取上清液稀释后用纳氏试剂分光光度法测定。
注：
(1)快速消解分光光度法法测SCOD浓度：在消解管中依次加入0.5mL重铬酸钾溶液、0.25mL硫酸汞溶液、3mL硫酸银-硫酸溶液，摇匀，再加入1.5mL待测样，摇匀，放入金属加热器中消解2小时，静置，冷却到室温，在600nm波长下测量吸光度，与标准曲线比对计算出浓度。本方法的测定下限为15mg/L，测定上限为100mg/L。
(2)纳氏试剂分光光度法测氨氮浓度：在50mL比色管中加入1mL待测样，加去离子水至标线。加入1.0mL酒石酸钾钠溶液，摇匀，再加入纳氏试剂1.5mL，摇匀。放置10 min后，在425nm波长下测量吸光度，与标准曲线比对计算出浓度。
2 结果与分析
2．1 累计产甲烷量在厌氧发酵过程中的变化情况
累计产甲烷量的大小反映了体系的产甲烷能力，是最直观地判断厌氧发酵效果的指标之一。
2．1．1 不同含固率对累计产甲烷量的影响
由图2.1.1可见，发酵第一天就产生一定量的甲烷气体，且初始阶段各个含固率的产气量相近。之后产气量逐渐增加，从第3天开始陆续达到发酵高峰期，直至停止产气。不同含固率的实验组进入发酵高峰期的速度不同，累积产气量的大小也不同，其中含固率为5%的实验组明显发酵效果最好。
其中含固率为2%的实验组在发酵过程中产气缓慢，大约在第7天进入发酵高峰期，其最终累积产气量相对于其他组来说也较少。含固率为3%、4%和5%的实验组在前三天产气量大致相同，产气较快，从第3天开始出现明显差异，其中含固率为5%的实验组最先进入发酵高峰期，累积产气量也最大。依据该结果，下一步研究不同接种比对厌氧发酵的影响的实验中，可设定含固率为5%。