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我国城市污泥、畜禽粪便和农业废弃物等固体废弃物产量巨大,其呈逐年递增态势。固态厌氧消化技术能将此类固体废弃物转化为能源气体,达到变废为宝的目的。同时,在畜禽养殖业的普遍使用的洛克沙胂等有机砷添加剂在迁移转化的过程中对厌氧微生物具有毒性,造成固态厌氧消化系统运行的不稳定。本论文通过在剩余污泥和水稻秸秆的厌氧消化体系中人工添加ROX(洛克沙胂)和HAPA(3-氨基4-羟基苯胂酸),研究ROX和HAPA对固态厌氧消化的抑制效应。具体结论如下:(1)研究了ROX和HAPA对固态厌氧消化产甲烷量的影响,试验结果表明:添加ROX会明显抑制固态厌氧消化产甲烷量,日产气量和累积产气量都收到抑制,添加水平为0.5、1.0、1.5mM/kg试验组累积产甲烷量依次下降了19.19%、94.04%、96.56%;添加HAPA能促进消化系统前期产甲烷,但最终累积产甲烷量与空白对照组相比相差不大。(2)研究了ROX和HAPA对固态厌氧消化过程特征的影响,试验结果表明:添加ROX会减缓厌氧消化系统VFA降解,从而造成VFA累积,添加水平越高,累积现象越严重,添加HAPA未使系统出现VFA累积现象;添加ROX造成VFA大量累积,使系统酸化,当添加浓度达为1.0mM/kg和1.5mM/kg时,都可使消化系统长期处于酸性环境,pH最终为5.6左右,添加HAPA试验组系统处于碱性发酵状态;添加ROX抑制了VFA的降解,减缓了氨氮和速效磷释放速度,添加HAPA系统未出现明显VFA降解被抑制现象,对系统氨氮和速效磷无明显影响。(3)固态厌氧消化系统产甲烷动力学符合一级动力学模型,其基本方程为G=G_∞*〔1-exp(-kt)〕,其中G_∞为基质完全降解时的累积产甲烷量, k为产气一级反应速率常数。一级动力学模型预测值与实测值的F检验,以及P值和r~2说明:产甲烷动力学方程与实测数据拟合相关度很高,产甲烷动力学模型的回归是极显著的。各试验组G_∞比较说明:添加ROX和HAPA对固态厌氧消化过程具有抑制效应,ROX的抑制效应较强,且随浓度的增加而增强;HAPA的抑制效应较弱。(4)研究底物发酵前后矿物结构和病原微生物含量,试验结果表明:固态厌氧消化过程具有一定杀灭大肠菌群的作用,杀灭率达到47.7%,但是粪大肠菌群数量变化不大,底物发酵前后都含有沙门氏菌,故发酵底物需要合理处理与处置,不能随意排放入环境中;发酵前的秸秆样品内部结构平整且轮廓清晰,发酵后的秸秆样品由于纤维素及半纤维素降解,内部结构均出现分离断裂现象,腐蚀痕迹清晰,随着ROX添加水平的升高,消化程度逐渐降低,此类现象逐渐减弱,添加HAPA试验组秸秆样品内部也出现分离断裂现象,腐蚀程度相近,但相比空白对照组较弱,比添加ROX试验组稍强;发酵前底物和发酵后的各试验组底物中均含有鸟粪石(磷酸铵镁晶体)。固态厌氧消化大部分时间处于碱性发酵阶段,有助于鸟粪石的形成,但添加ROX试验组由于抑制了甲烷菌活性,出现系统酸化现象,不利于鸟粪石的形成。