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本研究以鲜猪粪、干稻草、青草、南瓜叶和菜叶五种常见农业有机废弃物为研究对象，进行沼气发酵原料测试及其产气潜力研究、工艺参数优化研究和沼气发酵过程沼液特征参数响应研究，以便为沼气发酵实际工程中投料搭配、发酵周期确定、最优工艺参数选择等提供科学指导。
农业有机废弃物的总固体含量、挥发性固体含量、含碳量和含氮量实验测试表明：鲜猪粪(17.3:1)和南瓜叶(43.9:1)的碳氮比较适宜，可自行正常发酵；干稻草(100.0:1)、青草(150.2:1)以及菜叶(221.5:1)碳氮比偏高，进行碳氮比调节后可有良好的沼气发酵效果。同时，混合发酵产气潜力研究显示：产气潜力排序为青草(2015.0L/kgTS或4686.0L/kgVS)>鲜猪粪(1119.3L/kgTS或2558.4L/kgVS)>干稻草(748.0/kgTS或1774.6L/kgVS)>菜叶(382.9L/kgTS或960.8L/kgVS)。说明采用农村易得的青草、干稻草等农业种植废物替代畜禽粪便作为发酵原料是可行的。
将反应器原料固体浓度(6％，7％，8％)、反应器原料碳氮比(20:1，25:1，30:1)、反应环境温度(25℃，30℃，35℃)和投加不同微量元素(Fe、Co、Ni)作为因素和水平，进行4因素3水平混合沼气发酵正交试验，研究结果表明最优工艺参数组合为：B2D3C3A2，即反应器内原料碳氮比25:1、反应器内原料固体浓度8％、反应环境温度35℃、投加微量元素Co。
每10天产气量占总产气量的比例研究表明在各工艺条件下后30天沼气发酵产气量不及前30天的1/4，故确定沼气发酵周期为30天是实际可行的。
对各工艺条件下的沼液COD、挥发性脂肪酸、pH值以及碳酸氢盐碱度的响应分析测试表明：各工艺条件下的沼液COD、挥发性脂肪酸均经历了一个由高到低逐步减少过程，两者具高度正相关；pH值和碳酸氢盐碱度都经历了一个由低到高的过程，两者无相关，但pH值与COD、挥发性脂肪酸呈负相关。