宠物狗粪发酵产沼气潜力试验研究

摘要以宠物狗粪便为原料，在25℃环境下，采用批量发酵的工艺，进行发酵产沼气试验。结果表明：狗粪可以作为沼气发酵原料，其产沼气潜力为134.16mL/g TS 和45.77mL/g VS。

关键词：狗粪；产气潜力；厌氧发酵
 

      宠物粪便中含有许多病菌，如结核菌、布氏杆菌病、沙门氏菌病等。另外，还可能含有大量的蛔虫或蛔虫卵等，造成环境污染，同时给人类的健康带来威胁。沼气厌氧发酵过程能够抑杀绝大多数病原物或减毒[1，2]，希望经此处理能阻断人畜共患疾病的传染渠道。同时探讨宠物粪便这类有机废弃物是否具备能源回收的潜力条件。

      1 材料与方法

      1.1 材料

      1.1.1 发酵原料。发酵原料为新鲜狗粪，采自昆明翠湖公园周边草地和人行道路，狗粪的TS 为26.24%，VS 为76.91%。

      1.1.2 接种物[3，4]。接种物取自本实验室正常猪粪沼气发酵后的活性污泥。TS 为18.65%，VS 为82.38%。沼液为接种物的上层清液，pH 值为7.45。

      1.1.3 试验装置。本试验采用自制的1 000mL 单水压式厌氧发酵装置，水浴控温稳定在25℃。

      1.2 方法

      1.2.1 发酵料液的配制。发酵液的配制分为试验组与对照组。试验组：300mL 接种物、220g 狗粪、约480mL 沼液，对照组：300mL 接种物、700mL 沼液，均3 次重复。

      1.2.2 分析项目与方法[5，6]。本试验采用沼气常规分析法测定发酵原料（狗粪）、接种物（沼气发酵活性污泥）以及发酵前后料液中TS、VS 的含量和pH 值。并进行产气情况记录与甲烷的含量测定。

      2 结果与分析

      2.1 发酵前后，发酵料液特征对比

      从表1 可以看出，发酵前后试验组中原料的TS、VS 含量明显下降，而对照组基本没有变化，这说明在发酵过程中，原料被消耗并产生沼气。从试验组来看，原料的TS 利用率为50.17%，VS 利用率为32.22%；从对照组来看，其发酵前后的TS、VS 虽然有一定变化，但在发酵过程中料液的pH值基本保持不变。但试验组中pH 值偏高也可能是狗食肉其粪便蛋白含量高，引起发酵后碳源消耗，氮源氨化造成的。

 

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      2.2 狗粪发酵产气分析

      从图1 可见，狗粪试验发酵启动非常快，启动后第2 天产气量就达到350mL，但到第3 天，有一个波动，产气量有所减少；而后直至第12 天，产气量呈波动变化，但总趋势一直是上升的；到第12 天日产气量达到最大值820mL/d，随后产气量又逐渐减少。在发酵的第2～15 天产气量处于比较旺盛时期，日产气量均在300mL 以上。第16 天后产气大幅度减少，第35 天产气量已经小于100mL，到第38 天几乎不
产气。而对照组在整个试验过程中一直产气非常少（见表2）。

 

      3 结论依据结果与分析，可以得出宠物狗粪的产沼气潜力（见表3）。由此可见，以宠物狗粪便为原料，在厌氧条件下，采用批量发酵工艺，能够较好地发酵产沼气。说明其进入其他正常的沼气池也不会影响其正常发酵，但作为一种原料资源来说太分散。当特殊集中时，其为一种较好的可利用资源。

      4 参考文献

      [1] 张无敌，宋洪川，尹芳，等．沼气发酵与综合利用[M]．昆明：云南科技出版社，2004．

      [2] 刘士清，李文鹏，孙传伯，等．产生木聚糖酶的兼性厌氧菌的生物学特性与酶的酶学特征[J]．现代农业科技，2007（24）：188－192，196．

      [3] 毛羽，张无敌．菠菜叶杆厌氧发酵产气潜力的研究[J]．农业与技术，2004，24（2）：38－41．

      [4] 孙传伯，李云，廖梓良，等．马铃薯皮渣沼气发酵潜力研究[J]．现代农业科技，2008（2）：8－9．

      [5] 张无敌，宋洪川，尹芳，等．沼气发酵残留物利用基础[M]．昆明：云南科技出版社，2002．

      [6] 江蕴华，余晓华.利用火焰颜色判断沼气中甲烷含量[J].中国沼气，1984，2（3）：28-30.[page]