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利用厌氧发酵技术处理农业废弃物不仅能实现废物资源回收利用，同时可以获得清洁能源和沼肥。但随着畜禽饲料中重金属元素的加入，大量重金属随畜禽粪便进入到厌氧发酵系统中，并最终随沼液沼渣回归到土地。本文通过对畜禽粪便进行厌氧发酵，研究了发酵过程中Cu、Zn的释放规律、形态变化及调控方法。明确了鸡粪和猪粪厌氧发酵过程中Cu、Zn释放规律及影响Cu、Zn释放的因素，以及单一和混合发酵物中Cu、Zn在沼渣中的形态变化，并通过筛选常用廉价的化学材料对猪粪厌氧发酵过程中Cu、Zn在沼渣中的形态进行调控。本研究试图准确评价厌氧发酵过程中Cu、Zn的释放规律和在沼渣中的形态变化，为今后沼渣沼液合理利用及厌氧发酵过程中重金属的释放调控提供理论和数据支持。具体研究内容和结论如下:
(1)鸡粪和猪粪厌氧发酵过程中Cu、Zn释放规律的研究。鸡沼液中Cu、Zn的平均浓度为Cu(169μg·L-1)＜Zn(466μg·L-1);猪沼液中为Cu(882μg·L-1)＞Zn(662μg·L-1)，且大部分Cu、Zn仍然存留在发酵物的固相上。Cu、Zn向鸡沼液中的释放与沼液pH呈显著正相关，与溶解性有机碳(DOC)和日产气量呈显著负相关;在猪沼液中的释放与沼液pH呈显著正相关，与DOC呈显著负相关。同时，厌氧发酵能够降低鸡粪中Cu、Zn在沼渣中的生物有效性，但对猪粪中Cu的形态变化影响不明显。
(2)猪粪和玉米秸秆配比发酵前后Cu、Zn形态变化。将新鲜猪粪和玉米秸秆按照干物质质量比(g/g)为1∶1和2∶1厌氧发酵。结果表明厌氧发酵使两组沼渣中CaCl2提取的Cu含量减少到总量的0.5％以下，Zn的提取含量减少到总量的1％以下。厌氧发酵过程均能减少两组配比发酵物中Cu、Zn在沼渣中的生物有效性，同时增加Cu、Zn在沼渣中的稳定性。
(3)钝化剂对猪粪厌氧发酵过程中Cu、Zn形态释放的调控。实验结果表明，向猪粪中分别添加5％的膨润土和粉煤灰均能提高猪粪厌氧发酵的产气量，且总产气量为添加粉煤灰(6760mL)＞膨润土(6571mL)＞对照(5434mL)。Cu在沼渣中稳定性增加百分量依次为添加膨润土＞对照＞添加粉煤灰;Zn在沼渣中稳定性增加百分量为添加膨润土＞粉煤灰＞对照。因此向猪粪中添加5％的膨润土和粉煤灰均有利于猪粪厌氧发酵过程中Cu、Zn形态的钝化，且添加膨润土对Cu、Zn的钝化效果要明显于粉煤灰的添加。