空心莲子草厌氧消化产沼气潜力及应用研究张莉娟+张无敌+尹芳+赵兴玲+柳静+许玲+刘士清+陈玉保+杨红摘要：设计对照组（120mL接种物）和试验组（120mL接种物+71g空心莲子草），采用全混合批量式发酵模式，在中温30℃的条件下，进行沼气发酵试验，研究空心莲子草（AlternantheraphiloxeroidesGriseb.）的产沼气潜力。结果表明，试验组的沼气发酵历时27d，净产气量为3080mL。由试验结果计算得出，空心莲子草的TS产气潜力为319mL/g，VS产气潜力为403mL/g。关键词：空心莲子草（AlternantheraphiloxeroidesGriseb.）;厌氧消化;产气潜力;应用前景：S216.4：A：0439-8114（2014）21-5131-04DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.21.019PotentialsandApplicationofBiogasFermentationwithAlternantheraphiloxeroidesZHANGLi-juan，ZHANGWu-di，YINFang，ZHAOXing-ling，LIUJing，XULing，LIUShi-qing，CHENYu-bao，YANGHong（YunnanNormalUniversity，Kunming650092，China）Abstract：InordertostudythepotentialsofbiogasproductionwithAlternantheraphiloxeroides，theanaerobicbatchfermentationweredividedintothecontrolgroup（120mLinoculum），theexperimentalgroup（120mLinoculumand71gAlternantheraphiloxeroides）andperformedat30℃.Theresultsshowedthatthenetbiogasproductionoftheexperimentalgroupduringtotalfermentationtimeof27dwas3080mL.ThebiogasyieldofAlternantheraphiloxeroideswascalculatedas319mL/gTSor403mL/gVS.Keywords：AlternantheraphiloxeroidesGriseb.;biogasfermentation;biogasproductionpotential;applicationprospects空心莲子草（AlternantheraphiloxeroidesGriseb.）又名喜旱莲子草，是苋科（Amaranthaceae）莲子草属（Alternanthera）多年生宿根草本植物。原产于巴西，现已遍及澳洲、美洲、亚洲及非洲的许多国家和地区。空心莲子草于20世纪30年代末引入我国，最初在上海郊区种植作为饲料，随后引入我国长江流域及南方各省。空心莲子草的生命力和适应性极强，能适应水生和陆生环境，生长繁殖极快，加之人为引种促进其滋生蔓延。20世纪80年代以来，该草成为我国许多地区的恶性杂草[1-3]。空心莲子草具有较强的抗酸碱能力，目前对空心莲子草的防治采用生物法，对其应用主要涉及富营养化、污水及重金属处理等方面[4]，采用堆沤处理的空心莲子草还田可增加土壤养分，提高土壤肥力。经测定空心莲子草的腐殖化系数为0.18，与等量钾相比，空心莲子草供钾更好，可达到增产的效果[5]。目前对空心莲子草的应用尚不充分，本试验对空心莲子草的产气潜力进行了研究，为后续空心莲子草的处理及利用提供了一种新型途径，为杂草应用及治理提供了新方法。1材料与方法1.1试验材料发酵原料为空心莲子草植株，采自校园花坛，经测定TS（总固体含量）为13.59%，VS（挥发性固体含量）为79.28%，pH6.5。将取自实验室的牛粪作为原料富集的接种物，测定TS为8.61%，VS为70.34%，pH7.5。1.2试验装置沼气发酵的试验装置如图1所示，该装置由发酵瓶、集气瓶、体积计量瓶以及温控系统等组成。发酵瓶为500mL广口瓶，用带玻璃导管的橡皮塞封口;集气瓶采用500mL下口三角瓶，用带玻璃三通的橡皮塞封口;体积计量瓶采用500mL广口瓶，发酵瓶、集气瓶和体积计量瓶通过乳胶管连接。温控系统由温控仪（XMT-121型）、热电偶（WCZT-10型）、交流接触器（CJT1-10型）、循环水泵（AP1200型）、电热管及铁制水槽组成。1.3方法1.3.1原料预处理将空心莲子草清理后切碎成长度短于2cm的小段，以便与接种物充分混合均匀。1.3.2试验方法试验分别设试验组和对照组，设计5%发酵液浓度，设3个平行重复试验。为保证试验的一致性，进行单瓶配制，料液配比如下。试验组：称量71g空心莲子草，量取120mL接种物，加入去离子水补足至400mL;对照组：量取120mL接种物，加去离子水补足至400mL。采用全混合批式发酵模式，中温30℃下厌氧发酵。1.3.3测试项目及方法1）总固体含量（TS）、挥发性固体含量（VS）采用常规分析法[6，7]，测定原料接种物，以及发酵前后料液的TS、VS。TS的测定：在（105±5）℃的电热恒温...