采用厌氧发酵技术处理农产品加工废弃物,不仅能获得生物质能源沼气,而且可将发酵后的沼液沼渣用作肥料,是实现资源循环利用、解决能源紧缺和环境污染的有效手段。本研究首先对甘蔗渣、木屑、菇渣、啤酒糟、酱油糟和木薯渣作为厌氧发酵原料的合理性及适用性进行理论分析;然后为了考察初始干物质浓度对产甲烷性能、液相代谢产物及有机质降解的影响,以这六种农产品加工废弃物为原料,在中温条件下,进行不同初始干物质浓度的厌氧发酵。最后,通过对六种农产品加工废弃物的产气特性及有机物降解情况进行对比,初探农产品加工废弃物产气潜能及有机质的降解规律,为今后的研究提供理论依据。本文主要研究内容及成果如下:(1)初始干物质浓度对六种农产品加工废弃物的产气和有机物的降解的影响相似,均呈现出随初始干物质浓度的增加而先增加后减少的趋势。甘蔗渣、木屑、菇渣和啤酒糟的最适初始干物质浓度为10%,此时VS产甲烷率分别为144.97mL·g-1、37.13 mL·g-1、134 mL·g-1和394.63 mL·g-1;VS降解率分别为42.54%、30.21%、43.91%和66.07%。酱油糟的最适初始干物质浓度为6%,此时VS产甲烷率和VS降解率分别为209 mL·g-1和48.33%;木薯渣的最适初始干物质浓度为2.5%,此时VS产甲烷率和VS降解率分别为157.97mL·g-1和48.33%。(2)六种农产品加工废弃物的厌氧发酵产甲烷过程都具有:发酵启动较快,结束相对缓慢的特点。对于同一种原料,厌氧发酵的TS降解率与VS降解率呈正比,但对于不同种原料之间,厌氧发酵TS降解率与VS降解率不呈正比,因此,考察不同原料的利用的程度,不能只分析TS或VS降解一个指标,要对二者进行综合分析。(3)对原料中各有机质的降解率进行综合分析可知,在一定条件范围内,淀粉、脂肪、蛋白质和总纤维素的含量越高,其降解量越大;原料中有机质成分、元素比例的均衡及自身是否携带菌群是决定各有机质降解的首要因素;原料中总纤维素含量较高、结构较复杂时,会抑制淀粉、蛋白质和脂肪的降解;淀粉含量高会获得较高的淀粉和蛋白质的降解;脂肪含量较高会抑制淀粉和蛋白质的降解;蛋白质含量较高时,蛋白质并没有得到很好的降解。因此,有机质的降解效果不仅与原料种类、复杂性、发酵工艺条件(初始干物质浓度)有关,还与各有机质的含量、比例、组成结构及相互作用、降解速率等因素有关。(4)通过分析沼液沼渣中微生物对不同原料中各有机质的降解情况可知,沼液沼渣中的厌氧发酵微生物主要利用六种农产品加工废弃物底料中的碳水化合物。在木质纤维素降解方面,甘蔗渣、酱油糟和木薯渣主要以纤维素降解为主;木屑、菇渣和啤酒糟主要以半纤维素降解为主。微生物对纤维素、半纤维素的降解不仅与原料本身的木质纤维结构有关,而且与微生物与原料共同所处的环境因素有关。