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作为高浓度物料沼气发酵过程的重要操作单元,混合搅拌能够在可降解物和微生物之间的形成良好的接触,并促使厌氧消化过程稳定进行。然而,到目前为止,混合搅拌尤其是机械搅拌对不同几何构型反应器的厌氧消化过程的影响、搅拌所形成的流动型态研究以及流态和传质之间的关系、不同搅拌形式之间的比较研究等问题尚未全部清楚,这使得在实际沼气工程中,混合搅拌技术的应用缺乏足够的实验结论支撑。针对上述问题,在国家科技支撑计划（2008BADC4B15）的支持下,本文对高浓度物料沼气发酵过程的传质特性以及搅拌形式优化作了研究,主要结论如下:（1）搅拌对于改善厌氧消化过程、促进厌氧消化产沼气有积极作用:搅拌提高了所有构型反应器的池容产气率,且同时提高各个反应器的最大反应速率rmax,但搅拌并不能使不同构型反应器的主要产沼气部位的分布发生改变。（2）随着搅拌转速的逐步提高,顶部中心搅拌、斜搅拌、底部侧插搅拌三种搅拌形式的完全混合时间逐渐缩小,斜搅拌在转速70rpm时获得最短完全混合时间215s;顶部中心搅拌、斜搅拌、底部侧插搅拌的Morrill分散指数值为23.38、10.90和30.95,可以认为,顶部中心搅拌条件下完全混合式反应器拥有更高的体积效率。（3）斜搅拌在较低转速（40rpm）便能获得物料的离底悬浮,顶部中心搅拌的临界搅拌转速要高于斜搅拌,底部侧插搅拌在50rpm130rpm时基本不能使物料完全离底悬浮。就混合效果而言,顶部中心搅拌和斜搅拌要优于底部侧插搅拌;与此同时,在顶层浮渣破除方面,斜搅拌和顶部中心搅拌显得更为有效。（4）相对于TS=8.0±0.2%和2.0±0.2%两个浓度而言,4.0±0.2%时物料料液的混合性能较好;且猪粪和牛粪料液的混合效果总体上优于鸡粪。（5）搅拌能耗的增加能够在一定程度上促进反应器内不同层面间的物料的混合;斜搅拌和底部侧插搅拌单位体积的物料能耗要优于顶部中心搅拌。