油菜秸秆和鸡粪比例及含固率对其发酵产甲烷特性的影响

马旭光，江 滔，唐 琼，常佳丽，罗 涛，梅自力※

（1.乐山师范学院化学学院，乐山 614000；2.农业部农村可再生能源开发利用重点实验室，成都 610041）

0 引 言

中国作为世界上油菜作物最大种植国，油菜秸秆年产量约3000万t（按谷草比1∶2.0计），其中四川省的年产量达500万t[1]。由于油菜秸秆木质纤维素含量高且结构致密[2]，难以高效化利用。露天焚烧油菜秸秆的现象在中国仍普遍存在，尤其在四川省更为严重，是导致区域性和季节性雾霾空气污染的主要因素[3-4]。厌氧发酵技术（anaerobic digestion,AD）因能将天然的木质纤维素物质转化为清洁能源——甲烷，相对于物理、化学等方法具有能耗低、环境污染小、条件温和等优点，近年来利用该技术处理秸秆备受各国关注[5-6]。

目前农作物秸秆厌氧发酵研究多集中于玉米秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆[7-10]，而针对油菜秸秆的相关研究还较少。油菜秸秆较其他农作物秸秆硫元素含量更低[11]，有利于降低生物天然气脱硫提纯成本，是理想的产甲烷原料，因此研究油菜秸秆产甲烷特性十分必要。然而，传统的低含固率（total solid content,TS<10%）秸秆厌氧发酵工艺存在沼液排放量大、结渣严重、耗能高、运行成本高、容积产气效率等问题，限制了该技术的推广应用。近年来高含固率（TS≥10%）厌氧发酵工艺因能解决上述问题已成为该领域研究热点，但启动速度和产甲烷稳定性仍有待提高[12-14]。多种原料共发酵是提高高含固率厌氧发酵工艺产甲烷性能的重要手段。一方面，在碳氮比（C/N）较高的单一秸秆中添加适量低C/N物料（如禽畜粪便）可以满足厌氧发酵体系中微生物生长代谢的最佳营养需求，并提高产甲烷速率[14]；另一方面，混料发酵能增强发酵体系的缓冲能力而提高发酵稳定性，还因能产生协同效应而增加甲烷产量[15]。除此之外，在规模化产沼气工程中，多原料共发酵还能增强物料周年性供给能力。

尽管目前已有含固率对不同混合比粪秸产甲烷性能影响的研究，但由于原料的种类和性质以及发酵工艺的不同，结果有很大差异。有研究认为，在批次发酵工艺中，玉米秸秆和鸡粪按挥发性固体质量（volatile solid content，VS）1∶1混合、TS=20%时容积产甲烷效率最高，按VS 3∶1混合、TS=5%时物料产甲烷效率最高[7]；油菜秸秆和牛粪按VS 1∶4混合、TS=15%时容积产甲烷效率最高[16]。还有研究表明，在连续发酵工艺中，玉米秸秆和牛粪按VS 1∶1混合、TS=15%时容积产甲烷效率最高[9]。由此可知，含固率和原料混合比对粪秸甲烷产量有很大影响，但目前还未见有不同含固率和混合比条件下的油菜秸秆和鸡粪共发酵产甲烷特性的报道。

鉴于此，以油菜秸秆和鸡粪为原料，首先通过生化甲烷潜力试验确定不同混合比的油菜秸秆和鸡粪甲烷潜力产量及其协同效应，然后研究含固率（TS=5%～20%）对二者不同混合比的原料甲烷产率、容积甲烷产率以及发酵过程稳定性的影响，并对各处理产甲烷过程动力学特性进行模型分析，以期为油菜秸秆和禽畜粪便高含固率厌氧连续发酵工艺的快速启动和稳定产甲烷提供优化参数。

1 材料与方法

1.1 试验原料

油菜秸秆（rape stalk，RS）来源于乐山市井研县某秸秆机械加工厂，无霉变，粒径<40目，干燥条件下保存备用。鸡粪（chicken manure，CM）来自于乐山市五通桥区某蛋鸡养殖场，取新鲜鸡粪（排泄12 h以内）保存于4℃低温样品贮存柜以防变质。厌氧活性污泥取自于乐山市夹江县以猪粪为原料的正常产气的户用沼气池，在实验室自制的高含固率（TS=10%）连续产甲烷反应器中用鸡粪驯化后，沉淀、弃上清液，使其TS>15%。

1.2 试验方法

1.2.1 生化甲烷潜力试验设计

生化甲烷潜力（biochemical methane potential，BMP）试验是评估某一种原料或多种原料在一定厌氧发酵条件下可能产生最大甲烷产量的手段，被许多学者广泛应用[7,17]。发酵装置为500 mL自制厌氧反应器，乳胶塞密封，上部带有出气口，下部带有出料口，以便发酵过程中取样分析。有效反应容积为（400±5）mL，油菜秸秆和鸡粪（以下简称“秸粪”）的混合比例按VS质量分数分别为100∶0，95∶5，90∶10，85∶15，80∶20和0∶100，物料和接种物的VS质量分数比均为1∶2，含固率的质量分数比均为5%。各处理的原料和接种物按上述比例充分混匀装瓶后，充氮气5 min以排除反应器内顶空的空气，密封反应器后，将出气口连接于0.5 L的铝箔复合膜集气袋（大连海德科技有限公司），置于立式恒温培养箱（SPX-100，中新医疗仪器有限公司）在（37±1）℃中温条件下发酵。每个处理设3个重复，对照组仅加接种物和水，含固率和体积均与对照组相同。每天手动摇各反应器2～3次，测定气体体积及其成分。在发酵过程，根据实际产气情况，取样分析发酵物料的pH值和VFAs质量浓度。

1.2.2 含固率和物料混合比厌氧发酵试验设计

发酵装置为自制的带有上下口的玻璃厌氧反应器，硅胶塞密封，上部带有出气口，下部带有出料口（内径约2 cm），以便发酵过程中取样分析。反应器总容积为1000 mL，有效反应容积为（600±5）mL，含固率按质量分数分别设为5%，10%，15%和20%，油菜秸秆和鸡粪的VS质量分数比分别为95∶5，90∶10，85∶15和80∶20，物料和接种物的VS质量分数比均为1∶1。集气袋的体积为2 L，每个处理设2个重复，对照组只添加与处理组等体积的活性污泥。其余操作方法均与1.2.1节中的相同。

1.3 测定与分析方法

1.3.1 物料理化性质的测定方法

发酵物料的TS、VS、总碱度（total alkalinity，TA）分别用恒重法、灼烧法和溴甲酚绿-甲基红指示剂滴定法（以CaCO3含量计），灰分含量为TS与VS的差值[18]。物料中的C，H，O，N元素组成用有机元素分析仪（PerkinElmer2400，美国）测定。可溶性物质、纤维素、半纤维素、木质素成分采用酸碱洗涤法(ANKOM2000，美国ANKOM公司）测定。pH值采用便携式pH计测定（SX-610，上海三信仪表厂），固态物料先按质量比用蒸馏水将其稀释5倍，充分震荡浸泡5 min后再进行测定。挥发性脂肪酸（volatile fatty acids,VFAs）的含量采用高效液相色谱仪（LC-20A，日本岛津公司）测定[19]。铵态氮（NH3-N）的测定采用分光光度计法（723S，上海奥析科学仪器有限公司）测定[20]。上述各指标的测定值均取3次重复的平均值。

1.3.2 产气量和气体成分的测定方法

产气量采用排水法，并在标准状况下（0℃，1.01×105Pa）对气体体积进行矫正[21]。气体中甲烷和二氧化碳含量采用气相色谱法（GC-2014，日本岛津公司）测定[16]。根据日产气量和气体成分即可分别计算出甲烷和二氧化碳的日产量。

1.3.3 物料降解率、协同效应和甲烷产率的评价方法

发酵物料的理论甲烷产量（theoretical methane yield，TMY）、试验甲烷产量（experimental methane yield，EMP）、物料的生物降解性（anaerobic biodegradability，Bd）、混料甲烷产量协同效应评价、容积甲烷产量（volumetric methane production，VMP）分别用如下公式计算[7,22-24]：

式中n，a，b，c分别表示C，H，O，N元素的原子数。

式中TMY由公式（1）可计算出，用最初发酵物料添加的VS质量产生的甲烷体积来表示，mL/g。

式中Bd表示生物降解率，按实际甲烷产率与理论甲烷产率比值计算，%；EMY用整个发酵周期内累计甲烷产量（mL）除以最初发酵物料添加的VS质量，mL/g。

式中EMY’表示混料加权甲烷产量，mL/g；EMYRS表示油菜秸秆的试验甲烷产量，mL/g；α和β分别表示混料共发酵中油菜秸秆和鸡粪的VS质量，g；EMYCM表示鸡粪的试验甲烷产量，mL/g；最后根据EMY和EMY’的差值评价各处理之间产甲烷协同效应的显著性[7]。

式中V1为整个发酵周期累计甲烷产量的80%，mL；V2为厌氧反应器总容积，mL；T80（the shortest technical digestion time）表示最短工艺发酵时间，用达到整个发酵周期累计甲烷产量80%时所需发酵天数来表示，d。

1.3.4 产甲烷动力学特性的分析方法

由于木质纤维素成分复杂，有一部分物质难以被微生物降解，之前被广泛应用的一级动力学模型难以准确模拟秸粪的整个发酵过程[25]。对于批式厌氧发酵产甲烷过程而言，甲烷产量可表示为微生物生长的一个函数[26]。因此，采用目前被认为最适于描述S型曲线产甲烷潜力的动力学模型Modified Gompertz方程对各处理产甲烷进行拟合[27]：

式中M为t时刻的累计甲烷产量，mL/g；P为最终甲烷产量，mL/g；Rm为最大产甲烷速率，mL/(g·d)；λ为延滞期，d。P，Rm和λ均可通过批式发酵试验数据拟合获得。

1.3.5 数据统计分析方法

原始数据用Excel软件标准化处理后，采用Sigmaplot 12.0软件（Systat国际软件公司，美国）制图和Modified Gompertz方程拟合产甲烷动力学，采用SPSS17.0（IBM，美国）软件在α=1%和α=5%水平上进行各处理间显著性方差分析。

2 结果与讨论

2.1 发酵原料和接种物的理化性质分析

发酵原料和接种物的理化性质见表1。由表1可知，油菜秸秆中的TS和VS含量均极显著高于鸡粪（P<0.01）。二者的C/N分别约为82.6和6.0，单一物料均不适宜厌氧发酵中微生物代谢营养需求[25]。油菜秸秆的碱度极显著低于鸡粪（P=0.002），说明在油菜秸秆中添加适量鸡粪可能会提高共发酵体系的缓冲能力，以避免C/N较高的秸秆在发酵过程中VFAs的过度积累。另外，油菜秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素含量均高于鸡粪，但是可溶性含量明显低于鸡粪，说明鸡粪中易被微生物降解的有机物含量高于油菜秸秆，韩娅新等也有类似结果[28]。

2.2 产甲烷协同效应

不同混合比秸粪的日产甲烷产量和甲烷含量见图1。纯接种物的对照组几乎不产气（图中未显示），忽略对各处理的影响。由图1a可知，各处理的日甲烷产量变化趋势基本一致：甲烷产量主要集中在发酵前期，从第1天开始产气，之后产气量逐渐上升，到达产气高峰后逐渐下降，之前批式秸粪产甲烷研究也发现类似规律[7,16]。但是，油菜秸秆混合量较高的处理（RS∶CM=100∶0和95∶5）产气高峰时间明显晚于鸡粪混合量高的处理，其高峰产气量也较低，这可能与秸秆中可溶性有机物质含量低于鸡粪有关。由图1b可知，各处理甲烷含量从第2天开始逐渐上升，之后维持稳定，说明各发酵体系接种物活性良好[23]，可能与发酵前采取驯化措施有关。但各处理在整个发酵周期的平均甲烷产量随油菜秸秆混合比增加有降低的趋势，纯鸡粪平均甲烷体积分数（61.8%）显著高于纯油菜秸秆（56.3%）（P=0.03），尤其是在发酵前期油菜秸秆（高C/N）添加量多的物料的甲烷含量明显低于鸡粪（低C/N）添加量多的物料，Li等也有类似研究结果[29]。这可能与原料C/N有关，过高C/N物料在发酵前期会产生的大量VFAs，由于水解酸化细菌繁殖快于产甲烷古菌，VFAs在甲烷菌未能及时利用的情况下会分解产生CO2，进而降低甲烷转化效率[30-31]。

表1 原料和接种物的理化性质Table 1 Characteristics of substrates and inoculum

不同混合比秸粪的甲烷产量、生物降解性及协同效应分析结果见表2。由表2可知，混料物料的甲烷产量均高于2种单料，其中RS∶CM=90∶10的混料产甲烷效率最高（288.7 mL/g），分别比纯油菜秸秆和纯鸡粪高30.4%、16.1%。究其原因，高含氮量的鸡粪（4.7%）为高含碳量纯油菜秸秆（57.8%）提供了厌氧发酵过程中的微生物生长代谢所需的氮素，避免了营养物质的失衡，进而增强了产甲烷菌活性并提高甲烷产量[7]。同时，油菜秸秆和鸡粪混合物料的生物降解率（57.3%～68.9%）均高于纯油菜秸秆（53.2%），这可能与禽畜粪便的生物可降解性普遍高于农作物秸秆有关[28]。与此相应，RS∶CM=90∶10、85∶15和80∶20时的甲烷产量均有显著协同效应（P<0.05），可能由于3种混料的C/N（13.5～21.1）较适于厌氧微生物群生长代谢，与Mshandete等的研究结果基本吻合[32]。

图1 不同混合比秸粪产甲烷潜力试验的甲烷日产量和甲烷含量Fig.1 Daily methane yield and methane content from different mixtures of rape stalk(RS)and chicken manures(CM)in biochemical methane potential(BMP)test

表2 不同混合比秸粪的试验甲烷产量、理论甲烷产量、生物可降解性及协同效应评估Table 2 Experimental methane yield,theoretical methane yield,biodegradability and synergistic effect evaluation from different mixtures of RS and CM in BMP test

2.3 产甲烷实时动态分析

含固率对不同混合比秸粪日甲烷产量的影响见图2。由图2可知，含固率对不同混合比秸粪日甲烷产量会产生明显影响。首先，各处理日甲烷产量峰值和日平均甲烷产量随含固率的增加呈降低的趋势。当TS=5%时，RS∶CM=90∶10的最高日甲烷产量和日平均甲烷产量分别为27.2和3.2 mL/g，而当TS=20%时，该处理最高日甲烷产量和日平均甲烷产量分别仅为11.3和1.5 mL/g，说明物料的分解效率随含固率的增加而降低，这与Amel等[13]的研究结果一致，原因在于高含固率发酵物料会限制中间代谢产物（包括液态的VFAs和气态的H2和CO2等物质）的传质效率。

图2 不同含固率和混合比的秸粪甲烷日产量Fig.2 Daily methane production from different mixtures of RS and CM in different TS of anaerobic digestion(AD)tests

其次，秸秆混合比高的物料的产气周期随含固率的增加而延长。当TS=5%时，RS∶CM=80∶20和100∶0的产气天数分别为32和35 d；而当TS=20%时，2种混合比物料的产气天数分别延长至40和50 d。上述现象与Li等的研究不同[7]，可能是由于油菜秸秆较玉米秸秆更难被微生物分解所致[11]。再次，随着含固率增加，混合物料的产甲烷过程稳定性的优势愈加明显。当含固率为10%～20%时，纯油菜秸秆均出现先停止之后又恢复产气的现象，且停止产气的时间随含固率的增加而延长，可能在于较高C/N的发酵物料缓冲性能较差，大量积累的VFAs抑制了甲烷菌活性[7,16]。另外，纯鸡粪在TS=15%和20%条件下的甲烷产量较TS=5%和10%明显低（P<0.01），可能是由于较低的C/N和较差的物料流动性导致铵态氮局部积累并抑制了甲烷菌活性，在其他研究中也存在类似现象[7]。

含固率对不同混合比秸粪日甲烷含量的影响见图3。

图3 不同含固率和秸粪混合比的日甲烷含量Fig.3 Daily methane contents of biogas from different mixtures of RS and CM in different TSof AD tests

由图3可知，不同混合比的秸粪物料甲烷含量随含固率增加呈下降趋势。当TS=5%和10%时，RS∶CM=85∶15，80∶20的甲烷含量显著高于其他各处理（P<0.05），RS∶CM=0∶100的甲烷含量显著高于（P<0.05）RS∶CM=100∶0，95∶5，但与RS∶CM=90∶10没有显著差异（P>0.05）；当TS=15%和20%时，各混料的甲烷含量均极显著高于（P<0.01）单一物料，尤其是纯鸡粪的甲烷体积分数仅分别为21.2%和19.9%。由此可见，混合物料在高含固率（TS>10%）条件下甲烷含量高于单一物料，纯鸡粪可能更适合在低含固率（TS≤10%）下产甲烷。

2.4 产甲烷效率分析

含固率对不同混合比秸粪甲烷产率的影响见图4。由图4a可知，各处理的物料甲烷产率均随含固率的增加呈下降趋势，这说明增加含固率会降低物料的分解转化效率[13,33]。当TS=5%和10%时，纯油菜秸秆的物料甲烷产率均极显著低于其他各处理（P<0.01）；当TS=15%和20%时，纯油菜秸秆和纯鸡粪的物料甲烷产率均极显著（P<0.01）低于混合物料。其中，RS∶CM=90∶10的物料（C/N=21.1）甲烷产率在各含固率条件下均最高，分别为237.3，224.4，188.7和162.9 mL/g，分别是纯油菜秸秆的2.1，2.5，2.7和2.6倍，是纯鸡粪的1.4，1.5，4.1和4.3倍。在接种比、含固率、C/N相似的情况下，明显高于Li等[7]报道的产甲烷效率，可能与接种物用鸡粪驯化有关。另外需要指出的是，在含固率相同（TS=5%）的条件下，本节各处理甲烷产量均低于上文2.2节中的甲烷潜力试验，推测由接种比不同所致。由此可知，在高含固率秸粪产甲烷体系中，除物料的含固率和混合比外，接种物性质和接种量对甲烷产量的影响也需要考虑。

图4 不同含固率和秸粪混合比的物料甲烷产率和容积甲烷产率比较Fig.4 Comparison of special methane production rate and volumetric methane production rate from different mixtures of RS and CM in different TS of AD tests

由图4b可知，TS=5%时各处理容积甲烷产率明显低于TS=10%～20%，这说明低含固率发酵不利于提高容积甲烷产率，其原因在于高含固率发酵体系中发酵原料更多。当TS=10%时，RS∶CM=90∶10的容积甲烷产率最高（0.50 mL/(mL·d)），分别是纯油菜秸秆和纯鸡粪的4.0、1.2倍；当TS=15%时，RS∶CM=80∶20的容积甲烷产率最高（0.51 mL/(mL·d)）；当TS=20%时，RS∶CM=90∶10、85∶15和80∶20的容积甲烷产率比TS为5%～15%低13.6%～41.3%。由此推测，20%的含固率可能是油菜秸秆和鸡粪高含固率共发酵产甲烷的极限。Amel等认为含固率30%是高含固率发酵产甲烷的极限[13]。由此可知，不同物料高效产甲烷的含固率阈值不尽相同。特别指出的是，在规模化产沼气工程中，在原料充足的前提下，关注容积甲烷产率比物料产甲烷率更有现实意义。综合上述研究结果，油菜秸秆和鸡粪共发酵高效产甲烷的适宜含固率和混合比分别为10%和90∶10（按VS计）。

2.5 产甲烷过程稳定性评价

研究表明，高含固率物料的不稳定产甲烷过程和较低甲烷产率是由于水解细菌、酸化细菌、乙酸化细菌以及产甲烷古菌之间的代谢失调引起的[34]，不适宜的C/N、低pH值、大量积累的VFAs、高浓度的氨氮是形成各功能微生物菌群代谢失调的主要因素[35-36]。为此，基于上述指标评价在TS=5%，10%，20%时甲烷产率较低的2个单料处理（RS∶CM=100∶0和0∶100）和甲烷产率最高的混料处理（RS∶CM=90∶10）发酵过程稳定性（见表3）。

表3 含固率对不同混合比秸粪产甲烷过程中pH值、氨氮、挥发性脂肪酸、碱度的影响Table 3 Changes of pH value,NH3-N,VFAs and alkalinity from different mixtures of RS and CM in different TS during AD process

VFA/TA值能综合反映厌氧发酵体系中VFAs积累程度与缓冲能力[7]。由表3可知，各处理发酵过程中的VFA/TA均呈先增加后降低的趋势，但在不同含固率条件下，单料和混料的VFA/TA值有明显差异：当TS=5%时，3种混合比物料发酵过程中的VFA/TA值均小于0.6；当TS=10%和20%时，纯油菜秸秆在第7天的VFA/TA分别高达1.96和1.77，结合之前产甲烷情况（图2和图3），说明低含固率厌氧发酵过程中的VAF/TA较高含固率更稳定，这是由于低含固率下物料和接种物更易混匀且代谢产物传质效果更好[13]，而高比值的VFA/TA会抑制产甲烷菌的活性进而影响产甲烷的稳定性。此外，纯鸡粪在TS=20%时VFA/TA始终保持在较低水平（0.19～0.60），但产甲烷效率仍很低（见图4），说明VFA/TA值并不能真实反映产甲烷稳定性，这与Li等[7]认为“当VFA/TA高于0.8时厌氧发酵过程会明显受抑制”的结论相矛盾。

VFA/TA比值取决于VFAs浓度和总碱度，而VFAs浓度是物料水解酸化及其消耗程度的综合反映，总碱度与氨氮浓度呈正相关[37]，pH值是发酵体系中酸碱物质的综合结果。由表3可知，各处理在整个发酵过程中，VFAs浓度均呈先增加后降低的趋势，氨氮浓度逐渐增加，pH值先降低后增加，说明物料的水解酸化反应主要发生在发酵前期，但如果中间代谢产物不能被及时转化为甲烷，就会导致VFAs的大量积累，pH值和总碱度也会随之降低。在TS=10%和20%时的第7天，RS∶CM=100∶0的VFAs质量分数分别为9.8，11.5 g/kg，RS∶CM=0∶100的VFAs质量分数分别为8.6、10.6 g/kg，但pH值却截然相反，纯油菜秸秆pH值分别低至6.5和6.2，而纯鸡粪的pH值均为7.9。究其原因，纯油菜秸秆的氨氮浓度和碱度低于纯鸡粪，说明发酵过程稳定性受含固率和物料C/N的共同影响，RS∶CM=90∶10在不同含固率下均能保持高效稳定产甲烷得益于其适宜的C/N（21.1）（见表2）。值得注意的现象是，纯油菜秸秆在发酵结束时，各项指标均恢复到正常水平，而纯鸡粪的VFAs和氨氮浓度仍较高，这也解释了纯鸡粪在高含固率（15%和20%）条件下甲烷产量低的原因。综上分析，VFA/TA值更适用于评价高C/N物料产甲烷过程稳定性，而对于低C/N物料而言，氨氮浓度更能反映产甲烷过程真实状况。

2.6 产甲烷过程动力学分析

不同含固率和混合比秸粪的产甲烷过程动力学特性结果见表4。由表4可知，Modified Gompertz模型能较好地反映各处理产甲烷过程（R2为0.992～0.999），各处理P，Rm，λ和T80均与试验值基本吻合。混合物料的Rm值高于单一物料，说明混料发酵和低含固率有利于提高原料生物降解效率和物料甲烷产率。λ值和T80随鸡粪添加量的增加而减小，而随含固率的增加而升高，可能与高含固率物料难以有效搅拌而均质性差有关。物料甲烷产率和容积甲烷产率均较高的处理RS∶CM=90∶10（TS=10%），T80为13.59 d，因此建议在规模化产甲烷工程启动阶段，固体滞留时间（solid retention time，SRT）可设为14 d。

表4 不同含固率和混合比秸粪产甲烷修正Gompertz模型的动力学参数Table 4 Kinetic parameters of modified Gompertz model of different mixtures of RSand CM indifferent TS duringAD process

3 结论

1）油菜秸秆和鸡粪混料发酵的产甲烷潜力、物料甲烷产率和容积甲烷产率均显著高于单一物料。

2）当含固率（TS）≥15%时，不同混合比秸粪的物料甲烷产率和容积甲烷产率较TS≤10%时均显著降低。

3）当TS=10%时，油菜秸秆RS∶鸡粪CM=90∶10的物料甲烷产率和容积甲烷产率均较高，分别为224.4和0.50 mL/(mL·d)，分别是纯油菜秸秆的2.5倍和4.0倍，是纯鸡粪的1.5倍和1.2倍。

4）挥发性脂肪酸（VFAs）过度积累和高氨氮（TA）浓度分别是高C/N物料和低C/N的纯鸡粪产甲烷过程受抑制的主要原因，VFA/TA和氨氮浓度是评价不同C/N物料产甲烷过程稳定性的重要指标。

5）本研究获得的较优启动参数为：RS∶CM=90∶10、TS=10%、SRT=14 d，可为连续发酵产甲烷工艺提供参考。

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