1.2.2　共發(fā)酵工藝

根據(jù)Mussoline等[2]的報(bào)道，厭氧發(fā)酵最適C/N比在25～35之間，而單一秸稈原料含氮量低、生物可降解性差。為了解決這一問(wèn)題，厭氧發(fā)酵時(shí)除了添加碳酸氫銨、尿素等無(wú)機(jī)氮源外，很多研究添加畜禽糞便共發(fā)酵來(lái)提高產(chǎn)甲烷效率。如李東等[87]將雞糞與稻秸共發(fā)酵，控制原料比例調(diào)節(jié)C/N比為17.8時(shí)，達(dá)到了最大沼氣產(chǎn)率446mL/g。YE等[88]開(kāi)展了豬糞和稻秸共發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，C/N比為21.7，甲烷產(chǎn)率比稻秸單一原料提高了71%。共發(fā)酵除了使C/N比得到優(yōu)化外，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被認(rèn)為是重要原因。如Zhang等[89]將食品廢棄物與不同比例的豬舍廢水共發(fā)酵，研究者認(rèn)為廢水中所包含的Fe、Co、Ni、Mo等金屬元素提高了體系酶活性，是沼氣產(chǎn)量提高的主要原因。

菌群結(jié)構(gòu)變化可以揭示共發(fā)酵工藝的機(jī)制。如Zheng等[90]在研究牛糞和柳枝稷共發(fā)酵時(shí)發(fā)現(xiàn)，容積產(chǎn)氣率比柳枝稷單發(fā)酵提高了1.3倍，研究者認(rèn)為，牛糞除了提供堿度外，不同原料的混合改變了菌群結(jié)構(gòu)，使整個(gè)發(fā)酵更加高效。Wang等[91]通過(guò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析來(lái)研究豬糞和玉米秸稈共發(fā)酵菌群的相互作用。結(jié)果表明，單一原料發(fā)酵體系由于菌群結(jié)構(gòu)受到VFAs的影響，協(xié)同作用下降；而共發(fā)酵降低了豬糞原料中總氨氮濃度，使得甲烷絲菌屬（Methanosaeta）相對(duì)豐度升高，從而獲得了較高的甲烷產(chǎn)率。

由此可見(jiàn)，共發(fā)酵優(yōu)化了原料的C/N比，增加了菌群結(jié)構(gòu)多樣性，最終使產(chǎn)甲烷活性提高。但在實(shí)際應(yīng)用中，畜禽糞便易導(dǎo)致氨氮抑制、病原體殘留等問(wèn)題，因此在沼渣沼液還田時(shí)需進(jìn)行環(huán)境安全性評(píng)價(jià)。