摘要：为了解厌氧发酵过程中的C、N元素流动状况以及物质和能量的转化利用效率,以杂交狼尾草为原料,采用中温（35±1）℃批式厌氧发酵工艺,研究了杂交狼尾草厌氧发酵制备沼气的产气性能,在此基础上结合物质流分析方法分析了发酵过程中C、N元素的分布情况以及物质与能量的转化率。研究结果表明:C/N 167和25下,杂交狼尾草鲜料的VS（挥发性固体）产气量分别为280.02和242.33 m L/g,其中CH4体积分数分别为59.96%和61.46%;C/N 137和25下,青贮料的VS产气量分别为327.02和295.43 m L/g,其中CH4体积分数分别为58.49%和61.05%;C元素的流向分布:沼气33.1%,发酵液8.0%,发酵渣58.9%;N元素主要流入剩余物中:发酵液69.4%,发酵渣30.7%。杂交狼尾草厌氧发酵制备沼气的物质转化率和能量转化率分别为42.1%和33.1%。该研究为能源草本植物的资源管理和厌氧能源化利用提供了理论依据。

关键词：甲烷 发酵 沼气 杂交狼尾草 物质流分析 

单位：中国科学院广州能源研究所; 中国科学院可再生能源重点实验室; 广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室