對有機固廢厭氧消化技術的研究進展
發布時間：2010-01-14 共2頁
3、厭氧消化工藝厭氧消化處理固體廢物，通過技術革新逐步形成了以濕式完全混合厭氧消化、厭氧干發酵、兩相厭氧消化等為主的工藝形式。
濕式完全混合厭氧消化工藝（即濕式工藝）的應用最早也最為廣泛。此工藝條件下固體濃度維持在15%以下，其液化、酸化和產氣3個階段在同一個反應器中進行，具有工藝過程簡單、投資小、運行和管理方便的優點。這種工藝條件下漿液處于完全混合的狀態，容易受到氨氮、鹽分等物質的抑制，因此產氣率較低。
厭氧干發酵又稱高固體厭氧消化，在傳統的厭氧消化工藝中固體含量通常較低，而高固體消化中固體含量可達到20%～35%.高固體厭氧消化主要優點是單位容積的產氣量高、需水量少、單位容積處理量、消化后的沼渣不需脫水即可作為肥料或土壤調節劑。隨著固體濃度的加，干發酵工藝中需設計抗酸抗腐蝕性強的反應器，同時還得解決干發酵系統中輸送流體粘度以及高固體濃度帶來的抑制問題。
兩相厭氧消化工藝即創造兩個不同的生物和營養環境條件，如溫度和pH等。Ghosh最早提出優化各個階段的反應條件可以提高整體反應效率，增加沼氣產量，從而提出了兩相厭氧消化。動力學控制是兩相系統促進相分離最常用的手段，根據酸化菌和產甲烷菌生長速率的差異來進行相分離。還有一些技術可促進厭氧系統的相分離，如濾床在處理不溶性的有機物時可用來達到相分離。滲析、膜分離和離子交換樹脂等也可用于相分離。
多數觀點認為，采用相分離技術創造有利于發酵細菌的生態環境，避免有機酸的量積累，會提高系統的處理能力。Ghosh等利用厭氧消化處理垃圾衍生燃料（RDF），對比了單相式和兩相式反應器的處理效果，發現兩相消化比傳統單相式反應器，甲烷產量提高20％左右。Goel等人對茶葉渣進行兩相厭氧消化研究，發現每去除1kgCOD，平均產氣量為0.48m3，COD去除率93％，甲烷含量73％。
兩相厭氧工藝的主要優點不僅是反應效率的提高而且增加了系統的穩定性，加強了對進料的緩沖能力。許多在濕式系統中生物降解不穩定的物質在兩相系統中的穩定性很好。雖然兩相工藝有諸多的優點，但由于過于復雜的設計和運行維護，實際應用中選擇的并不多。目前為止，兩相消化在工業應用上并沒有表現出明顯的優越性，投資和維護是其主要的限制性因素。
4、結語
Edelmann利用生命周期分析（LCA）認為，厭氧消化是最適宜的有機固廢處理方法。有機固廢的厭氧消化技術已引起國內外的廣泛關注，它們在消納量有機廢物的同時，可獲得高質量的堆肥產品和沼氣，實現生物質能的多層次循環利用。
我國目前在有機垃圾厭氧消化工程應用方面的研究很少，厭氧消化的研究主要集中在水處理方面。各種厭氧發酵工藝實際應用中所存在的最問題是規模化運行的自動化程度較低，技術裝備差。因此，對厭氧消化的最佳生物轉化條件、生態微環境以及設計完善的過程控制系統等方面，還需要進一步深入研究，以達到最佳的處理效果。
參考文獻
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