污泥厌氧消化处理技术分析

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污泥厌氧消化处理技术分析

作者：查湘义

来源：《丝路视野》2017年第28期

[摘要]厌氧消化是污泥稳定化、无害化、资源化的主要方式之一，是污泥处理与处置的发展趋势。本文对污泥厌氧消化技术的原理、影响因素以应用现状进行了分析，提出污泥厌氧消化的合理化建议。

[关键词]剩余污泥；水热预处理；国内外研究现状；建议

污泥是由多种微生物形成的菌胶团的集合体，含有大量极易腐败的有机物，因此如何减少污泥污染并且有效利用这类生物质能源对实现环境和经济的可持续发展具有重要意义。目前污泥的主要处理处置工艺有厌氧消化、好氧堆肥、干化焚烧、石灰稳定、深度脱水等，而厌氧消化相较于其他处理工艺可以实现污泥的减量化和稳定化，具有能耗低、消化后稳定度高的优点，并且污泥厌氧消化产生生物燃气甲烷，实现了污泥的资源化。但是污泥厌氧消化的投资高、处理技术较复杂、启动和处理的时间长，特别是我国北方地区由于温度低，对污泥厌氧消化系统的运行管理提出了更高的要求，因此一定程度上限制了污泥厌氧消化法的使用。因此如何充分发挥污泥厌氧消化的优势，解决污泥厌氧消化的问题，提高污泥消化速率，走污泥的资源化利用之路，具有重大研究价值。

一、污泥厌氧消化的原理

厌氧消化是指利用厌氧菌对污泥进行发酵，在微生物的作用下使污泥中的有机物得到降解并逐步到达稳定，并在此过程中不断产生生物燃料甲烷的一种方法。目前厌氧消化较为公认模式为三阶段理论，第一阶段为水解发酵阶段，第二阶段为产氢产乙酸阶段，第三阶段为产甲烷阶段。在第一阶段，污泥中的一些结构复杂的有机物被分解成简单的有机物，如一些脂类的物质会被转化成脂肪酸和甘油，一些蛋白质分子会被转化成氨基酸，一些纤维素类物质也会被水解成糖类等，然后产酸菌会通过厌氧发酵和氧化等过程把这些简单的有机物进一步的转化成醇类和脂肪酸类如甲酸、乙酸、丙酸等；在第二阶段，产氢产乙酸菌会把水解阶段产生的中间产物，如醇类和丙酸、丁酸等脂肪酸类简单有机物（甲烷、甲醇、乙酸除外）转化乙酸和氢并且会有二氧化碳放出；在第三阶段，产甲烷菌会将前两个阶段产生的乙酸、氢气及二氧化碳等小分子物质转化为甲烷。

二、污泥厌氧消化的影响因素

影响污泥厌氧消化的因素主要包括：底物组成、温度、pH值、搅拌、污泥龄与投配率等。