厌氧消化的影响因素有哪些
厌氧的基本原理及影响其效果的因素
厌氧的基本原理及影响其效果的因素厌氧是指在缺氧条件下进行的一种代谢过程，其基本原理是在缺氧环境中，有机物质被细菌或其它厌氧微生物分解为有机酸、气体和短链脂肪酸等产物。
厌氧过程通常可以分为以下几个步骤：有机物底物的降解，产生气体和有机酸;有机酸的丢弃或进一步分解为短链脂肪酸;短链脂肪酸进一步转化为甲烷和二氧化碳。
厌氧过程不仅可以用于废物处理和能源回收，还可以用于产生特定的化学品和生物制品，如酒精、醋酸和氢气等。
影响厌氧过程效果的因素主要包括底物类型、底物浓度、pH值、温度、厌氧微生物的种类和数量等。
底物类型：不同类型的有机物质在厌氧条件下会产生不同的产物。
一般来说，有机物质的降解程度越高，产生的气体和有机酸就越多。
常见的有机物质包括蛋白质、碳水化合物、脂肪和纤维素等。
底物浓度：底物浓度的高低对厌氧过程的效果有着重要影响。
在合适的底物浓度下，厌氧微生物可以更好地进行产物的合成和转化。
过高或过低的底物浓度都可能导致厌氧微生物的抑制或底物无法充分利用。
pH值：pH值是指溶液中氢离子的浓度。
不同厌氧微生物对pH值的要求不同，有的微生物适合在酸性环境下生长，而有的则适合在碱性环境下生长。
因此，控制好pH值可以促进厌氧微生物的生长和代谢活动。
温度：温度是一个重要的因素，它可以影响厌氧微生物的代谢速率和生长速度。
不同的厌氧微生物适宜生长的温度范围也不同。
通常来说，温度越高，厌氧过程的速度就越快。
厌氧微生物的种类和数量：厌氧过程中的微生物种类和数量直接决定了代谢产物的种类和产量。
因此，选择合适的微生物菌种，并保持适宜的菌群数量，对于厌氧过程的效果至关重要。
除了上述因素外，还有一些其他因素也会影响厌氧过程的效果，如压力、氧化还原电位等。
对于工业应用来说，需要对这些因素进行适当调控，以保证良好的厌氧过程效果。
厌氧消化的影响因素有哪些
厌氧消化的影响因素有哪些厌氧消化是一种微生物通过在缺氧条件下分解有机物质来生产能量的过程。
它广泛应用于工业废弃物处理、农业废弃物处理和能源生产等领域。
厌氧消化的效果受到多种因素的影响，下面将详细介绍其中的一些主要因素。
1.温度：温度是影响厌氧消化过程的关键因素之一、在一定的温度范围内，厌氧消化的速率会随温度的升高而增加。
通常，对于厌氧消化系统来说，适宜的工作温度范围是30-40°C。
当温度过低或过高时，微生物的活性会受到抑制，从而影响厌氧消化过程的效果。
2.pH值：适宜的pH范围对于维持良好的厌氧消化过程非常重要。
多数厌氧消化系统的适宜pH范围为6.5-8.5、过低或过高的pH值都会对微生物的生长和代谢活动产生不利影响，进而影响消化过程的效果。
3.营养物质含量：厌氧消化过程需要碳源、氮源和磷源等营养物质的供应。
适当的营养物质含量可以促进微生物的生长和代谢活动，并有助于提高消化效果。
然而，过多或过少的营养物质供应都会对系统的稳定性和效果产生负面影响。
4.水分含量：适宜的水分含量对于维持良好的厌氧消化过程至关重要。
水分含量过高会导致系统的通气不良，影响微生物的生长和代谢活动；水分含量过低则会导致微生物的生理活动受限，从而影响消化效果。
5.其他环境因素：除了上述因素外，厌氧消化的效果还受到其他环境因素的影响，比如厌氧消化系统中的微生物群落结构，系统的有机物负荷和冲击负荷，以及系统的混合和通气等。
综上所述，厌氧消化的效果受到温度、pH值、营养物质含量、水分含量和其他环境因素的影响。
了解并控制这些因素，可以对厌氧消化系统进行优化，提高系统的稳定性和消化效果。
厌氧的基本原理及影响其效果的因素
厌氧的基本原理及影响其效果的因素厌氧是一种不依赖氧气进行代谢过程的生物过程，在这种过程中，生物有机物被分解为简单的分子，产生能量。
厌氧可以发生在各种不同的环境中，例如水体、土壤和消化系统等。
厌氧的基本原理是通过不同类型的微生物来完成的，这些微生物在没有氧气的情况下，使用其他物质作为电子供体，从而维持生命活动。
在这个过程中，有机物被代谢成酒精、乙酸、丙酸等产物，并释放出能量。
这些产物可以用于工业生产，例如酒精发酵和乳酸发酵。
厌氧产生的效果受到多种因素的影响，下面是一些主要的因素：1.底物种类和浓度：不同类型的有机物对于厌氧代谢的微生物有不同的适应性。
一些有机物，如葡萄糖和乙醇，是常见的厌氧底物，它们被广泛应用于工业生产中。
此外，底物的浓度也会影响厌氧的效果，过高或过低的浓度可能会阻碍微生物的生长和代谢活动。
2.pH值：厌氧过程中的微生物对于pH的敏感性也是影响效果的重要因素。
不同类型的微生物对pH的适应范围有所差异，大多数厌氧微生物喜欢在中性或微酸性条件下工作。
过高或过低的pH值可能会抑制微生物的生长和活性。
3.温度：厌氧微生物的活性也受到温度的影响。
大多数厌氧微生物适宜在中等温度下生长和繁殖，通常是20-40摄氏度。
过高或过低的温度可能会限制微生物的生长速度和产物生成。
4.水分和氧气含量：虽然厌氧过程不依赖氧气，但氧气的存在可能会抑制厌氧微生物的生长。
此外，良好的水分平衡也是维持微生物的生长和代谢活动的重要因素。
过高或过低的水分含量可能会干扰微生物的生理过程。
此外，环境中的其他物质，如金属离子、抗生素和毒物等，也可能影响厌氧的效果。
这些物质可以作为辅助剂或抑制剂，对厌氧微生物的生长和代谢产生影响。
综上所述，厌氧的基本原理是通过不同类型的微生物进行无氧代谢，产生能量和代谢产物。
影响厌氧效果的因素包括底物种类和浓度、pH值、温度、水分和氧气含量，以及其他环境物质的存在。
对这些因素的了解和控制，可以有效地优化厌氧过程，提高产量和效率。
厌氧的基本原理及影响其效果的因素
厌氧生化法的基本原理及影响其效果的因素一、厌氧生化法的基本原理废水厌氧生物处理是在无分子氧条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程，也称为厌氧消化。
厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程，依靠三大主要类群的细菌，即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。
因而粗略地将厌氧消化过程分为三个连续的阶段，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段，如下图所示：（1）水解酸化（2）产氢产乙酸（3）产甲烷第一阶段为水解酸化阶段。
复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物，然后渗入细胞体内，分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。
这个阶段主要产生较高级脂肪酸。
含氮有机物分解产生的NH除了提供合成细胞物质的氮源外，在水中部分电离，形成NHHCO，具有缓冲消化液PH值的作用。
第二阶段为产氢产乙酸阶段。
在产氢产乙酸细菌的作用下，第一阶段产生的各种有机酸被分解转化成乙酸和H2 ，在降解奇数碳素有机酸时还形成CO2 。
第三阶段为产甲烷阶段。
产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、CO2 和H2 等转化成甲烷。
虽然厌氧消化过程可分为以上三个阶段，但是在厌氧反应器中，三个阶段是同时进行的，并保持某种程度的动态平衡。
这种动态平衡一旦被PH值、温度、有机负荷等外加因素所破坏，贝y首先将使产甲烷阶段受到抑制，其结果会导致低级脂肪酸的积存和厌氧进程的异常变化，甚至会导致整个厌氧消化过程停滞。
二、影响厌氧处理效果的因素水解产酸细菌和产氢产乙酸细菌，可统称为不产甲烷菌，它包括厌氧细菌和兼性细菌，尤以兼性细菌居多。
与产甲烷菌相比，不产甲烷菌对PH值、温度、厌氧条件等外界环境因素的变化具有较强的适应性，且其增殖速度快。
而产甲烷菌是一群非常特殊的、严格厌氧的细菌，它们对环境条件的要求比不产甲烷菌更严格，而且其繁殖的世代期更长。
因此，产甲烷细菌是决定厌氧消化效率和成败的主要微生物，产甲烷阶段是厌氧过程速率的限制步骤。
最新厌氧的基本原理及影响其效果的因素资料
厌氧生化法的基本原理及影响其效果的因素一、厌氧生化法的基本原理废水厌氧生物处理是在无分子氧条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程，也称为厌氧消化。
厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程，依靠三大主要类群的细菌，即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。
因而粗略地将厌氧消化过程分为三个连续的阶段，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段，如下图所示：24% 28%CH4 52% 72%乙酸第一阶段为水解酸化阶段。
复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物，然后渗入细胞体内，分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。
这个阶段主要产生较高级脂肪酸。
含氮有机物分解产生的NH3除了提供合成细胞物质的氮源外，在水中部分电离，形成NH4HCO3，具有缓冲消化液PH值的作用。
第二阶段为产氢产乙酸阶段。
在产氢产乙酸细菌的作用下，第一阶段产生的各种有机酸被分解转化成乙酸和H2，在降解奇数碳素有机酸时还形成CO2。
第三阶段为产甲烷阶段。
产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、CO2和H2等转化成甲烷。
虽然厌氧消化过程可分为以上三个阶段，但是在厌氧反应器中，三个阶段是同时进行的，并保持某种程度的动态平衡。
这种动态平衡一旦被PH值、温度、有机负荷等外加因素所破坏，则首先将使产甲烷阶段受到抑制，其结果会导致低级脂肪酸的积存和厌氧进程的异常变化，甚至会导致整个厌氧消化过程停滞。
二、影响厌氧处理效果的因素水解产酸细菌和产氢产乙酸细菌，可统称为不产甲烷菌，它包括厌氧细菌和兼性细菌，尤以兼性细菌居多。
与产甲烷菌相比，不产甲烷菌对PH值、温度、厌氧条件等外界环境因素的变化具有较强的适应性，且其增殖速度快。
而产甲烷菌是一群非常特殊的、严格厌氧的细菌，它们对环境条件的要求比不产甲烷菌更严格，而且其繁殖的世代期更长。
因此，产甲烷细菌是决定厌氧消化效率和成败的主要微生物，产甲烷阶段是厌氧过程速率的限制步骤。
厌氧反应的影响因素及分析！
厌氧反应的影响因素及分析！厌氧生物处理的影响因素有哪些?1.温度：存在两个不同的最佳温度范围(55℃左右，35℃左右)。
通常所称高温厌氧消化和低温厌氧消化即对应这两个最佳温度范围。
2.pH值：厌氧消化最佳pH值范围为6.8～7.2。
3.有机负荷：由于厌氧生物处理几乎对污水中的所有有机物都有降解作用，因此讨论厌氧生物处理时，一般都以CODcr来分析研究，而不象好氧生物处理那样必须以BOD5为依据。
厌氧处理的有机负荷通常以容积负荷和一定的CODcr去除率来表示。
4.营养物质：厌氧法中碳氮磷的比值控制在CODcr:N:P=(200～300):5:1即可。
甲烷菌对硫化氢的最佳需要量为11.5mg/L。
有时需补充某些必需的特殊营养元素，甲烷菌对硫化物和磷有专性需要，而铁、镍、锌、钴、钼等对甲烷菌有激活作用。
5.氧化还原电位：氧化还原电位可以表示水中的含氧浓度，非甲烷厌氧微生物可以在氧化还原电位小于+100mV的环境下生存，而适合产甲烷菌活动的氧化还原电位要低于-150mV，在培养甲烷菌的初期，氧化还原电位要不高于-330mV。
6.碱度：废水的碳酸氢盐所形成的碱度对pH值的变化有缓冲作用，如果碱度不足，就需要投加碳酸氢钠和石灰等碱剂来保证反应器内的碱度适中。
7.有毒物质。
8.水力停留时间：水力停留时间对于厌氧工艺的影响主要是通过上流速度来表现出来的。
一方面，较高的水流速度可以提高污水系统内进水区的扰动性，从而增加生物污泥与进水有机物之间的接触，提高有机物的去除率。
另一方面，为了维持系统中能拥有足够多的污泥，上流速度又不能超过一定限值。
营养物质对厌氧生物处理的影响体现在哪些方面?厌氧微生物的生长繁殖需要摄取一定比例的CNP及其他微量元素，但由于厌氧微生物对碳素养分的利用率比好氧微生物低，一般认为，厌氧法中碳氮磷的比值控制在CODcr：N:P=(200～300)：5：1即可。
还要根据具体情况，补充某些必需的特殊营养元素，比如硫化物、铁、镍、锌、钴、钼等。
关于厌氧消化的小知识
厌氧消化的影响因素1、温度温度适宜时.细菌发育正常，有机物分解完全，产气量高。
根据操作温度的不同，可将厌氧消化分为：①低温消化：可不控制消化温度(≤30℃);②中温消化：30-35℃;③高温消化：50-56℃。
实际上，在0-56℃的范围内，产甲烷菌并没有特定的温度限制，然而在一定温度范围内被驯化以后，温度稍存升降(±2℃)，都可严重影响甲烷消化作用，尤其是高温消化，对温度变化更为敏感。
因此，在厌氧消化操作运行过程中，应尽量保持温度不变。
2、污泥投配率投配率系指每月加入消化池的新鲜污泥体积与消化池体积的比率，以百分煎计。
根据经验.中温消化的新鲜污泥投配率以6%-8%为宜。
在设计时，新鲜污泥投配率可在5%-12%之间选用。
若要求产气量多，采用下限值;若以处理污泥为主.则可采用上限值。
一般来说，投配率大，则有机物分解程度减少，产气量下降，所需消化池容积小;反之，则产气量增加.所需消化池容积大。
3、营养与碳氮比消化池的营养由投配污泥供给，营养配比中最重要的是C/N比。
C/N比太高，细菌氮量不足，消化液缓冲能力降低，pH值容易下降;C/N比太低，含氮量过多，pH值可能上升到8.0以上，脂肪酸的铵盐发生积累，使有机物分解受到抑制。
据研究，对于污泥消化处理来说， C/N比以(10-20)：l较合适，因此，初沉池污泥的消化较好，剩余活性污泥C/N比约为5：1，所以不宜单独进行消化处理。
4、搅拌搅拌操作可以使鲜污泥与熟污泥均匀接触，加强热传导，均匀地供给细菌以养料，打碎液面上的浮渣层，提高消化池的负荷。
20世纪40年代的消化池设有搅拌设施，称标准消化池，其消化时间长，需30-60d。
有搅拌设备的消化池消化时间为l0-15d。
5、酸碱度酸碱度影响消化系统的pH值和消化液的缓冲能力，因此消化系统中有一定的碱度要求。
若碱度不足，可投加石灰、无水氨或碳酸铵进行调节。
但大量投加石灰，常使碱度偏高，泥量增加，应尽量合理利用。
餐厨垃圾厌氧发酵影响因素及产物分析2
餐厨垃圾厌氧发酵影响因素及产物分析杨林海(兰州理工大学，甘肃兰州 730000)摘要：对城市餐厨垃圾进行了厌氧发酵实验，探讨了活性污泥来源、基质来源、盐分、以及基质粒度等因素对餐厨垃圾厌氧发酵的影响。
实验结果表明:化粪池污泥接种餐厨垃圾厌氧发酵产气效果明显；当碳氮比在30左右时产气量增加趋于平稳；钠盐浓度大于5g/L的基质对餐厨垃圾厌氧发酵有抑制作用，钠盐浓度小于5g/L的基质对餐厨垃圾厌氧发酵有促进作用；减小基质的颗粒粒度可以加快厌氧发酵产气速度，缩短发酵时间，提高垃圾的减量化。
此外，在餐厨垃圾厌氧堆肥发酵过程中，pH一般会降低。
关键词：餐厨垃圾；厌氧发酵；影响因素The influence factors of food waste anaerobic digestion and product analysisYang lin-hai（Lanzhou university of technology ,Lanzhou Gansu 730000,China）Abstract：In the experiments of city food waste anaerobic digestion.. The effects of sources of activated sludge, sources of food waste, salinity, and matrix size, on anaerobic digestion were discussed in detail. The results showed that the gas anaerobic fermentation is obvious effect using the septic tank sludge;when C/N in about 30 than gas production tend to be stable; the salinity more than 5g/L can inhibit anaerobic fermentation, opposite the salinity less than 5g/L can promote anaerobic fermentation ; reduce the size of matrix can accelerate gas velocity and shortens fermentation time; In the actual, the pH generally can be decreased.Key words: food waste；anaerobic fermentation；influence factors餐厨垃圾俗称泔水，是指宾馆、饭店、餐馆和机关、院校、企事业单位在食品加工、餐饮服务、单位供餐等活动过程中产生的废弃物。
污水处理-厌氧生物处理方法
2、气化阶段： 有机酸、醇、醛等中间产物在甲烷菌的作用下转化为生物气，也可称消化气，主体是CH4，因此气化阶段常称甲烷化阶段。该阶段除产生CH4外，还产生CO2和微量H2S。
1)厌氧生物处理的早期目的和过程
液化阶段： 兼性厌氧菌作用，大量氢产生，也称氢发酵阶段，有机酸大量积累，pH迅速下降，污泥带有粘性，呈灰黄色，并发出恶臭，污泥称为酸性发酵污泥。 气化阶段： 专性厌氧菌作用，需隔绝光和空气，最佳pH值7.2-7.5，有机酸浓度不超过2000mg/L，最佳50－500mg/L， 碱度不应超过5000mg/L，最佳2000－3000mg/L 污泥呈黑色，稳定不易腐化，无甚恶臭，易于脱水，这种污泥成为熟污泥或消化污泥。
早期的厌氧处理研究主要针对污泥消化，即将污泥中的固态有机物降解为液态和气态的物质。 污泥的消化过程明显分为两个阶段：固态有机物先液化，称液化阶段；接着降解产物气化，称气化阶段；整个过程历时半年以上。
1)厌氧生物处理的早期目的和过程
1、液化阶段 最显著的特征是液态污泥的PH值迅速下降，不到10天，降到最低值(例如在室温下，露在空气中的食物几天内就变馊发酸)，所以又称酸化阶段。 污泥中的固态有机物如淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等，在无氧环境中降解时，转化为有机酸、醇、醛、水分子等液态产物和C02、H2、NH3、H2S等气体分子。由于转化产物中有机酸是主体，所以导致PH值下降。 又由于产生的NH3溶解于水后产生的NH4OH具有碱性，产生中和反应并经过长时间的过程后使PH值回升，并进入气化阶段。
2、酸碱度、pH值
三、厌氧消化的影响因素与控制要求
厌氧装置适宜在中性或稍偏碱性的状态下运行。最适pH值为7.0～7.2，pH6.6～7.4较为适宜。 pH值和温度是影响甲烷细菌生长的两个重要环境因素。 影响微生物对营养物的吸收； pH强烈地影响酶的活性，进而影响微生物细胞内的生物化学过程。
探究餐厨垃圾厌氧消化影响因素及对策
探究餐厨垃圾厌氧消化影响因素及对策本文针对餐厨垃圾厌氧消化影响因素进行了分析，并提出了相应的应对策略，仅供参考。
标签：餐厨垃圾；厌氧消化；影响因素；对策1厌氧消化影响因素分析1.1含固率厌氧消化过程中，含固率是需要设定的基本工况之一。
传统的厌氧消化通常在较低的含固率条件下进行，处理设施占地面积大，处理效率低，保温能耗高，沼液多；近年来新兴的高含固厌氧消化（TS为8%～15%）具有占地小、效率高、能耗低等优点而被广泛采用。
餐厨垃圾本身具有较高的含固率，通常为10%～25%，当厌氧消化进料含固率为15%时，餐厨垃圾厌氧消化效率相对于含固率5%时提高了37%。
根据某餐厨垃圾处理项目的物料平衡图可知，当原始餐厨垃圾含固率为20%时，预处理系统先将无机杂物去除，三相分离后得到油脂、有机固渣与贫油废水，将有机固渣与贫油废水混合后的餐厨浆液含固率为9.6%，有机质含量高，很适于进行厌氧消化产沼。
1.2有机负荷相关资料研究了序批式实验条件下不同有机负荷对餐厨垃圾厌氧消化性能的影响。
发现当有机负荷为4g/（L·d）时，餐厨垃圾厌氧消化所得到的甲烷产率最大，为547.1mL/g。
当有机负荷有所提高时，会延长餐厨垃圾厌氧消化反应的延滞期。
相关研究的餐厨垃圾干式发酵实验研究了不同有机负荷（40～60g/（L·d））条件下餐厨垃圾中温厌氧消化的性能，发现在序批条件下干发酵最佳有机负荷为42.9g/（L·d）。
在另一组餐厨浆液TS为5.4%～8.6%的厌氧消化实验里，当有机负荷从6.4g/（L·d）上升到21.8g/（L·d）时，甲烷产率从465mL/g下降到了377mL/g，有机负荷的波动对沼气产率的影响较大。
1.3Na+、挥发性脂肪酸与氨氮相关资料研究了餐厨垃圾厌氧消化系统内部总氨氮浓度的积累及抑制作用。
发现总氨氮在系统内部的积累，呈现一种先加快而后减慢的趋势，当氨氮达到一定浓度时，便会停止积累，保持稳定。
厌氧消化中微生物群落多样性的影响因素研究
厌氧消化中微生物群落多样性的影响因素研究厌氧消化是一种用于处理有机废物的生物技术，其原理是通过微生物群落的代谢作用将有机废物转化为沼气和有机肥料。
在厌氧消化过程中，微生物群落的多样性对于沼气产生率和稳定性等方面有着至关重要的影响。
本文将探讨厌氧消化中微生物群落多样性的影响因素研究。
一、pH值pH值是厌氧消化过程中最为重要的影响因素之一。
在不同pH值下，微生物群落的种类和数量会发生变化，从而影响沼气产生率和稳定性。
一般来说，厌氧消化的最适pH值为6.5-7.5，当pH值过高或过低时，会抑制某些微生物的生长和代谢，从而影响厌氧消化的效率。
二、温度在厌氧消化过程中，温度也是一个非常重要的影响因素。
不同微生物对温度的适应能力也不同，因此在不同温度下，微生物群落的种类和数量也会发生变化。
一般来说，厌氧消化的适宜温度为35-40℃，当温度过高或过低时，会抑制某些微生物的生长和代谢，从而影响厌氧消化的效率。
三、有机物质厌氧消化的主要目的是将有机废物转化为沼气和有机肥料，因此有机物质是厌氧消化中不可或缺的影响因素之一。
在有机物质较少的情况下，微生物的生长和代谢能力会受到限制，从而影响沼气产生率和稳定性。
而在有机物质过多的情况下，微生物群落的代谢产物会过多，从而影响沼气的质量和数量。
四、氧气在厌氧消化过程中，氧气是一种有害的气体，可以破坏微生物群落的平衡，从而影响沼气产生率和稳定性。
因此，厌氧消化过程中必须保证氧气的含量非常低，一般不超过0.5%。
五、营养物质营养物质也是影响微生物群落多样性的重要因素之一。
在厌氧消化的过程中，微生物需要吸收足够的营养物质来维持其生长和代谢能力。
如果营养物质缺乏，微生物的数量和种类都会受到影响，从而影响沼气产生率和稳定性。
综上所述，厌氧消化中微生物群落多样性的影响因素有很多，包括pH值、温度、有机物质、氧气和营养物质等。
只有掌握和优化这些影响因素，才能够实现高效、稳定的厌氧消化过程，确保生产生态化、节能高效、环保安全。
patescibacteria厌氧消化生长条件
patescibacteria厌氧消化生长条件厌氧消化生长是一种微生物在无氧条件下进行能量代谢和生长的过程。
厌氧消化生长条件是指在缺氧或无氧环境中，微生物通过消化并利用有机物来生长繁殖的条件。
厌氧消化生长条件一般包括适宜的温度、pH值、氧气浓度、碳源和氮源等要素。
本文将从这些方面分析厌氧消化生长条件。
适宜的温度是厌氧消化生长的重要条件之一。
一般来说，微生物的生长速度和代谢活动受温度影响较大。
在一定的温度范围内，微生物的生长速度会加快，而在过高或过低的温度下微生物的生长速度会减慢甚至停滞。
厌氧消化生长的适宜温度一般在20-45摄氏度之间，这个范围内的温度能够促进微生物代谢活动，使其生长繁殖。
pH值也是影响厌氧消化生长条件的重要因素之一。
微生物对pH值的敏感性较高，不同类型的微生物对pH值的适应范围也不同。
一般来说，厌氧消化生长条件的适宜pH范围为6.5-8.5，这个范围内的pH值对绝大多数厌氧微生物来说是比较适宜的。
如果pH值过高或过低会影响微生物的代谢活动和生长繁殖，甚至导致微生物死亡。
氧气浓度是厌氧消化生长条件的另一个重要因素。
由于厌氧微生物无法利用氧气进行能量代谢，所以适宜的氧气浓度也就成为了厌氧消化生长的重要条件之一。
一般来说，厌氧消化生长的适宜氧气浓度为0-5%，这个范围内的氧气浓度可以满足微生物的生长需求，促进其代谢活动和生长繁殖。
碳源和氮源作为微生物生长繁殖的重要营养物质，也是厌氧消化生长条件的重要组成部分。
在厌氧消化生长过程中，微生物需要有机物来作为碳源和氮源来合成蛋白质、核酸等生物大分子。
适宜的碳源和氮源可以促进微生物的生长繁殖，如果缺乏碳源和氮源会严重影响微生物的生长和代谢活动。
综上所述，厌氧消化生长条件是微生物在无氧条件下进行生长繁殖的重要条件。
适宜的温度、pH值、氧气浓度、碳源和氮源等要素对微生物的生长繁殖起着至关重要的作用。
只有在这些条件的满足下，微生物才能够在缺氧或无氧环境中进行正常的代谢活动和生长繁殖。
厌氧的基本原理及影响其效果的因素知识讲解
厌氧的基本原理及影响其效果的因素厌氧生化法的基本原理及影响其效果的因素一、厌氧生化法的基本原理废水厌氧生物处理是在无分子氧条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程，也称为厌氧消化。
厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程，依靠三大主要类群的细菌，即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。
因而粗略地将厌氧消化过程分为三个连续的阶段，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段，如下图所示：24% 28%CH4 52% 72%乙酸第一阶段为水解酸化阶段。
复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物，然后渗入细胞体内，分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。
这个阶段主要产生较高级脂肪酸。
含氮有机物分解产生的NH3除了提供合成细胞物质的氮源外，在水中部分电离，形成NH4HCO3，具有缓冲消化液PH值的作用。
第二阶段为产氢产乙酸阶段。
在产氢产乙酸细菌的作用下，第一阶段产生的各种有机酸被分解转化成乙酸和H2，在降解奇数碳素有机酸时还形成CO2。
第三阶段为产甲烷阶段。
产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、CO2和H2等转化成甲烷。
虽然厌氧消化过程可分为以上三个阶段，但是在厌氧反应器中，三个阶段是同时进行的，并保持某种程度的动态平衡。
这种动态平衡一旦被PH值、温度、有机负荷等外加因素所破坏，则首先将使产甲烷阶段受到抑制，其结果会导致低级脂肪酸的积存和厌氧进程的异常变化，甚至会导致整个厌氧消化过程停滞。
二、影响厌氧处理效果的因素水解产酸细菌和产氢产乙酸细菌，可统称为不产甲烷菌，它包括厌氧细菌和兼性细菌，尤以兼性细菌居多。
与产甲烷菌相比，不产甲烷菌对PH值、温度、厌氧条件等外界环境因素的变化具有较强的适应性，且其增殖速度快。
而产甲烷菌是一群非常特殊的、严格厌氧的细菌，它们对环境条件的要求比不产甲烷菌更严格，而且其繁殖的世代期更长。
厌氧消化的影响因素
1.2.4 氧化还原电位（ORP）氧化还原电位（ORP）应用于废水生物处理和污泥消化的监测中，用以综合反映错综复杂的生物处理构筑物内生化反应总的氧化或还原状态。
某一种化学物质的氧化还原电位是该物质由其还原态向氧化态流动时的电位差。
一个体系的氧化还原电位是由该体系中所有能形成氧化还原电对的化学物质的存在状态决定的。
严格说来，厌氧环境的主要标志是厌氧消化液具有低的氧化还原电位，其值应为负值。
不同的厌氧消化系统要求的氧化还原电位值不尽相同。
同一系统中，不同细菌群要求的氧化还原电位也不尽相同。
研究表明[]，（ABR反应器基质降解性试验）中温厌氧消化系统要求的氧化还原电位应低于-300mv~-380mv。
产酸菌对氧化还原电位的要求不严，甚至可在+100mv~-100mv的兼性条件下生长繁殖，而甲烷菌最适的氧化还原电位在-350mv或更低[]。
这主要是由于厌氧系统中氧化还原电位的高低对甲烷菌的影响极为明显，甲烷菌细胞内具有许多低氧化还原电位的酶系统，当系统中的氧化态物质的标准电位高且浓度大时，这些酶系统被高电位不可逆转的氧化破坏，是甲烷菌的生长受到抑制或死亡。
周洪波等人[]通过调节通气和搅拌控制发酵系统的氧化还原电位，考察了恒化器中氧化还原电位对葡萄糖厌氧发酵产物生成的影响，结果发现，氧化还原电位对发酵产物具有强烈影响。
在Ph=6和水力停留时间为5h和10h，ORP为-550~-300mv时，乙酸和乳酸是主要产物，丁酸浓度随ORP的升高而降低，而丙酸和甲酸浓度随ORP升高而增加。
当ORP>-200mv时，除乙醇外的所有产物的浓度都急剧下降。
在ORP>-100mv、Ph<3.5的条件下，酵母菌是主要微生物，而乙醇是主要产物。
厌氧消化的影响因素有哪些
厌氧消化的影响因素有哪些厌氧消化的影响因素有哪些？甲烷发酵阶段是厌氧消化反应的掌控阶段，因此厌氧反应的各项影响因素也以对甲烷菌的影响因素为准。
一、温度因素厌氧消化中的微生物对温度的变化特别敏感（日变化小于2℃），温度的蓦地变化，对沼气产量有明显影响，温度突变超过肯定范围时，则会停止产气。
依据采纳消化温度的高处与低处，可以分为常温消化（10—30℃）、中温消化（33—35℃左右）和高温消化（50—55℃左右）。
二、生物固体停留时间（污泥龄）与负荷三、搅拌和混合搅拌可使消化物料分布均匀，加添微生物与物料的接触，并使消化产物适时分别，从而提高消化效率、加添产气量。
同时，对消化池进行搅拌，可使池内温度均匀，加快消化速度，提高产气量。
搅拌方法包括气体搅拌、机械搅拌、泵循环等。
气体搅拌是将消化池产生的沼气，加压后从池底部冲入，利用产生的气流，达到搅拌的目的。
机械搅拌适合于小的消化池，液搅拌和气搅拌适合于大、中型的沼气工程。
四、营养与C/N比厌氧消化原材料在厌氧消化过程中既是产生沼气的基质，又是厌氧消化微生物赖以生长、繁殖的营养物质。
这些营养物质中*紧要的是碳素和氨素两种营养物质，在***生命活动过程中需要肯定比例的氮素和碳素（COD∶N∶P=200∶5∶1）。
原材料C/N比过高，碳素多，氮素养料相对缺乏，**和其他微生物的生长繁殖受到限制，有机物的分解速度就慢、发酵过程就长。
若C/N比过低，可供消耗的碳素少，氮素养料相对过剩，则简单造成系统中氨氮浓度过高，显现氨中毒。
五、有毒物质挥发性脂肪酸（VFA是消化原材料酸性消化的产物，同时也是甲烷菌的生长代谢的基质。
肯定的挥发性脂肪酸浓度是保证系统正常运行的必要条件，但过高的VFA会抑制甲烷菌的生长，从而破坏消化过程。
有很多化学物质能抑制厌氧消化过程中微生物的生命活动，这类物质被称为抑制剂。
抑制剂的种类也很多，包括部分气态物质、重金属离子、酸类、醇类、苯、氰化物及去垢剂等。
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厌氧消化的影响因素有哪些？厌氧消化的影响因素有哪些？甲烷发酵阶段是厌氧消化反应的控制阶段，因此厌氧反应的各项影响因素也以对甲烷菌的影响因素为准。
一、温度因素厌氧消化中的微生物对温度的变化非常敏感（日变化小于±2℃），温度的突然变化，对沼气产量有明显影响，温度突变超过一定范围时，则会停止产气。
根据采用消化温度的高低，可以分为常温消化（10-30℃）、中温消化（33-35℃左右）和高温消化（50-55℃左右）。
二、生物固体停留时间（污泥龄）与负荷三、搅拌和混合搅拌可使消化物料分布均匀，增加微生物与物料的接触，并使消化产物及时分离，从而提高消化效率、增加产气量。
同时，对消化池进行搅拌，可使池内温度均匀，加快消化速度，提高产气量。
搅拌方法包括气体搅拌、机械搅拌、泵循环等。
气体搅拌是将消化池产生的沼气，加压后从池底部冲入，利用产生的气流，达到搅拌的目的。
机械搅拌适合于小的消化池，液搅拌和气搅拌适合于大、中型的沼气工程。
四、营养与C/N比厌氧消化原料在厌氧消化过程中既是产生沼气的基质，又是厌氧消化微生物赖以生长、繁殖的营养物质。
这些营养物质中最重要的是碳素和氨素两种营养物质，在厌氧菌生命活动过程中需要一定比例的氮素和碳素（COD∶N∶P=200∶5∶1）。
原料C/N比过高，碳素多，氮素养料相对缺乏，细菌和其他微生物的生长繁殖受到限制，有机物的分解速度就慢、发酵过程就长。
若C/N比过低，可供消耗的碳素少，氮素养料相对过剩，则容易造成系统中氨氮浓度过高，出现氨中毒。
五、有毒物质挥发性脂肪酸（VFA是消化原料酸性消化的产物，同时也是甲烷菌的生长代谢的基质。
一定的挥发性脂肪酸浓度是保证系统正常运行的必要条件，但过高的VFA会抑制甲烷菌的生长，从而破坏消化过程。
有许多化学物质能抑制厌氧消化过程中微生物的生命活动，这类物质被称为抑制剂。
抑制剂的种类也很多，包括部分气态物质、重金属离子、酸类、醇类、苯、氰化物及去垢剂等。
六、酸碱度、pH值和消化液的缓冲作用pH值的变化直接影响着消化过程和消化产物。
1、由于pH的变化引起微生物体表面的电荷变化，进而影响微生物对营养物的吸收；2、pH除了对微生物细胞有直接影响外，还可以促使有机化合物的离子化作用，从而对微生物产生间接影响，因为多数非离子状态化合物比离子状态化合物更容易渗入细胞；3、pH强烈地影响酶的活性，酶只有在最适宜的pH值时才能发挥最大活性，不适宜的pH值使酶的活性降低，进而影响微生物细胞内的生物化学过程。
七、氧化还原电位（ORP或Eh）厌氧环境，主要以体系中的氧化还原电位来反映。
高温厌氧消化系统适宜的氧化还原电位为-500~-600mV；中温厌氧消化系统及浮动温度厌氧消化系统要求的氧化还原电位应低于-300~-380mV。
产酸细菌对氧化还原电位的要求不甚严格，甚至可在+100~-100mV的兼性条件下生长繁殖；甲烷细菌最适宜的氧化还原电位为-350mV或更低。
八、氨氮厌氧消化过程中，氮的平衡是非常重要的因素。
消化系统中的由于细胞的增殖很少，故只有很少的氮转化为细胞，大部分可生物降解的氮都转化为消化液中的氨氮，因此消化液中氨氮的浓度都高于进料中氨氮的浓度。
实验研究表明，氨氮对厌氧消化过程有较强的毒性或抑制性，氨氮以NH4+及NH3等形式存在于消化液中，NH3对产甲烷菌的活性有比NH4+更强的抑制能力。
国内污泥厌氧消化装置停运或运行不良的原因浅析(2011-06-23 11:01:28)转载▼标签：污泥污泥处置厌氧消化高碑店杂谈——高碑店消化发电项目数据解读北京高碑店污水厂直到几年前还一直是我国污水界最有代表性的工程之一，其厌氧消化更是继天津的几个厌氧消化项目之后，国内建设最早、规模最大、设计配套最完整、运行时间较长的项目之一。
但2008年奥运会前，消化部分停止了运行，至今尚未恢复生产，时间已过去了三年多，甚至还有传闻说消化罐等要彻底拆除，为计划中的带式干化项目让地。
关于高碑店的消化项目，有多篇已发表的论文可供参考。
如张韵等《高碑店污泥消化发电项目》、张韵等《高碑店污水处理厂污泥处理系统及设计中应注意的一些问题》、刘达克《高碑店污泥消化的启动》、李维、杨向平等《高碑店污水处理厂沼气热电联供情况介绍》、王立国《高碑店厌氧消化与沼气发电》、宋晓雅等《高碑店污水处理厂污泥处理系统工艺介绍及运行分析》等。
本文拟采用这些论文所提供的数据，建立一个厌氧消化的分析计算模型，以了解厌氧消化项目的设计思想，并结合所报道的实际运行数据，分析技术经济特征，进而探讨项目消化停运的原因。
一、项目设计条件与模型的建立资料显示，一、二期项目在泥区物流、厌氧消化工艺方面的设计参数是基本一致的，所不同的地方仅在于消化器的搅拌形式、沼气发电机的选型和配置、脱硫工艺类型等。
这里按每期项目数据单独分析。
“设计水量50万m3/d，初沉泥和二沉池的混合污泥量为4417m3／d，污泥含水率97％”，则浓缩污泥的干固体量为132.5吨/日。
项目采用中温两级消化，温度35度，一级消化的固体停留时间21天，二级7天，一级消化器12个，二级4个，则单体消化器的有效容积为7800立方米。
入消化器浓缩污泥量2208立方米/日，则含固率的设计值为6%（实际4-5%）；设计消化参数取值为干基有机质含量60%，消化降解率50%。
则每日有机质降解量为39.75吨/日。
设计日产气量设计值为26500立方米。
假设甲烷含量在60-65%之间，取中值63%，则日产甲烷量约16695立方米/日。
由此可知，设计时可能采用了有机质降解产甲烷系数0.42 Nm3/kg.VSSr。
消化器的设计直径20米，总高28.8米，其中地下5米。
据此可得到消化器的表面积。
二期项目设计时，给出了项目“消化池冬季所需最大加热量为226.8万Kcal／h。
夏季最小加热量为138.3万Kcal／h”的数据，据此，可采用北京地区气温、土温数据，建立适合此类消化池的加热部分计算模型。
为使模型完整，根据进出水数据，反推得到污水处理工艺的设计数据如下：入水BOD5 200 mg/l，出水20 mg/l，TSS进水200 mg/l，初沉池固体去除率50%，剩余污泥产率系数0.60 kg/kg，MLVSS浓度1.6 kg/m3，MLVSS分解系数0.05，MLVSS/MLSS比0.60。
在沼气使用方面，一、二期项目装机量均为2000 kW；以二期的设计发电效率38.3%考虑，需要耗用沼气19955立方米/日；根据二期项目发电机余热量50.3%，发电机满负荷时所产余热应能满足冬季最大加热量需求。
这里为分析方便起见，不采用全部余热生成热水的方法，而是考虑部分高温余热（相当于发电沼气输入热量的19.5%）生成蒸汽或导热油用于干化，以此来考察厌氧消化的多余能量结合干化实现污泥减量的潜力。
仅采用缸套冷却水和润滑油冷却水进行热水回收，这相当于沼气发电输入热量的28.5%。
热水不足部分，在专设的沼气锅炉中燃烧沼气替代。
满足发电同时满足消化供热最大需求的沼气剩余部分用于干化。
干化数据采用动态取值，升水蒸发量净热耗在660-720 kcal/kg之间，干化后含固率越高，净热耗越低。
二、运行效果与技术问题从日产污泥的干固体量看，此项目如果不进行消化，采用带机假设可机械脱水至含固率20%的话，每日应产生湿泥量663吨。
按照设计，厌氧消化可实现干固体减量30%，经脱水后，获得含固率25%的湿泥约371吨，相当于总体湿泥减量44%。
在沼气产量为26500立方米/日时，维持设计发电量2000 kWh，需要将沼气的75.3%需要用于发电，21.7%用于沼气锅炉生产蒸汽或热水用于满足最大热能消耗下的保温加热，剩余的3%与来自沼气发电机的余热（回收为导热油或蒸汽），可供蒸发1428 kg/h的水分，能将脱水至含固率25%的污泥干燥到大约27.5%。
从本项目的设计参数看，厌氧消化产生的能量用于发电后，剩余热量仅能满足干化提升2.5个百分点，能量产出有限。
发电同时进行热干化的可能性较低，除非干化有大量废热可供利用，不占沼气份额、从污泥减量看，厌氧消化在理论上十分有意义，消化后污泥的脱水性质改善，可望实现污泥减量（以未消化湿泥的脱水后含固率20%计）的幅度较大。
然而，实际运行下来，结果与设计值有较大的偏差。
根据李维、杨向平等《高碑店污水处理厂沼气热电联供情况介绍》（载《给水排水》2003年第12期），2003年初两期项目均实现稳定运行后的实际总产气量仅为25000立方米/日，日均发电量55000千瓦，发电量约为设计值4000 kWh（实际3836 kWh）的57%，产气量相当于设计值53000立方米的47%。
该文分析，高碑店项目的实际来水量为80多万立方米/日，相当于设计值100万立方米的80%，因此厌氧项目的产气能力可望达到40000立方米/日，也就是设计值的75%以上。
此时设施还应有较好的经济效益。
然而，几年运行下来，产气量远远达不到设计规模，经济效益不佳，其间又出现过两次重大安全事故，技术、管理、安全等多方面的原因，最终造成了项目的停运。
张韵等《高碑店污水处理厂污泥处理系统及设计中应注意的一些问题》（2005年首届中国城镇水务发展战略国际研讨会论文集）、宋晓雅等《高碑店污水处理厂污泥处理系统工艺介绍及运行分析》（载《给水排水》2004年第12期）对高碑店厌氧发电项目的技术问题进行了较为全面的总结，这里不做引述，仅提出几个比较关键的问题讨论如下：1、进泥含固率低的问题原设计浓缩池出泥含水率为94%，而实际运行的浓缩池出泥含水率95~96%。
固体回流给污水处理、脱水都带来了问题，但核心问题是单位池容的产气率降低。
笔者以为，4-6%的含固率是目前国内厌氧消化项目的典型取值范围，如果仅提高进泥含固率就可以保证实现设计产气率，这一问题其实不难解决。
由于水量减少了20%，这意味着干固体量也应减少20%，但进泥浓度下降为5%，仍可保持同样的水力停留时间，消化率应不受到什么影响。
如果浓缩只能达到4%含固率的话，也可考虑将少量浓缩污泥进行预脱水，然后将这部分脱水污泥打入消化罐混合而成5%，由此可彻底避免文章所提到的“固体回流现象”。
含固率低一定会造成加热量提高，有机质负荷降低，池容产气量减少，因此在池容一定的条件下，4%含固率的进泥一定不如6%。
含固率是对项目效益产生影响的因素之一，但还不是最主要的问题。
相反，低固体浓度，对于降低搅拌的电力消耗、减少换热器结垢只会有好处。
2、脱硫系统设计选型问题来水变化对沼气的构成产生了重大影响，硫化氢浓度高于设计值10倍，导致沼气脱硫效果不理想，引起后续处理设备的腐蚀（如球罐出现漏点、发电机系统内的汽水热交换器发生腐蚀穿透等现象）以及堵塞等，影响了发电机的发电效率及余热利用效率。