生活垃圾厌氧处理底物降解率与产气量研究
生活垃圾压榨液厌氧工艺设计分析
生活垃圾压榨液厌氧工艺设计分析摘要：为进行某 1 000 t/d 的生活垃圾压榨液处理项目工艺设计，笔者针对该项目所需的基本参数开展了一系列的研究，包括生活垃圾压榨液的特性测试、产甲烷潜力测试、连续厌氧发酵试验等。
结果显示，生活垃圾压榨液总固体含量（TS）为 6% ～8%，总挥发性有机固体含率（VS）为 60% ～ 75%，原料分解率≥80％；单位发酵罐容积产气率≥1.75m3/m3 ·d；单位发酵罐 COD容积负荷：4.9kgCOD/m3 ·d；COD 产气率：0.5m3/kgCOD 。
项目所在地生活垃圾压榨液杂质以砂砾、石头、塑料为主，因此本案例预处理工艺以除砂、塑料去除和破碎制浆为主。
带入试验数据进行计算，结果表明，案例项目需要的厌氧发酵罐有效容积约为 27 000 m3 ，水力停留时间约为 27 d，日产沼气量约为18 225 m3 。
本文通过试验过程分析和试验数据如何应用于工程计算的展示，旨在为同类工程设计提供一些参考，并为同行业工艺设计人员提供一些启示和思路。
关键词：生活垃圾压榨液；厌氧发酵；产甲烷潜力；工艺设计引言生活垃圾压榨液指的是收集来的生活垃圾经过高压压力压榨后的液相，特点是含固率高（可超过 8%）、生物降解率高、基本无毒无害、富含有机物和营养成分。
随着工业化和城市化进程的加快，城市生活垃圾产生量急剧增多，大量的城市生活垃圾既占用了土地资源又污染了环境，还造成了资源的浪费，已成为我国城市化进程中的重大环境问题将生活垃圾通过压榨、破碎、生物干化、分选等工艺后，得到 RDF（Refuse Derived Fuel 垃圾衍生燃料）作为工业窑炉辅助燃料是生活垃圾综合利用，实现生活垃圾“资源化、减量化、无害化”的重要方式之一。
生活垃圾压榨液普遍具有污染物含量高、氨氮含量高、色度大、毒性强、污染时间长等特点，是一种成分复杂的高浓度有机废水，相比于传统的渗滤液，压榨液中 COD 浓度高达 100000-140000mg/L，作为高浓度有机废水，具有利用厌氧消化工艺全面消化有机质提取沼气资源和沼气发电的价值。
生活垃圾厌氧堆肥产甲烷及古细菌多样性分析
生活垃圾厌氧堆肥产甲烷及古细菌多样性分析闫江１，江娟２（１．华中科技大学生命科学与技术学院；２．华中科技大学环境科学与工程学院，武汉４３００７４）摘要：通过厌氧堆肥试验，对厌氧堆肥产甲烷的基本特征进行了研究，结果表明：在厌氧堆肥开始阶段，气体中只有８％的甲烷，二氧化碳产率是甲烷产率的４倍左右；而随着反应的进行，二氧化碳产率呈下降趋势，甲烷产率逐渐升高，并于３个月时达到最高值４５％；此后二氧化碳及甲烷产率都逐渐降低。
对３个月时的垃圾堆肥渗出液取样，提取总ＤＮＡ，对古细菌片段进行限制性片段长度多样性分析（ＲＦＬＰ），在６０个随机选出的古细菌ｒＤＮＡ克隆子中，可以划分１５个不同的谱型。
对深入了解产甲烷厌氧微生物过程，加快垃圾稳定化具有重要意义。
关键词：生活垃圾；厌氧；堆肥；甲烷；古细菌；ＲＦＬＰ分析中图分类号：Ｘ１７２；Ｘ１３２文献标识码：Ａ文章编号：１００３－６５０４（２００６）０４－０００９－０３我国城市垃圾年产量目前已达１．９亿ｔ左右，并以年均近９％的速度增长［１］。
本研究采用厌氧堆肥法处理城市生活垃圾，垃圾在厌氧发酵过程中，会发生水解、酸化和甲烷化等一系列复杂的生物化学反应，并最终被分解成以甲烷和二氧化碳为主的气体－沼气。
Ｃｈｕｇｈ等［２］研究认为，１ｔ含水率为４５％、有机物含量为５５％的垃圾可产甲烷５７．５ｍ３，相当于甲烷含量６０％的沼气９５．８ｍ３。
因此，厌氧堆肥的产ＣＨ４较高而且容易回收利用；所以厌氧堆肥不仅较好地回收了能源，还可以获取有机肥。
本研究着重对生活垃圾厌氧堆肥过程中产气变化进行了分析。
在介绍模拟试验的基础上，对厌氧堆肥工艺产甲烷特征进行了研究。
同时，通过提取厌氧垃圾堆肥渗出液的总ＤＮＡ中选择性地ＰＣＲ扩增古细菌群落的１６ＳｒＤＮＡ片断，在此基础上建立古细菌１６ＳｒＤＮＡ克隆文库，并利用ＲＦＬＰ法对其进行分析，从而获得有关产甲烷时期垃圾堆肥内部古细菌群落的结构及其多样性的初步信息。
生活垃圾卫生填埋场填埋气体产气量的计算
The calculation of landfill gas in the municipal solid waste sanitary landfill site
Qian Mao (Jiangsu Academy of Environmenntal Industry and Technology Corp,Nanjing Jiangsu 210036,China)
好氧分解：有机物质 +O2 → CO2+H2O 厌氧分解：有机物质 +H2O → CH4+CO2+NH3+H2S 垃圾填埋场废气组份分析见表 1。
表 1 垃圾填埋场废气组份分析一览表
项目
甲烷 二氧化碳 氮 氧 硫化氢 氨 氢 一氧化碳 微量组份
体积百分比（%）45-50 40-60 2-5 0.1-1.0 0.1-1.0 0-0.1 0-0.2 0-0.2 0.01-0.6
Abstract: This study is based on the statistics of the refuse component and the quantity of landfill of one planned municipal solid waste sanitary landfill site in Yangzhou. It adopts the method of Theoretical Oxygen Demand (ThOD) and Scholl-canyon Model to acquire a relatively accurate calculation of the production of landfill gas. Based on actual cases, the study also displays the application of the calculation in the Environmental Impact Assessment (EIA), which serves as a good alternative to calculate the waste gas source. As the same time, it lays a theoretical foundation for future design in landfill gas recycle and usage.
厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势
厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势1. 引言1.1 背景介绍厌氧技术是一种利用厌氧微生物在无氧环境下降解有机物质的生物处理技术。
近年来，随着城市化进程的加快和生活垃圾产生量的增加，生活垃圾处理成为社会关注的热点问题。
传统的垃圾焚烧和填埋处理方式存在着资源浪费、环境污染等问题，而厌氧技术因其能够高效降解有机物质、产生可再生能源等优势逐渐受到重视。
在厌氧技术中，厌氧微生物可以通过发酵过程将有机废物转化为沼气等可再生能源，实现资源化利用和能源回收。
与传统的生活垃圾处理方式相比，厌氧技术具有处理效率高、无二次污染、低成本等特点，成为生活垃圾处理领域的新宠。
随着生活垃圾处理技术的不断创新和完善，厌氧技术在生活垃圾处理中的应用前景也日益广阔。
本文旨在对厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势进行深入探讨，为推动生活垃圾处理技术的进步和提升提供参考。
1.2 研究目的研究目的：本文旨在探讨厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势，分析厌氧技术在生活垃圾处理中的优势和特点，深入研究关键技术在该领域的应用情况，以及对未来市场前景进行展望。
通过对厌氧技术在生活垃圾处理中的研究和分析，旨在为相关领域的从业者、决策者以及研究人员提供参考和借鉴，促进该技术在生活垃圾处理领域的推广和应用，为环境保护和资源回收利用做出贡献。
2. 正文2.1 厌氧技术在生活垃圾处理中的现状近年来，厌氧技术在生活垃圾处理领域得到了广泛关注和应用。
通过对生活垃圾进行高效处理，厌氧技术能够有效减少废物的体积并降解有机物质，有效减少对环境的污染。
目前，国内外许多城市已经引入了厌氧技术作为垃圾处理的重要手段，取得了显著的成效。
在国内，一些大城市如北京、上海等已经建立了多个厌氧处理厂，将生活垃圾进行分类后进行处理，达到了减少垃圾填埋的效果。
同时，国内一些科研机构也在不断进行厌氧技术的研究和改进，提高了处理效率和处理质量。
在国际上，许多发达国家如德国、日本等早已将厌氧技术应用于生活垃圾处理中，并取得了良好的效果。
餐厨垃圾高效厌氧消化稳定产气研究
79餐厨垃圾高效厌氧消化稳定产气研究文_李杰伟 高仁富 罗宇 东江环保股份有限公司摘要：厌氧消化是餐厨垃圾产业化处理的主流方式，厌氧系统单位体积有机负荷和单位体积产气率是评价厌氧系统产业化能力的重要指标。
实验研究了搅拌频率、物料投加方式和不同单位体积有机负荷情况下厌氧系统的产气情况。
结果表明，在选择连续式投加物料情况下，维持60min/3hrs搅拌频率和2.8kg TVS/(m3.d)单位体积有机负荷水平，全混合厌氧消化系统可以获得稳定的高产气率，达到（2.69±0.03）m3/(m3.d)，甲烷体积分数（65.2±1.3）%。
关键词：餐厨垃圾；有机负荷；厌氧消化Study on High Efficiency Anaerobic Digestion and High Biogas Production Rate of Food W asteLI Jie-wei GAO Ren-fu LUO Yu[ Abstract ] Anaerobic digestion is the main treatment mode of food waste, and organic loading rate and biogas production rate are the main indexes that estimate the anaerobic digestion system function of food waste. The study on factors that effects biogas production rate and anaerobic digestion system stability of food waste shows that system acquires （2.69±0.03）m³/（m³.d）biogas production rate with （65.2±1.3）%（V/V）methane steadily, maintaining 2.8 kg TVS/（m³.d）and 60mins/3hrs and continuous feeding.[ Key words ] food waste; organic loading rate; anaerobic digestion据统计，目前我国每年产生的餐厨垃圾量超过6000万吨。
城市生活垃圾_MSW_厌氧消化处理研究
第14卷第1期 江苏环境科技 2001年3月城市生活垃圾(MSW)厌氧消化处理研究冷成保 肖 波 杨家宽 孙 萍 (华中理工大学环境科学与工程系 武汉 430074)摘 要 提出了城市生活垃圾的高固体含量厌氧消化处理方法并对此进行了研究。
结果表明,城市生活垃圾的高固体含量厌氧消化处理是生活垃圾最好的处理方式之一,垃圾不仅可以得到即时即地的大量处理,最大限度地减少垃圾的污染,同时,还可以产生很好的经济效益和巨大的环境效益,这种垃圾处理方式值得应用和推广。
关键词 生活垃圾 厌氧消化 沼气 生物能Study of Municipal Domestic Refuse by Anaerobic Digestion TreatmentLeng Chenbao,Xiao Bo,Yang Jiakuan,Sun PingAbstract The anaerobic digestion treatment for hi gh solid content of municipal domestic refuse is presented,and the study is carried ou t.T he result indicates that anaerobic digestion treatmen t for high solid content of municipal refuse is one of the best treatment formats,not only large treatmen t capacity of refuse can be treated on ti me and on site to reduce the refuse pollution to the max iu m extent,and at the sametime,the very good economic benefi t and huge envi ronmen tal benefits can be achieved.So it s advisable to apply and expand this refuse treatment for mat.Key words Domestic refuse Anaerobic digestion Biological energy前 言有资料表明,近十年垃圾的年平均增长速率为8.98%[1]、垃圾中有机物成分明显增加,在某些城市增长速率高达66.7%[2]。
餐厨垃圾厌氧发酵产沼气潜力及其动力学研究_夏嵩
条较好的处理途径[2]。
统 （AMPTS） 对餐厨垃圾进行物料生化产甲烷潜力
温度是影响厌氧发酵过程的重要因素。有机物 测试 （BMP），对中温 （37 益） 和常温 （25 益） 下
厌氧发酵生物降解过程受温度波动的影响很大。从 的产气性能及降解特性进行测定和模拟分析，为餐
反应动力学角度看，温度主要影响最大比基质去除 厨垃圾实际应用于沼气生产提供理论依据。
总固体 （TS） 和挥发性固体 （VS） 通过重量法 测定，pH 值采用上海雷磁 PHS-3C 型 pH 计测定， 总碳 （TC） 和总氮 （TN） 通过元素分析仪测定。采 用 Origin 8.5 软件进行数据处理及动力学分析。
2 结果与讨论
2.1 产气量比较 不同温度下餐厨垃圾发酵日甲烷产量如图 1 所
参数，中温发酵的发酵周期为 24 d，明显短于常温
1 000
发酵。周期缩短有利于降低工程的建造和运行成本。
0 0 5 10 15 20 25 30
中温条件下物料的 TS 和 VS 去除率分别为 76.9%和 85.1%，都高于常温条件。这与它们相应的累积甲烷
/d
产量保持一致。实验结束后的 pH 值两者相差不大，
从产气周期看，中温条件 24 d 产气结束，常温 30 d 还在产气。因此，对中温产气周期内的甲烷产 量进行模拟分析比较合理。如图 3 所示，采用以上 动力学模型对数据进行拟合，以-ln(1- / 0)对 作 图进行线性拟合，即可得反应速率常数及其他发酵 动力学模型参数。
城市生活垃圾厌氧消化中木聚糖酶活与产气量关系的研究
城市生活垃圾厌氧消化中木聚糖酶活与产气量关系的研究李建昌;袁亚阁;王强;徐锐【摘要】采用批量厌氧消化工艺,在恒温35 ℃下,研究城市生活垃圾厌氧消化中木聚糖酶活与产气量之间的关系.实验结果表明,在35 d的厌氧消化过程中,产气量随木聚糖酶酶活升高而增加,酶活降低而减少.当木聚糖酶酶活水平处于高峰期8.60 umol木糖/mL·min左右时,产气量也处于高峰期,达到360 mL/d左右.表明厌氧消化产气量与木聚糖酶活密切相关.【期刊名称】《云南师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(034)003【总页数】4页(P20-23)【关键词】城市有机生活垃圾;厌氧消化;纤维素酶;酶活;产气量【作者】李建昌;袁亚阁;王强;徐锐【作者单位】云南师范大学能源与环境科学学院,云南昆明 650092;昆明理工大学固体废弃物资源化国家工程中心,云南昆明 650031;云南师范大学能源与环境科学学院,云南昆明 650092;云南师范大学能源与环境科学学院,云南昆明 650092;云南师范大学能源与环境科学学院,云南昆明 650092【正文语种】中文【中图分类】S216.4在厌氧消化中，水解性细菌分泌的水解酶是催化底物水解最为关键的酶，与底物的降解和沼气的产生存在着诸多联系[1-3].为此，有学者以水解酶为研究对象，在厌氧消化过程中加入水解酶[4-6]，或采用水解酶预处理的方法[7-10]，均能提高沼气的产气效率.因此对厌氧消化水解酶的研究，在促进底物降解和提高沼气产气效率方面具有十分重要的意义.在城市生活垃圾中，半纤维素或木聚糖类物质的含量较高，它们的水解对厌氧消化产气效率有着重要的影响.能催化这类物质水解的酶主要是木聚糖酶.朱崇淼等[11]从牛胃中、刘士清等[12]在厌氧消化体系中均分离出了具有产木聚糖酶能力的菌株.研究表明这些细菌所分泌的木聚糖酶在催化半纤维素类物质的水解过程中起着重要作用[13].单纯的半纤维素或木聚糖往往比纤维素更容易降解，但是在植物组织中，木聚糖通常存在于纤维素之间，紧密地与之交织在一起而难于降解[14-15].因此，它们的水解对城市生活垃圾厌氧消化有着重要的影响.本文以城市生活垃圾为原料，采用批量中温厌氧消化工艺，研究木聚糖酶活变化与产气量之间的关系，以及木聚糖酶对厌氧消化的影响.1 材料与方法1.1 材料1.1.1 厌氧消化原料消化原料来源于农贸市场垃圾收集站，通过手工分选出其中的有机组分，破碎混匀后，测定有机垃圾的总固体含量为31.6%，挥发性固体含量为24.39%.然后再经烘干、粉碎，测定垃圾中的部分成分，如表1所示.厌氧消化实验时，以经过上述物理处理后的城市生活垃圾为原料，其中总固体(Total Solid)用TS表示，挥发性固体(Volatile Solid)用VS表示.表1 处理后城市生活垃圾的部分组成成分Table 1 Partial composition of pretreated OFMSW成分TSVS矿物质水溶物还原糖木聚糖%98.2875.8712.8031.773.9611.391.1.2 接种物接种物取自本实验室厌氧反应器中的厌氧活性污泥，接种启动时测定污泥的TS为11.71%，VS为7.95%，pH值为6.8.1.2 方法在恒温35 ℃、VS浓度为6%和VS料种比为2.5∶1下，采用批量厌氧消化工艺对物理处理后的城市垃圾进行厌氧消化.1.2.1 实验设置发酵瓶为250 mL的血清瓶.在完全相同的条件下同时启动66个发酵瓶，其中的3个用于测量垃圾厌氧消化的产气量和甲烷含量，取其平均值；其余的用于测定垃圾厌氧消化过程中木聚糖酶活的变化.当厌氧消化到达预定的时间时，每次取3个发酵瓶置于低温冰箱中停止消化，然后测定消化液中的木聚糖酶活.在测定时，样品经解冻、过滤和离心分离，离心液转入样品管，保存于低温冰箱中，每次精确汲取1 mL，按木聚糖酶活分析方法测量消化液的木聚糖酶活[16].实验设置分布如表2表2 城市生活垃圾厌氧消化实验设置分布Table 2 Experimental process of anaerobic digestion of OFMSW消化进程/d1-34-67-910-1314-1718-32取样间隔/h816244896124取样次数/次943213产气量和甲烷含量用另外三个瓶作标准,每天测量1.2.2 启动与投料启动时，原料和接种物的量，由以下公式计算[16]：式中CVS——厌氧消化的VS浓度(%)；W0——厌氧消化的总量(g)；W1——原料的投料量(g)W2——接种物的投料量(g)；VS1——原料的VS浓度(%)；VS2——接种物的VS浓度(%).1.3 分析测试方法1.3.1 原料分析(1)总固体(TS)和挥发性固体(VS)，采用沼气发酵常规分析法[17]；(2)可溶性物质(Soluable Matter)，采用水溶出法；(3)还原糖含量，采用DNS法；(4)木聚糖含量，参照张强等木聚糖酶降解玉米秸秆的工艺研究[18].1.3.2 酶活分析酶活定义：在40 ℃、pH值为4.8的条件下，每分钟从浓度为5 mg/mL的木聚糖溶液中降解释放1 μmol还原糖所需要的酶量为一个酶活力单位，以U/g表示. 测定原理和方法：参照GB/T23874-2009饲料添加剂木聚糖酶活力的测定.1.3.3 日产气量和甲烷含量(1)日产气量，采用排水集气法，表示mL/d；(2)甲烷含量，采用KOH吸收法测定.2 结果及分析2.1 厌氧消化产气曲线厌氧消化产气曲线如图1.图1 日产气量的变化Fig.1 Biogas yield per day从图1可知，城市垃圾厌氧消化，在投料启动期(0-3 d)，产气量比较低，尽管在第1天时，出现一个高峰，但并不是沼气，而是“杂气”.在第3天过后，产气量快速增长，逐渐进入产气高峰期，日产气量从第3天的60 mL/d开始，迅速增加到第6天和第7天的365 mL/d.随后产气量逐渐降低，当降至第12天的145mL/d后，又有所回升出现次产气高峰期.而后又继续降低，直至第20天时停止产气.产气曲线与文献报道的相符，表明本次实验并未出现异常情况，可以利用产气曲线与酶活进行比较[16].2.2 木聚糖酶活与产气量的关系根据表2，取样分析城市垃圾厌氧消化过程中木聚糖酶活，并与产气量进行比较，如图2.图2 木聚糖酶活及产气量随消化时间的变化Fig.2 Enzyme activity of xylanase and biogas rate vs digestive time从图2中木聚糖酶活和产气量的变化趋势可以看出，消化过程中的木聚糖酶活和产气量具有明显的相关性.在投料启动期木聚糖酶活和产气量相对较低.在启动过后的产气高峰期，由于厌氧消化体系内的水解性微生物迅速生长繁殖并分泌大量的水解酶，因此随着消化的进行，木聚糖酶活和产气量快速增加.在此期间，特别是第8天，木聚糖酶活最高达8.64 μmol木糖/(mL·min)，相应的日产气量也达到最高为365 mL/d.产气高峰过后，木聚糖酶活和产气量均有不同程度的降低，但酶活仍比较高.在次产气高峰期，木聚糖酶略有回升后，又明显的降低.其原因可能是厌氧消化体系内容易降解的原料成分被微生物大量利用后，转而利用较为难降解的半纤维素等物质成分，因此即便是在次产气高峰期，也具有较高的木聚糖酶活.从第16 天起，产气量逐渐减小，直到第20天停止产气.此时原料已基本消耗殆尽，水解性微生物失去了原料供给，生长停滞，相应的酶活也降至启动时的水平.上述木聚糖酶活与产气量间的变化趋势可能与厌氧消化的三阶段，即水解、产氢产酸和产甲烷有关[12,19].就成分复杂的城市生活垃圾来说，底物水解既是厌氧消化的开始，同时也是厌氧消化的限速步骤，水解速度对整个厌氧消化起着决定性的作用，而水解速度的又取决于水解酶[16]，因此厌氧消化过程中木聚糖酶活水平越高，半纤维素类物质的水解速度也越快，相应的产气量也越高.3 结论以上实验结果表明了城市生活垃圾厌氧消化过程中木聚糖酶活变化与产气量间的关系：在城市生活垃圾厌氧消化中，日产气量随木聚糖酶活升高而增加，酶活降低而减少.在厌氧消化启动期和衰竭停止产气期，木聚糖酶活和产气量均较低，而在产气高峰期，当木聚糖酶活水平最高达8.64 μmol木糖/(mL·min)时，相应的日产气量也最高为365mL/d.参考文献:【相关文献】[1] 张无敌,刘志华,宋洪川.沼气发酵过程中几种水解酶活性的变化规律研究[J].新能源,1999,21(2):21-24.[2] KIM H W,NAM J Y,KANG S T,et al.Hydrolytic activities of extracellular enzymes in thermophilic and mesophilic anaerobic sequencing-batch reactors treating organic fractions of municipal solid wastes[J].Bioresource Technology,2012,110:130-134.[3] PARAWIRA W,MURTO M,READ J S,et al.Profile of hydrolases and biogas production during two-stage mesophilic anaerobic digestion of solid potato waste[J].Process Biochemistry,2005,40(9):2945-2952.[4] 张无敌,宋洪川,李建昌,等.水解酶提高猪粪沼气发酵产气率[J].太阳能学报,2002,23(5):674-677.[5] ROMANO R T,ZHANG R,TETER S,et al.The effect of enzyme addition on anaerobic digestion of Jose Tall Wheat Grass[J].Bioresource Technology,2009,100(20):4564-4571. [6] HIGGINS G and SWARTZBAUGH J.Enzyme addition to the anaerobic digestion of municipal wastewater primary sludge[Z].1986,USEPA Water Engineering Research Laboratory,Office of Research and Development,EPA/600/2-86/084,Cincinnati,OH.[7] 李建昌,孙可伟.淀粉酶前处理应用于猪粪沼气发酵的研究[J].环境科学与技术,2010,33(4):117-121.[8] 何娟,孙可伟,邹成鸿,等.α-淀粉酶预处理对城市生活垃圾厌氧消化的影响研究[J].安徽农业科学,2010,38(27):15166-15168.[9] 何娟,孙可伟,李建昌,等.城市生活垃圾厌氧发酵中纤维素酶预处理的应用研究[J].上海环境科学,2011 (5)：201-205.[10]VALLADAO A B G,FREIRE,AND D M G,CAMMAROTA M C.Enzymatic pre-hydrolysis applied to the anaerobic treatment of effluents from poultryslaughterhouses[J].International Biodeterioration & Biodegradation,2007,60:219-225. [11]朱崇淼,毛胜勇,孙云章,等.产木聚糖酶厌氧真菌菌株筛选及产酶培养条件研究[J].微生物学通报,2004,31(3):11-15.[12]刘士清,李文鹏,孙传伯,等.产生木聚糖酶的兼性厌氧菌的生物学特性与酶的酶学特征[J].现代农业科技,2007 (24):188-196.[13]朱静,严自正.微生物产生的木聚糖酶的功能和应用[J].生物工程学报,1996,12(4):375-378.[14]熊素敏,左秀凤,朱永义.稻壳中纤维素、半纤维素和木质素的测定[J].粮食与饲料工业,2005 (8):40-41.[15]范鹏程,田静,黄静美,等.花生壳中纤维素和木质素的测定方法[J].重庆科技学院学报：自然科学版,2008，10(5):64-65.[16]李建昌，何娟，袁亚阁，等.垃圾厌氧消化中淀粉酶活与产气量关系研究[J].环境科学与技术，2013,36(6L):22-25.[17]刘福源.沼气消化常规分析[M].北京:北京科学技术出版社，1984.[18]张强,马齐,徐升运,等.木聚糖酶降解玉米秸秆的工艺研究[J].安徽农业科学,2008,36(34):14848-14850.[19]LAWRENCE AND A W,MCCARTY P L.Kinetics of Methane Fermentation in Anaerobic Treatment[J].Water Pollution Control Federation,1967,41(2):1-17.。
有机物降解率计算公式
举个真实的实验吧，某垃圾降解实验。
是把垃圾通过发酵处理转化为沼气降解单位体积有机物产气量：由33kg有机物垃圾在厌氧环境下30天实验条件下，计算得出有机物、降解为42%，每降解1kg有机物产气量为987L。
1升沼气中，含碳C量的平均值约为0.538克/升。
由此推算，原料被分解1克TOC气化后的产气量为1.86升。
G=1/Cg=1/0.538≈1.86（升/克）只要实测了发酵原料的含水率（或污泥浓度）、有机和TOC的含量，再根据4.2计算出有机物分解率。
就可以在暂不考虑原料成分情况下，计算出混合发酵原料的单位体积的理论产沼气量。
若实验室没检测TOC的含量，那么可以根据《污水污泥处理》一书中提出的：在理论上“一般有机物中，大约含有55%的碳”，这一数值推算出每升发酵原料中的TOC的含量，进而推算出污泥的理论产沼气量来。
因本实验有机物降解量为：0.0628kg，该有机物中TOC含量为0.0628kg×55%=0.03454kg，理论产气量为0.03454kg×1860L/kg=64.2L通过以上计算可知，本实验结论每降解1kg的有机物沼气产量已接近理论沼气产量。
该实验是厌氧法处理城市有机固体废弃物的一次中试试验，实验原料包括城市生活垃圾中的有机物（可以生物降解的物质）、粪便、城市集中产生的餐厨垃圾等物料，通过本次试验得出厌氧法处理混合型城市有机固体废弃物的可行性结论，每1kgVS可以产生1019L沼气，换算成原生垃圾量为：每降解1T原生垃圾可以产沼气55m3，需要注意的是为了提高城市有机固体废弃物降解量和沼气的产生量，降低能耗，在实际生产中应尽量提高发酵底物的固体含量，保证厌氧微生物有足够营养，大量繁殖，以提高发酵效率，缩短发酵周期。
境中的生物降解性能。
餐厨垃圾厌氧消化产甲烷气量分析及研究方向改
餐厨垃圾厌氧消化产甲烷气量分析及研究方向随着经济地快速发展，城市生活垃圾中以餐厨垃圾为主的易腐性与有机物含量不断增加，造成的环境污染日益严重，成为可持续发展的隐患之一，引起了社会广泛关注；而另一方面，餐厨垃圾有机质含量高、易生物降解的特性为其能量回收利用提供了极好的条件，因此，餐厨垃圾的减量化、无害化、资源化利用具有广阔的前景。
餐厨垃圾厌氧发酵处理是一种具有可行性资源化处理技术，尤其在当今能源紧缺的形势下，餐厨垃圾厌氧产甲烷是一种可以在不产生二次污染的同时供应能源的环保新技术，而应用厌氧发酵技术生产甲烷既可回收能源又可解决环境污染问题。
一、餐厨垃圾厌氧发酵产甲烷分析厌氧消化工艺流程简单，但多菌群、多层次的厌氧发酵过程构成了一个复杂的系统，内部反应影响因素较多，系统不稳定。
餐厨垃圾等混合底物厌氧产甲烷可行，但影响因素复杂，对反应过程参数不能严格控制，存在转化率低、产气量不高等问题，因此，本文将对提高餐厨垃圾厌氧消化产气量作出分析。
1、使用添加物研究表明，使用合适的添加物可以提高沼气产量。
添加金属阳离子可以促使微生物群体的富集，从而提高微生物的停留时间以及微生物浓度，增加沼气产量。
合适的天然植物添加剂可以刺激微生物的生理活动，提高发酵底物的局部浓度，创造更适合微生物活动的环境，从而提高沼气的产量。
生物添加物可以提高某些特定酶的活性，从而提高沼气产量。
适当的添加甲烷菌载体有利于提高甲烷产量。
2、预处理工艺原料的预处理工艺可以分为机械预处理、化学预处理、生物预处理。
机械预处理和化学预处理主要是可以将复杂有机物转化成易生化降解的小分子有机物，增加比表面积，提高微生物与底物接触的几率，从而能显著提高沼气产量和有机物的降解率以及缩短消化时间。
生物预处理主要为添加高浓度生物菌种，利用微生物来水解底物。
3、消化流出物回流工艺将消化流出物回流入生物反应器可以减少微生物的流失，从而促进底物的充分降解，提高沼气产量。
将水解酸化阶段所产生的消化气引入产甲烷阶段，结果表明，消化器的回流增加了34%的甲烷产量。
餐厨垃圾特性及厌氧消化产沼性能研究的开题报告
餐厨垃圾特性及厌氧消化产沼性能研究的开题报告题目：餐厨垃圾特性及厌氧消化产沼性能研究一、研究背景和意义随着城市化进程的加快和生活水平的提高，餐厨垃圾的产生量大幅度增加，成为城市环境管理的一个难题。
而餐厨垃圾中含有大量易腐有机物，如果不进行处理，不仅会占用垃圾填埋场的空间，还会产生大量的渗沥液，对地下水造成污染。
与此同时，厌氧消化产沼技术已经被广泛应用于有机废物处理和能源开发领域，特别是在处理餐厨垃圾方面，具有很大的潜力。
该技术可以将有机废物转化为可用的甲烷气体和有机肥料，使废物得以转化并利用。
因此，对餐厨垃圾的特性及其厌氧消化产沼性能进行研究，有助于有效的处理和利用这些废物。
二、研究内容和方法本研究将以某个城市的餐厨垃圾为研究对象，通过采集样品进行实验室分析，研究餐厨垃圾的基本特性，如其水分、有机物含量、碳氮比等。
同时，利用厌氧消化器对餐厨垃圾进行处理，并通过监测产沼气量和化学需氧量的变化，研究餐厨垃圾的厌氧消化产沼性能，分析影响产沼气量的因素。
在实验数据的基础上，建立数学模型，预测一定条件下产沼气的产量。
三、研究预期结果本研究预期通过实验数据分析、数学模型及实验效果评估，得出以下预期结果：1.餐厨垃圾的水分、有机物含量、碳氮比等基本特性；2.厌氧消化器处理餐厨垃圾的产沼性能，分析影响产沼气量的因素；3.预测一定条件下产沼气的产量，提出建议方案。
四、研究进度安排本研究的进度安排如下：第一阶段：文献综述；第二阶段：餐厨垃圾样品采集及实验室分析；第三阶段：厌氧消化器试验及监测数据分析；第四阶段：数学模型建立及产沼气量预测；第五阶段：撰写论文，答辩及评价。
五、参考文献1.陈希.厨余垃圾厌氧消化技术研究[J].环保科技,2015,(增刊):232-234.2. 张明,杨志远.厨余垃圾厌氧消化产沼技术[J]. 城市环境与市容,2017,(10):121-123.3. 王超.厨余垃圾厌氧消化技术[J]. 化工环保,2015,(11):126-129.4. 张三,李四.餐厨垃圾处理技术研究现状及发展趋势[J].环境科学,2016,(2):523-526.。
餐厨垃圾厌氧发酵产沼气量影响因素研究方法
目录摘要................................................................................................................. I II ABSTRACT .. (IV)1前言1.1餐厨垃圾特点及其影响 (1)1.2餐厨垃圾单独处理的必要性 (1)1.3国内外餐厨垃圾处理概况 (1)1.4存在问题 (3)1.5前景展望 (4)1.6厌氧消化的基本原理及过程 (4)1.7厌氧消化的微生物学基础 (5)1.7.1非产甲烷细菌和产甲烷细菌之间的相互关系.............................................................. - 6 -1.7.2非产甲烷细菌之间的关系.............................................................................................. - 6 -1.7.3产甲烷细菌之间的关系产.............................................................................................. - 6 -1.8厌氧法的影响因素. (6)1.8.1温度条件.......................................................................................................................... - 7 -1.8.3有机负荷.......................................................................................................................... - 8 -1.8.4 搅拌和混合...................................................................................................................... - 9 -1.8.5餐厨垃圾的营养比.......................................................................................................... - 9 -1.9厌氧设备的运行管理. (10)1.9.1启动和运行.................................................................................................................... - 10 -1.9.2厌氧反应器运行中的欠平衡现象及其原因................................................................ - 11 -1.9.3运行管理中的安全要求................................................................................................ - 12 -2 研究材料与方法2.1实验设备 (13)2.2进料的来源和处理 (13)2.3进料的测定 (14)2.3.1总固体（TS）、挥发性固体（VS）测定 .................................................................. - 14 -2.3.2 C/N比例 ........................................................................................................................ - 14 -2.3.3脂肪的测定.................................................................................................................... - 14 -2.3.4总硫的测定.................................................................................................................... - 14 -2.3.5总磷的测定.................................................................................................................... - 15 -2.4出料的测定.. (15)2.4.1COD的测定：重铬酸钾氧化法.................................................................................... - 15 -2.4.2氨氮(NH3-N)的测定 ..................................................................................................... - 16 -2.4.3碱度的测定.................................................................................................................... - 16 -2.4.4挥发性脂肪酸(VFA)的测定 ......................................................................................... - 16 -摘要以部分酒店餐厨垃圾为原料，通过混合式连续搅拌厌氧发酵试验对餐厨垃圾进行厌氧消化。
餐厨垃圾厌氧消化产甲烷气量分析及研究方向
餐厨垃圾厌氧消化产甲烷气量分析及研究方向餐厨垃圾厌氧发酵处理是一种具有可行性资源化处理技术，尤其在当今能源紧缺的形势下，餐厨垃圾厌氧产甲烷是一种可以在不产生二次污染的同时供应能源的环保新技术，而应用厌氧发酵技术生产甲烷既可回收能源又可解决环境污染问题。
一、餐厨垃圾厌氧发酵产甲烷分析厌氧消化工艺流程简单，但多菌群、多层次的厌氧发酵过程构成了一个复杂的系统，内部反应影响因素较多，系统不稳定。
餐厨垃圾等混合底物厌氧产甲烷可行，但影响因素复杂，对反应过程参数不能严格控制，存在转化率低、产气量不高等问题，因此，本文将对提高餐厨垃圾厌氧消化产气量作出分析。
1、使用添加物研究表明，使用合适的添加物可以提高沼气产量。
添加金属阳离子可以促使微生物群体的富集，从而提高微生物的停留时间以及微生物浓度，增加沼气产量。
合适的天然植物添加剂可以刺激微生物的生理活动，提高发酵底物的局部浓度，创造更适合微生物活动的环境，从而提高沼气的产量。
生物添加物可以提高某些特定酶的活性，从而提高沼气产量。
适当的添加甲烷菌载体有利于提高甲烷产量。
2、预处理工艺原料的预处理工艺可以分为机械预处理、化学预处理、生物预处理。
机械预处理和化学预处理主要是可以将复杂有机物转化成易生化降解的小分子有机物，增加比表面积，提高微生物与底物接触的几率，从而能显著提高沼气产量和有机物的降解率以及缩短消化时间。
生物预处理主要为添加高浓度生物菌种，利用微生物来水解底物。
3、消化流出物回流工艺将消化流出物回流入生物反应器可以减少微生物的流失，从而促进底物的充分降解，提高沼气产量。
将水解酸化阶段所产生的消化气引入产甲烷阶段，结果表明，消化器的回流增加了34%的甲烷产量。
4、混合物料发酵工艺联合消化通过厌氧消化同时处理2种或多种有机废物，利用联合消化，将含碳量较高的底物与高氮的底物混合起来，可在物料间建立起一种良性互补，同时还能减缓氨氮的毒害作用。
二、餐厨垃圾厌氧消化技术研究方向厌氧消化技术是处理厨房垃圾的优选技术，结合以往的厌氧发酵技术和模式，可以重点做好以下几个方面的研究：1、粪污、有机垃圾、污泥联合发酵工艺技术与设备的研发可作为沼气工程技术研发的创新点。
城市垃圾厌氧堆肥产气控制初步
城市垃圾厌氧堆肥产气控制的初步研究摘要：厌氧堆肥很难保证稳定的产气量，为实现堆肥的产气控制，本文通过对c/n比为30:1，含水率为85%的模拟垃圾进行间歇式厌氧堆肥实验，初步分析和研究了厌氧堆肥的温度、氧化还原电位、ph值等参数与系统产气量的关系。
结果表明，系统的ph值是产气量的一个重要控制参数，而氧化还原电位只在实验初期对产气有一定影响，并且中温（35℃）堆肥的效果优于高温（55℃）堆肥。
关键词：城市垃圾；产气量；厌氧堆肥随着全球经济的发展，环境污染问题愈加严重，尤其是城市的发展，人民生活水平的提高，城市生活垃圾的产量不断增长，对环境造成的危害日益严重，垃圾处理已成为社会发展中一个亟待解决的问题。
传统的垃圾处理处置方法主要有填埋、焚烧、堆肥等。
近年来，由于能源的过度消耗，人们在处理环境污染问题的时候越来越重视污染处理的资源化，因此，厌氧处理技术作为一种产能的技术，在城市垃圾的处理中日益受到重视。
厌氧堆肥处理城市垃圾源于我国农村的沼气发酵,虽然现在世界各地已经建立了不少沼气发酵工程，但是由于敏感的厌氧菌对ph值和温度等环境条件要求苛刻，并且较易受有毒物质的影响，因而难以保证发酵过程的稳定性，进而影响产气的稳定性[1]，因此，有必要对厌氧堆肥过程中产气量及其影响因素的关系进行研究从而实现厌氧堆肥的产气控制，使沼气能够连续稳定的产出。
本实验通过测定厌氧堆肥的温度、氧化还原电位、ph值及碱度等参数，对厌氧堆肥中产气量及其影响因素之间的关系进行了分析和研究。
1研究方法1.1 实验方法本实验采用易腐有机物与城市污水厂剩余污泥的混合物组成模拟生活垃圾。
易腐有机物主要为干草、果蔬及厨余垃圾，剩余污泥取自长沙市第二污水厂沉淀池污泥，污泥含水率为97.64%。
原料的c/n比为30:1，含水率为85%，实验分中温（35℃）和高温（55℃）两组，并分别做平行实验。
实验采用间歇式厌氧消化工艺，以1500ml 抽滤瓶作为厌氧消化罐。
生物废弃物厌氧处理研究进展
生物废弃物厌氧处理研究进展生物废弃物的处理一直是环境保护领域的一个难点。
而其厌氧处理技术的发展，给废弃物处理带来了许多新的思路和发展机会。
本文将从厌氧处理的概念、优点、应用领域、影响因素、发展趋势等多个方面来阐述这一领域的最新研究进展。
一、厌氧处理的概念厌氧处理技术指的是一种在无氧条件下进行的微生物代谢反应。
这一技术常用于在废水、固体废弃物和有机废弃物中去除污染物。
厌氧处理过程中，废物中的有机物被微生物转化为沼气，从而减少了有机物含量和减少了二氧化碳的排放。
厌氧处理技术相比于其他处理技术，具有更高的效率、更小的体积、更省能等优点，因此被广泛应用于废物处理中。
二、厌氧处理的优点1. 高效性：厌氧处理技术能在相对较短的时间内将有机废弃物转化为沼气，并降低废物的体积和重量。
2. 节能性：厌氧处理过程中不需要外部供氧，不需要额外的能源投入，降低了处理成本。
3. 减少二氧化碳排放：通过将有机物转变为沼气，厌氧处理减少了二氧化碳的排放，对环境的影响更小。
4. 产生可再生能源：厌氧处理可产生沼气，作为一种可再生能源，可应用于供暖和生产用电等领域。
三、厌氧处理的应用领域1. 生活垃圾处理：生活垃圾厌氧处理被广泛应用于城市垃圾堆填场中，能够有效减少垃圾分解产生的有机废物、有毒气体和液体的含量，并产出可用于发电的沼气。
2. 牲畜粪便处理：厌氧处理技术可用于大规模养殖场的动物粪便处理中，将畜粪转变为沼气，大大减少对土地和空气的污染，同时生产的沼气还可以用于供热、烹饪等领域。
3. 食品工业废水处理：厌氧处理技术在食品工业的废水处理中具有广泛的应用前景，可有效减少废水中有机物的含量和COD值，从而达到减少污染、节省能源等效果。
4. 酿造业废水处理：厌氧处理技术可将酿造过程中产生的高浓度有机污染物转化为沼气，减少了对环境的污染，同时生产的沼气也可以用于酿造企业的供热需求等。
四、影响厌氧处理效果的因素1. pH值：厌氧处理一般需要保持pH值在6.5-7.5之间，否则会减慢处理速度或出现微生物死亡现象。
城市生活垃圾厌氧生物转化工艺研究
本实验 原料 采用 湖北某 城市居 民 的生 活垃 圾和 餐
基金项 目： 湖北 省教 育 厅 重 点 项 目（ ０ ６ ３ ０ ） 宜 昌 市科 技 攻 关项 目（ ０ ７ ０ — ） Ｄ２ ０ １ ０ ６ ， Ａ２ ０ １ ３ １ 收 稿 日期 ：０ ７ ９ １ ２ ０ —０ —０
摘 要 ： 用厌 氧 生物 转 化 技 术 对 城 市 有 机 生 活 垃圾 制备 沼 气进 行 了研 究 。结 果 表 明 ， 温度 为 （ ５ １ ℃ 、 市 生 采 在 ３± ） 城 活垃 圾 用量 为 １ ４ ５ｇ 原 料 与 沼泥 比例 为 １ ７的 条 件 下 ， 内产 气 量 达 到 ２ ０ ９ ． 、 ， ４ｄ １ ８ ｍＬ， 日均 比 产 气 速 率 为 １ ． １ ３ ｍＬ ・ （ Ｓ・ ） ， ｇＴ ｄ 甲烷 含 量 为 ６ ， 。厌 氧 生 物 转 化 过 程 每 隔 ４ ６ｄ采 用 分批 补 料 方 式 ， 利 于连 续产 气 。 ８４ ～ 有
反应器 ， 自行 设 计 （ １ ； 弗 炉 ， 津 市 泽 庆 电 图 ）马 天
实 验接 种所 用菌 种 为某 市郊 农户 家 沼 池 内沼 液 ，
炉工 贸有 限公 司 ； ＹＱＸ ｌ型 厌 氧 培养 箱 ， 海 新 苗化 —Ｉ 上 学仪 器公 司 ； ７ ８ Ｆ型 气 相 色 谱 分 析 仪 ， 锡 中天 ＧＣ ９ ０ 无 科学 仪器有 限公 司 ； 变压控 温加 热器 ， 上海梅 颖浦 仪器
一
维普资讯
图
律， 考察 原料 与沼泥 比对产气 速率 的影 响 。
１５ 厌 氧 生 物 转 化 过 程 监 控 及 产 品 的 测 定 ． １ ５ １ 固体 含 量 （ ． ． ＴＳ） 的测 定
餐厨垃圾两相厌氧发酵处理对产气量的影响
餐厨垃圾两相厌氧发酵处理对产气量的影响
刘德江;杨惠;王璇;刘盛林
【期刊名称】《资源节约与环保》
【年(卷),期】2016(000)009
【摘要】采用固、液两相发酵（ADSL）系统处理餐厨垃圾，将原餐厨（RFM）
分成固相（FSW）和液相（FLW）。
在保持相同发酵负荷、温度和周期的条件下，对比三种发酵原料的产气率、日产气速率和pH值变化。
结果表明：固液分离后的固相和液相的产气率均比原餐厨的产气率高，最大产气率分别为659、643和
581mL／g-VS ；在发酵初期，液相和固相的产气速率均比原餐厨高，而在发酵中后期，三种发酵原料的日产气速率则无显著差异；横向对比三种原料在30天的发酵周期内pH 值的大小变化，其顺序为：FLW<FSW<RFM。
【总页数】2页(P271-272)
【作者】刘德江;杨惠;王璇;刘盛林
【作者单位】新疆农业职业技术学院新疆昌吉 831100;新疆农业职业技术学院新疆昌吉 831100;新疆农业职业技术学院新疆昌吉 831100;新疆石河子西域牧歌农
业科技公司新疆石河子 832000
【正文语种】中文
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3.餐厨垃圾对水稻秸秆中温两相厌氧发酵产酸和产气过程的影响 [J], 曾学良;汪楚乔;程伟;李先宁;洪锋
4.厌氧发酵技术处理餐厨垃圾产沼气研究 [J], 于超
5.高盐高油对餐厨垃圾厌氧发酵酶活性及产VFAs的影响 [J], 谷士艳;闫屹嵩;张文一;孙继阳;张敏;李轶
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我国部分生活垃圾填埋场厌氧降解参数预测与探讨
我国部分生活垃圾填埋场厌氧降解参数预测与探讨
郑苇;刘淑玲;陈冠益
【期刊名称】《环境卫生工程》
【年(卷),期】2016(024)004
【摘要】依据我国住房和城乡建设部提出的生活垃圾分类方法,给出了生活垃圾填埋场厌氧降解参数预设值,包括厨余类、纸类、织物类和木竹类的甲烷产生潜力、降解速率和碳贮藏因子.并据此预测了我国不同城市生活垃圾填埋场的厌氧降解参数.依据预测结果的层次聚类分析,提出了我国不同区域部分城市生活垃圾填埋场的填埋气体收集、利用和处理设施的管理建议.
【总页数】4页(P46-49)
【作者】郑苇;刘淑玲;陈冠益
【作者单位】天津大学环境科学与工程学院,天津300074;中国市政工程华北设计研究总院有限公司,天津300074;中国市政工程华北设计研究总院有限公司,天津300074;天津大学环境科学与工程学院,天津300074
【正文语种】中文
【中图分类】X799.3
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城市生活垃圾厌氧消化处理技术研究进展
科技广场2010.60引言城市生活垃圾(municipal solid waste,MSW)是指在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的，在一定时间和地点无法利用而被丢弃的污染环境的固体、半固体废弃物质[1]。
近十几年来，我国城市生活垃圾年产量达1亿多吨，且每年以8%-10%的速率增长[2]。
垃圾年处理率只有50%左右，实际垃圾无害化处理率仅有30%[3]。
中国城市生活垃圾的处理方式主要为卫生填埋、焚烧和堆肥。
2005年底统计的城市生活垃圾处理设施中85.2%为填埋，5.6%为焚烧，9.2%为堆肥[4]。
这3种方式都具有自己的优势和特点，也具有技术本身的弊端。
卫生填埋占地面积大，而且对于土壤、地下水和大气都会造成现实的影响和潜在的危害;焚烧对于热值低的废物来说是对资源的极大浪费，而且在焚烧的过程中易产生烟尘及剧毒二口恶英(dioxin)污染物而形成二次污染;好氧堆肥是一个耗能过程，需要输入能量去曝气，最后又产生温室气体CO2[5]。
目前立法对环境的要求越来越严格，加上城市垃圾实现了分类收集，这些都为垃圾的处理提供了条件。
在各种处理方法中，生物方法是处理分类收集有机部分的一种较好方式，它能最大程度地循环再用和富集废物中的有用成分。
采用厌氧消化技术(anaerobic digestion,AD)处理城市生活垃圾，不仅可以解决环境问题，减少温室效应气体的排放，还可以产生洁净能源、有机肥料和土壤改良剂，能真正实现垃圾处理的“无害化、减量化和资源化”。
1城市生活垃圾厌氧消化技术概况1.1城市生活垃圾厌氧消化原理及过程厌氧消化是指在没有溶解氧和硝酸盐的条件下，微生物将有机物转化为甲烷、氧化碳、无机营养物质、腐殖质等的过程[3]。
厌氧降解过程包括3个阶段:水解/液化、产酸和产甲烷。
具体过程如下：水解细菌分泌胞外酶将聚合物水解为单体化合物(如葡萄糖和氨基酸)，再经产乙酸细菌的作用生成挥发性脂肪酸、氢气、一氧化碳和乙酸，最后由产甲烷细菌将氢气、一氧化碳和乙酸转化为甲烷。
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3.测定方法
3.1沼气产气量用LFM-1湿式防腐气体流量计测量，流量计在使用前经过标定。
3.2TS、VS测定均采用BG规定的方法。
4结果与分析
4.1固体物质降解与产气量关系
用特性指标来确定有机物的厌氧生物降解性
这种方法是测定基质(被测有机物)在厌氧反应前后的浓度,以它作为特性指标,然后用浓度的变化(去除率η)来表示有机物的厌氧生物降解性：
厌氧消化是在无氧的条件下，由兼性厌氧菌和专性厌氧菌联合降解有机物[2]的方法，较多人支持M.P.Bryant[3] 提出的沼气发酵三个阶段理论。能够进行厌氧发酵的物料有很多如：秸秆类物质为代表的农业废弃物、禽畜粪便和污水处理厂的活性污泥、以及生活垃圾等[4][5]。现价段应用于厌氧发酵的底物大多为单一物料，单一物料厌氧反应周期一致，过程容易控制，但是底物抑制较严重，反应往往不能进行彻底，所以内蒙古鄂尔多斯传祥垃圾处理厂采用了多种底物共同发酵，增加了反应物料的降解程度，提高了过程的产气量。参与反应的底物有生活垃圾中可生物降解部分、市政粪便、污水处理厂的污泥和餐厨垃圾等，各种物料通过预处理调节后进入混合发酵罐发酵。以内蒙古鄂尔多斯传祥垃圾处理厂的联合厌氧发酵工艺的投料量为研究对象，分析投料量与降解量以及沼气产量的关系，目的是优化发酵工艺、提高发酵设备的利用率。
1.2.4恒温电阻箱：A-10型，上海东兴建材试验设备有限公司
1.2.5 pH测定仪：5-3型，上海智光仪器仪表有限公司。
1.2.5磅秤：50kg
1.2.6胶体磨：出料粒径2-50μm
2实验步骤
2.1接种
接种，根据不同的固体量有很大的差异有时固体废物的量与接种物的量之比达到60：4O以上[6] 。该实验取内蒙古鄂尔多斯传祥垃圾处理厂的厌氧发酵罐的发酵液为接种物料，接种物料的取量为：300kg约为0.3m3，（接种量为实验罐总容积的1/3），接种后开始加温，调节菌种的温度为35℃。
由以上计算可以看出本实验装置在处理低固体混合物料时固体降解率为：31%，每降解1kg固体产气量为769L。
4.2有机物降解与产气量关系
根据公式（1）和表一实验数据计算：
进料有机物量：0.1456kg
出料有机物量：0.0828Fra bibliotekg η=42%
1.2.1实验装置为总容积1.1m3的玻璃钢罐，直径1m,总高1.8m。进料方式为连续式进料，出料靠溢流出料，罐底设150mm的排泥口，加热用水浴温控加热水箱。
1.2.2气体收集采用气体流量计，型号：LFM-1湿式防腐气体流量计，产地长春汽车制造有限责任公司。
1.2.3恒温干燥箱：101A-1上海东兴建材试验设备有限公司
随着人们生活水平的不断提高，生活垃圾的产量逐年增加，无害化处理方法很多，与其它方法相比较厌氧处理有占地面积小、污泥产量少、运行成本较低[1]、有机物减量化明显，并且在处理过程中可以产生沼气、有机肥等副产品的优点，在1arm的状态下，甲烷燃烧的热值达到了9100 kcal／m3[2]符合垃圾的资源化处理，所以它代表了未来垃圾处理的一种趋势。
表一：进料33KG实验数据
进料量（kg） 进料Ts 出料Ts 固体降解率（%） 进料VS 出料VS VS降解率（%） 产气量（L）
33 0.8 0.54 31 56 46 42 62
图一 图二
5结论
该实验是厌氧法处理城市有机固体废弃物的一次中试试验，实验原料包括城市生活垃圾中的有机物（可以生物降解的物质）、粪便、城市集中源产生的餐厨垃圾等物料，通过本次试验得出厌氧法处理混合型城市有机固体废弃物的可行性结论，每1kgVS可以产生1019L沼气，换算成原生垃圾量为：每降解1T原生垃圾可以产沼气55m3，需要注意的是为了提高城市有机固体废弃物降解量和沼气的产生量，降低能耗，在实际生产中应尽量提高发酵底物的固体含量，保证厌氧微生物有足够营养，大量繁殖，以提高发酵效率，缩短发酵周期。
1.实验原料和器材
1.1实验原料来源于内蒙古鄂尔多斯传祥垃圾处理厂调节罐的物料，该物料包括：经过分选预处理的生活垃圾中可生物降解部分、粪便、餐厨垃圾。
物料性质
含水率（%） VS（% ） pH 氨氮（mg/L） COD(mg/L)
1.2实验器材
η=1-Ce/Co （1）
式中Ce――反应后基质浓度,mg/L；
Co――反应前基质浓度,mg/L。[7]
根据实验数据和公式计算：
进料固体量为：0.26kg
出料固体量为：0.18kg
η=31%
降解单位体积固体物质产气量：
通过以上计算可知，本实验结论每降解1kg的有机物沼气产量已接近理论沼气产量。
4.3固体降解量、有机物降解量与进料固体量的关系
厌氧发酵产生沼气的反应是在缺氧和厌氧条件多种群微生物共同作用完成底物的降解的，因此厌氧发酵符合单一菌群发酵的普通规律，同时又会受到相关菌群相互制约，其表现在发酵底物和底物的浓度有关，一定底物浓度范围底物的降解与底物浓度成正相关，底物浓度越高降解量越大，底物浓度低时会产生反馈抑制，部分菌体休眠，将减量随之减小。该规律从图2和3可以看出。
2.2投料
接种后，第二天开始第一次投料，物料来源于蒙古鄂尔多斯传祥垃圾处理厂调节罐的混合物料，投料量：，中温培养25天。
2.3菌种培养完成后，开始连续进料
2.3.1连续进料实验周期为30天
2.3.3原料预处理
预处理的目的是减小进罐物料的粒径，加快反应速度，增加产气量。预处理方式：取回的实验原料经过胶体磨破碎，破碎后物料粒径小于0.5mm。
降解单位体积有机物产气量：
由以上计算得出有机物降解率为42%，每降解1kg有机物产气量为987L。 1升沼气中，含碳C量的平均值约为0.538克/升。由此推算，原料被分解1克TOC气化后的产气量为1.86升。
G=1/Cg=1/0.538≈1.86（升/克）
只要实测了发酵原料的含水率（或污泥浓度）、有机份和TOC的含量，再根据4.2计算出有机物分解率。就可以在暂不考虑原料成分情况下，计算出混合发酵原料的单位体积的理论产沼气量。若实验室没检测TOC的含量，那么可以根据《污水污泥处理》一书中提出的：在理论上“一般有机物中，大约含有55%的碳”，这一数值推算出每升发酵原料中的TOC的含量，进而推算出污泥的理论产沼气量来。因本实验有机物降解量为：0.0628kg，该有机物中TOC含量为0.0628kg×55%=0.03454kg，理论产气量为0.03454kg×1860L/kg=64.2L
2.3.4进料方式
准确称取44kg物料从反应器的进料口注入反应器（进料口在反应器的底部），进料过程中反应器的排气管打开，溢流口打开，让物料在重力作用下自然流入反应器，同时发酵后的物料溢流排出。
2.3.5收集原料和溢流料分析得出如下数据：
注意：本实验设定30天的实验周期是为了测定物料的平均反应效果。