固废大作业—城市生活垃圾的厌氧消化处理
大型厌氧消化工程处理城市生活垃圾的应用及前景分析
随着经济的发展和城市化进程的加快，我国城市生活垃圾产生量迅速增加，而且城市生活垃圾存在大量的生物质垃圾，具有易生物降解和高含水的特点，其形成的恶臭是固体废物污染环境的主要污染源。
与此同时，城市生物质垃圾中蕴含着大量生物质能，其高含水特性又为生物质能的转化提供了有利条件，针对生物质垃圾的“高固体厌氧消化（High Solid Anaerobic Digestion）技术”成为世界环保科技的研究热点。
采用厌氧消化技术处理城市生活垃圾，并产生绿色能源“沼气”，特别是在能源日益紧张，CO2减排的呼声越来越高的情况下，该技术越来受到各国政府接受和推广，欧美等发达国家通过立法等手段大力推广该技术的应用，我国“十一”规划明确提出大力推广使用生物质能源，根据国家“十一五再生能源发展规划”，到2010年，建成沼气发电装机容量100万千瓦。
“十一五”时期，加快建设规模化沼气工程，年产沼气约40亿立方米。
1. 厌氧消化工艺分类厌氧消化工艺根据工艺参数不同分成不同的类型：1）发酵天数；2)发酵含固率；3)发酵温度和4)级数(单级对多级)。
工艺参数的决定最终取决于现场的实际情况和工程目标，关键工艺参数分述如下：湿法和干法: 湿法反应器对比干法反应器，含固率低，可以应用不同的前处理工艺，清除掉塑料等杂质，同时分离出细玻璃、石子等杂质。
但是湿法反应器容易造成挥发份的流失，导致产气率较低。
同时湿法相对于干法内部能耗大，一般达到总产能的50％，而干法内部能耗只占总产能的20％～30％。
中温和高温: 中温厌氧反应器反应温度较低，所以降解相同水平的有机物，一般停留时间要长（15天至30天）. 中温厌氧反应器产气率低，尽管生物反应过程比较稳定，但长停留时间需要更大的容积和更高的成本。
高温厌氧反应器产气率高，停留时间短（12至14天），反应器容积小，但维修成本高。
单级与多级: 单级是第一阶段和第二阶段反应都集中在一个反应器内进行。
多级是两个阶段分成两个不同的反应器内进行以优化操作环境。
固体废物的厌氧消化处理
环境学院：固体废物处理与处置
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4.2 高固体厌氧消化技术
高固体厌氧消化（High solid anaerobic digestion）： 固体含量大约在22%以上。 该技术相对较新，未大规模应用。 优点：反应器单位体种的需水量低，产气量高，消 化污泥的处理费用相对较低。
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3.1 厌氧条件
详见“三段理论”
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3.2 有机物组分与产气量
产气量的大小主要取决于物料的组分物性。
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3.3 有机物含量与去除率
在合适的温度和 有机物负荷的条 件下，有机物去 除率与废物的有 机物含量成正比。
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6、厌氧消化反应器
目前研究较多的厌氧消化反应器有三类：
一阶段系统消化反应器 两阶段系统消化反应器 序批式处理系统消化反应器
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6.1 一阶段系统消化反应器
反有的反应集中在一个消化反应器中完成。 可分为：
一阶段湿式（中固体）处理系统 一阶段干式（高固体）处理系统
环境学院：固体废物处理与处置
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（2）一阶段干式系统
反应器中的固体废物含固率控制在20~40%内。
物料流动性差，要用特殊传送带、螺旋浆叶的强力 泵输送。这些传送设备对物料要求低，故原料的预 处理简单。 技术关键在于让进料和接种物充分混合。
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城市垃圾厌氧消化处理工程工艺流程
《城市垃圾厌氧消化处理工程工艺流程》
一、城市垃圾厌氧消化处理工艺流程二、生活垃圾厌氧消化处理工艺三、生活垃圾厌氧消化处理设备四、垃圾堆肥的优点1.改善土壤结构,提高土壤肥力;2.减少病虫害发生和传播;3.减轻污染,保护环境;4.有利于农作物增产;5.促进食用菌的生长繁殖。
五、垃圾的卫生填埋处置方法六、城市垃圾填埋场选址原则七、生活垃圾填埋场地基础建设八、生活垃圾卫生填埋场渗滤液处理系统九、生活垃圾卫生填埋场渗滤液处理系统工艺流程十、垃圾渗滤液处理工艺十一、城市垃圾填埋气体产量十二、城市垃圾填埋气体成分及组成十三、垃圾焚烧厂设计概述十四、垃圾焚烧厂运行控制十五、垃圾焚烧炉工艺参数调节十六、垃圾焚烧炉工艺参数的确定十七、垃圾焚烧过程中温度与烟气成分变化规律十八、垃圾焚烧厂除尘技术介绍十九、垃圾焚烧厂排放标准二十、垃圾焚烧厂烟气净化技术介绍
二十一、垃圾焚烧厂固体废弃物处理实例二十二、垃圾焚烧厂固体废弃物处理工艺二十三、垃圾焚烧炉渣处理技术二十四、垃圾焚烧飞灰综合利用技术。
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随着城市化进程的加快和经济的快速发展，城市生活垃圾数量不断增加，垃圾处理成为了一个亟待解决的大问题。
传统的生活垃圾处理方式主要有填埋和焚烧两种方式，但这两种方式都存在一些问题，如填埋造成的土地资源浪费和环境污染，焚烧产生的二氧化碳和其他有害气体对环境造成破坏。
为了更加高效地处理生活垃圾并减少对环境的影响，科研人员开始将厌氧技术引入到生活垃圾处理中。
本文将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详细介绍。
1. 厌氧消化技术厌氧消化技术是一种利用微生物在无氧条件下分解有机物质产生沼气的生物处理方法。
通过该技术，不仅可以降解有机废弃物中的有机物质，还可以利用产生的沼气发电、供暖等，实现资源的再利用。
目前，国内外已经有很多城市和企业采用厌氧消化技术处理生活垃圾，取得了较好的效果。
厌氧堆肥技术是利用厌氧微生物分解生活垃圾中的有机物质，产生有机肥料的一种处理方法。
该技术相对于传统的堆肥技术来说，短时间内即可完成生活垃圾的处理，同时还可以产生沼气，节约能源。
目前，厌氧堆肥技术在一些发达国家已得到广泛应用，国内也有一些城市和企业开始尝试使用该技术处理生活垃圾。
1. 技术不断完善随着科技的不断发展和创新，厌氧技术在生活垃圾处理中的应用也在不断完善。
目前，一些科研机构和企业正在针对厌氧技术进行深入研究，并不断优化其工艺流程和设备装备，提高了处理效率和资源利用率，降低了处理成本。
2. 沼气的综合利用3. 综合利用厌氧产物厌氧消化和厌氧堆肥产生的沼气和有机肥料是宝贵的资源，未来厌氧技术在生活垃圾处理中还将更加注重综合利用这些产物。
如沼气可以用于发电、取暖等，有机肥料可以用于农业生产，实现资源的循环利用，减少对环境的污染。
4. 国际合作趋势厌氧技术在生活垃圾处理中的应用具有普遍适用性，国际上也越来越重视这一技术的发展。
未来，国际间在厌氧技术研究和经验交流方面的合作将更加频繁，从而推动该技术在全球范围内的应用与推广。
固废厌氧消化处理的原理是
固废厌氧消化处理的原理是固废厌氧消化处理是一种将有机废弃物通过微生物在无氧条件下进行分解和转化的技术。
具体而言，固废厌氧消化处理是通过厌氧消化反应器来实现的。
该反应器内同时存在厌氧产气细菌和厌氧消化细菌，它们共同参与有机物的降解过程。
下面我将详细介绍固废厌氧消化处理的原理。
固废厌氧消化处理的原理主要包括有机物的降解、发酵和产气三个过程。
首先，有机物的降解是指将有机废弃物中的大分子有机物分解为小分子有机物的过程。
这一过程主要由厌氧消化细菌参与，它们通过产生酶分解大分子有机物，将其转化为可溶解性有机物。
这个过程主要是通过隐蔽酶分解、酸化反应和挥发脂肪酸生成来实现的。
隐蔽酶分解中，细菌产生的酶将有机物分解为可溶性有机物，使其更易于降解。
酸化反应中，有机物被细菌发酵为醋酸、丙酮、甲烷等短链有机物，这些短链有机物更容易被微生物消化。
挥发脂肪酸生成是产生甲烷的关键步骤，细菌将有机物分解为挥发性脂肪酸，然后再通过甲烷产生细菌转化成甲烷。
其次，有机物的发酵是指将醋酸、丙酮等短链有机物通过细菌发酵产生气体、热能和有机酸等的过程。
在发酵过程中，厌氧消化细菌使用有机物作为能源，并产生甲烷和二氧化碳等气体产物。
细菌将有机物转化为甲烷的同时，也会产生大量的热能，这些热能可以用来提供反应器内的温度，维持反应器处于适宜的温度环境。
此外，发酵还会产生水相和固相中的有机酸和乙醇等有机物，这些有机物能够进一步促进气体生成过程。
最后，有机物的产气是指在上述过程中产生的甲烷和二氧化碳等气体的释放。
这些气体是厌氧消化处理中的主要产物，其中甲烷可作为一种清洁能源进行利用。
产气过程是通过厌氧产气细菌参与完成的，它们使用有机物和其他微生物合作产生气体。
总的来说，固废厌氧消化处理的原理是通过厌氧反应器中各类微生物的协同作用，将有机废弃物分解为小分子有机物，然后进一步发酵产生气体，并最终释放为甲烷和二氧化碳。
这个技术既可以处理有机固废，同时还能产生清洁能源，对于环境保护和资源回收具有重要意义。
厌氧消化技术在有机固体废弃物处理中的应用
厌氧消化技术在有机固体废弃物处理中的应用发布时间：2022-11-10T09:21:03.574Z 来源：《城镇建设》2022年第13期6月作者：唐成伟[导读] 从环境保护角度上看，有机固体废弃物会产生很大的危害。
唐成伟深圳市利赛环保科技有限公司广东深圳 518000【摘要】从环境保护角度上看，有机固体废弃物会产生很大的危害。
考虑到在这些有机固体废弃物中碳氢元素含量高，因此，通过厌氧消化技术，便能够大幅度通过处置有机固体废弃物的实际效果，进而达到无害化、减量化、资源化处理目标。
为此，本文探讨了厌氧消化技术的基本原理及其在处理有机固体废弃物中的具体应用。
【关键词】有机固体；厌氧消化技术；废弃物当前，能源体系结构优化、环保问题逐渐引起了民众的关注[1]。
在人平时的工作、生活中，均会大量产生各种有机固体废物。
而通过科学、有效地处理这些有机固体废弃物，则既可以优化生活环境，又可以二次利用能源，并优化整个能源体系的结构。
所以，厌氧消化技术以其突出的优势特点被日益广泛地用于处理各种有机固体废弃物。
一、厌氧消化技术的基本原理在应用厌氧消化技术时，基本的原理便是位于厌氧环境，建立起来众多微生物彼此共存、依赖且相互制约的一个生态平衡体系。
在厌氧消化中，温度、有机负荷、pH值等均极易带来一定的影响。
据研究显示，在应用厌氧消化技术中，主要涉及以下阶段：其一，水解阶段：在有机物中，以大分子聚合物成分为主，如脂类、碳水类等系列物质。
就厌氧消化而言，水解细菌会大量分泌胞外酶，让以上聚合物基于胞外酶的作用下，便会化为脂肪酸、糖类、氨基酸等单体[2]。
其二，酸化阶段：基于酸化细菌的消化，又会让以上单体变成氢、CO2、短链脂肪酸等。
而乙、丙、丁酸便是短链脂肪酸，会在提升氢分压的过程中，逐渐降低生成量。
其三，产氢、酸阶段：在微生物的代谢过程中，又会进一步转化单体生成物为CO2、乙酸、氢。
尤其是产甲烷菌还与相应的有机酸氧化菌彼此共生，也就是在有机酸氧化菌的促进作用下，能够化醇类物、短链脂肪酸成为乙酸，并且让乙酸再充当产甲烷菌的基体物质。
城市生活垃圾处理利用方案—厌氧消化循环利用技术word资料61页
城市生活垃圾资源化处理方案——厌氧消化循环利用技术单位：宇星科技发展（深圳）有限公司编制：杜娟审查：李总时间：2019年1月目录1 研究背景 (1)1.1 我国城市生活垃圾污染现状 (1)1.2 城市生活垃圾组分及特点 (1)1.3 我国城市生活垃圾处理现状 (2)1.4 垃圾厌氧消化循环利用体系的提出 (3)1.4.1 垃圾厌氧消化国内外研究现状 (3)1.4.2 垃圾厌氧消化循环利用体系 (4)1.4.3 建立垃圾厌氧消化循环利用体系的必要性 (4)1.5 政策支持 (5)2 生活垃圾厌氧消化循环利用工艺 (6)2.1 厌氧消化基本原理 (6)2.2 湿式连续厌氧消化循环利用工艺流程 (6)2.3 工艺控制条件与参数 (7)2.4 技术项目优势 (9)3 项目选址及建议 (9)3.1 项目选址及建设影响因素 (9)3.2 综合利用建议 (10)4 经济及环境效益 (12)4.1 经济效益 (12)4.2 环境效益 (12)4.3 投资风险分析 (12)5 总结 (13)6 参考文献 (13)1 研究背景1.1 我国城市生活垃圾污染现状城市生活垃圾是指在城市区划内通过各种形式收集的人类生活和活动中产生的综合废弃物，包括居民垃圾、街道清扫物、市场垃圾、商业垃圾，一般不包括污水处理厂污泥和建筑垃圾。
随着城市化进程的加快，城市生活垃圾产量也逐年递增。
自1979年以来，我国城市生活垃圾产量以平均每年8.98%的速度迅猛增长[1]，年产量达1.5亿吨，历年积存的已达60多亿吨，侵占了5亿多平方米的土地，在造成严重污染的同时也是一种巨大的资源浪费，是我国可持续发展的巨大阻碍。
如何变废为宝、环保经济地高效处理城市生活垃圾，成为各级政府均十分关注的热点和难点问题。
1.2 城市生活垃圾组分及特点城市生活垃圾的组成成分比较复杂，一般包括：易腐有机垃圾（厨余、草木）、灰土泥沙、纸类、塑料、金属、玻璃、织物等，不同的垃圾产生源，成分有所区别。
固废大作业—城市生活垃圾的厌氧消化处理
城市生活垃圾的厌氧消化处理1 前言随着经济的发展和惹您生活水平的提高，垃圾量也以惊人的速度日益增长。
北京市最近将北京生活垃圾分为可回收物、厨余垃圾、纸类、瓶罐、电池、其余垃圾六大类。
据中国环境报告测算，城市生活垃圾污染占城市总污染的一半[1]。
近十几年来,城市生活垃圾的年增长率在8%~10%，北京等大城市垃圾年增长率达15%~17%[2]。
目前中国有1/3的城市被垃圾所包围，垃圾累积堆存量达60多亿吨，侵占土地75万亩，严重污染了地下水[3]。
如何处理城市生活垃圾，已经成为城市建设中所面临的一个重要的问题。
世界各国为处理城市生活垃圾主要采用的手段有：填埋、焚烧、好氧堆肥和厌氧消化。
填埋法因其投资少、易操作等特点，被广泛应用，可是这个方法占地大、浪费资源，存在渗滤液污染地下水以及沼气引发爆炸的危险，尽管如此，这个方法还是现今使用最广泛的方法。
焚烧法处理垃圾体积可减少90%，周期短、占地少、还能有效消除病原菌，但由于目前中国城市垃圾中含水量大，这就需要添加其它辅助燃料，而且燃烧法一次性投资大，运行费用高且产生大量有害气体造成二次污染[4]，所以这个方法是并不广泛。
而好氧堆肥法处理城市生活垃圾体积可减少50%~70%，可产生大量肥料，但其存在能耗大，占地大，肥效低卫生条件差等缺点。
而且好氧堆肥的适宜固体含量在55%~60%之间[3]，像含水率大的如厨余垃圾就不适合好氧堆肥。
目前，我国城市生活垃圾用于填埋、堆肥、焚烧的比例分别是79.2%、18.8%、2%[2]。
相比较这三种方法，厌氧消化技术的优势就显而易见了，它既可以很好地处理垃圾污染，又能有效地产生可利用的能源。
垃圾只是放错了位置的资源，它蕴含了大量的生物质能，在资源能源紧缺、垃圾量很大的我国这个方法非常实用，同时具有良好的发展前景。
2 厌氧消化的原理有机废物的厌氧消化过程就是有机物质在特定的厌氧条件下,微生物将有机质进行分解,其中一部分碳素物质转化为甲烷和二氧化碳。
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城市生活垃圾的厌氧消化处理1 前言随着经济的发展和惹您生活水平的提高，垃圾量也以惊人的速度日益增长。
北京市最近将北京生活垃圾分为可回收物、厨余垃圾、纸类、瓶罐、电池、其余垃圾六大类。
据中国环境报告测算，城市生活垃圾污染占城市总污染的一半[1]。
近十几年来,城市生活垃圾的年增长率在8%~10%，北京等大城市垃圾年增长率达15%~17%[2]。
目前中国有1/3的城市被垃圾所包围，垃圾累积堆存量达60多亿吨，侵占土地75万亩，严重污染了地下水[3]。
如何处理城市生活垃圾，已经成为城市建设中所面临的一个重要的问题。
世界各国为处理城市生活垃圾主要采用的手段有：填埋、焚烧、好氧堆肥和厌氧消化。
填埋法因其投资少、易操作等特点，被广泛应用，可是这个方法占地大、浪费资源，存在渗滤液污染地下水以及沼气引发爆炸的危险，尽管如此，这个方法还是现今使用最广泛的方法。
焚烧法处理垃圾体积可减少90%，周期短、占地少、还能有效消除病原菌，但由于目前中国城市垃圾中含水量大，这就需要添加其它辅助燃料，而且燃烧法一次性投资大，运行费用高且产生大量有害气体造成二次污染[4]，所以这个方法是并不广泛。
而好氧堆肥法处理城市生活垃圾体积可减少50%~70%，可产生大量肥料，但其存在能耗大，占地大，肥效低卫生条件差等缺点。
而且好氧堆肥的适宜固体含量在55%~60%之间[3]，像含水率大的如厨余垃圾就不适合好氧堆肥。
目前，我国城市生活垃圾用于填埋、堆肥、焚烧的比例分别是79.2%、18.8%、2%[2]。
相比较这三种方法，厌氧消化技术的优势就显而易见了，它既可以很好地处理垃圾污染，又能有效地产生可利用的能源。
垃圾只是放错了位置的资源，它蕴含了大量的生物质能，在资源能源紧缺、垃圾量很大的我国这个方法非常实用，同时具有良好的发展前景。
2 厌氧消化的原理有机废物的厌氧消化过程就是有机物质在特定的厌氧条件下,微生物将有机质进行分解,其中一部分碳素物质转化为甲烷和二氧化碳。
在这个转化作用中,被分解的有机碳化物中的能量大部分储存在甲烷中,仅一小部分有机碳化物氧化成二氧化碳,释放的能量作为微生物生命活动的需要[5]。
厌氧消化主要分为三个部分：第一阶段为水解发酵阶段，有机物在微生物的作用下水解，多糖先水解为单糖，再进一步发酵成乙醇和脂肪酸，蛋白质先水解为氨基酸，再经脱氨作用产生脂肪酸和氨，脂类转化为脂肪酸和甘油，再转化为醇类，对于未经预处理的城市生活垃圾，水解发酵为限速步[6]；第二阶段为产氢产、乙酸阶段，把除甲酸、乙酸、甲胺、甲醇外第一阶段中间产物转化为乙酸、氢气和二氧化碳；第三部分为产甲烷阶段。
厌氧消化过程约有70%甲烷来自乙酸分解，少量来源于氢和二氧化碳的合成。
3 城市生活垃圾厌氧消化的发展现状废水的厌氧处理已经广泛应用，然而城市生活垃圾的厌氧处理的应用范围却很小。
这主要是应为与液体相比，有机固体废物的厌氧消化技术还存在一些问题：1)适量的含水率对固体废物的厌氧处理非常重要。
理论上高固体消化处理要优于低固体消化处理，然而城市生活垃圾中如厨余垃圾等含水量过高，控制水分会增加成本。
但是固体含量过高也不好，厌氧发酵的过程中还是需要适量水份的。
如何低成本有效控制含水率是一大问题；2)厌氧发酵需要适当的搅拌，而固体搅拌比液体搅拌困难得多；3)固体废物单位体积所含有机质量远大于液体废物，产酸阶段易造成有机酸的积累，一直产甲烷菌的活性；4)未经处理的固体废物水解时间较长，现有预处理技术成本较高，与其他工艺相比无明显优势[6]；5)中国的城市垃圾未进行分类回收，也给厌氧消化技术的推广应用带来困难[6]。
现阶段城市生活垃圾的厌氧消化处理技术还存在许多不足，应用并不广泛。
但这一技术有着独特的优点，必将引领固废处理的未来发展之路。
4 厌氧处理技术方案比较4.1美国实验工厂工艺这是美国1979年建立的第一座年处理5000t垃圾厂采用的工艺。
所收集垃圾经破碎分选后,去除无机成分和塑料等;调节固体含量25%左右,在55℃下高温消化,机械搅拌,在反应器中停留一个月;所产生沼气处理利用,渗滤液处理后排放,残余固体物质加工成肥料或土壤调节剂[3]。
垃圾平均产气量为130m3/t,甲烷含量大于50%,固体去除率约52%。
该垃圾处理厂虽然由于经济的原因只运行了四年就停止运转了,但是该工艺为有机废弃物的厌氧处理提供了实践基础。
4.2法国Valorga工艺针对城市生活垃圾厌氧消化中存在的搅拌难、固体含量高抑制反应活性等特点,20世纪80年代后期,Valorga工艺首先由法国提出。
垃圾经破碎分选后,有机组分与反应器回流液混合,调成浆状。
在中温(35一40℃)或高温(55一60℃)下连续消化17一25d;出料压缩后,进一步加工成肥料出售;渗滤液部分回流,调节进料浓度,并起一定的接种作用,多余的渗滤液处理后排放;所产生沼气一部分压缩后回流,起搅拌作用,另一部分输出利用[13]。
垃圾产气量为149.6m3/t,其中甲烷含量54%;COD去除率为58%。
该工艺最主要的特征是:用压缩沼气来进行搅拌,从而避免了机械搅拌带来的泄漏、机械磨损、消耗动力高等缺点。
4.3丹麦Carl Bro工艺CarlBro工艺由丹麦CarlBro公司开发研制,已有了工业运用。
垃圾破碎分选,有机组分进入一级反应器;中温（35一37℃)停留2一3d,进行酸化,pH6.5左右;酸化后,固液分离,固体部分进一步加工成肥料;液体部分进入二级反应器;中温下停留1一2d产沼气,气液分离。
垃圾产气量150一175m3/t;固体去除率60%。
该工艺主要特点是:(l)两阶段消化,把酸化阶段和产沼阶段分离开来,可以节约用地,并便于管理;(2)处理时间短,仅3一sd,因此可充分利用有限的设备,降低了投资和成本;(3)渗滤液加工成液肥出售,不但减少了废水处理量,还有一定收入[13]。
4.4加利福尼亚大学工艺由于厌氧消化后产物中含有一定量的可生物降解的物质以及一些细菌等微生物不能保证全部杀死,所以20世纪90年代初加利福尼亚大学开发了先厌氧发醉再好氧堆肥处理的技术。
垃圾破碎分选后,有机成分进入厌氧反应器,高温(55一60℃)停留25一30d,厌氧消化产生沼气;再进入好氧反应器,在55℃下腐熟,彻底杀死各种病菌等微生物;最终产物性质稳定,化学组成合理,有很高的肥效和热值,可用做肥料或电厂燃料。
垃圾产气量为800m3/t;经两级处理后,固体去除率为55%一65%(Kayhanian1992)。
该工艺的特点是:(l)产气量高,是前几种方法的5倍左右;(2)最终产品生物化学性质稳定,是很好的有机肥料或燃料;(3)产物对体和环境无害,完全符合环境标准。
该工艺目前尚处于中试阶段。
5 厌氧消化处理的影响因素5.1高固体厌氧消化与低固体厌氧消化目前，厌氧消化处理主要应用于污水处理方面。
这主要是应为目前厌氧消化的技术还有一定局限性，不能很好地处理固体废物，只能大规模用于处理一些液体或固体含量低的泥状废物，在处理固体含量高的废物时,需加大量的水稀释，这大大增加了处理量和处理成本。
高固体厌氧消化也称为干发酵。
在传统的厌氧消化工艺中固体含量通常低于8%,而高固体消化中固体含量可达到20%一35%。
这一技术目前主要用于垃圾处理。
相对于低固体厌氧消化,高固体厌氧消化不仅可以节约水的用量还能提高单位容积的处理量，大大节约了成本。
但是其研究进展一直很慢。
其主要原因是随着固体含量的增高,许多影响微生物活性的条件变得更为严格如[13]:(1)氨、重金属、硫酸盐、挥发性有机酸等抑制物的含量可能会提高，对细菌活性产生不利影响;(2)很高的固体含量给搅拌装置的选择带来了困难，动力配给要求很高;(3)反应的启动条件苛刻;(4)运行中存在着很高的不稳定性。
5.2单相消化与两项消化根据反应的级数, 厌氧消化工艺可以分为单相厌氧消化工艺和两相厌氧消化工艺：单相厌氧消化是指水解酸化阶段与产甲烷阶段都在一个反应器中进行。
两相厌氧消化工艺将厌氧消化过程在两个单独的反应器中进行, 为产酸菌和产甲烷菌提供了各自的生存环境, 能够降低在有机负荷过高的情况下挥发有机酸的积累对于后续甲烷产气的抑制, 降低反应器中不稳定因素的影响, 提高反应器的负荷和产气的效率。
在产甲烷阶段前设里产酸阶段,可以控制产酸速率,避免产甲烷阶段超负荷,另一方面还可以避免复杂、多变、有毒的物质对整个系统造成冲击,提高了系统运行的稳定性。
但事实上, 由于单相消化研究比较早、运行管理比较简单,有些实验结果表明两种工艺的运行并没有明显区别[3]。
在实际的市场运作中, 两相消化并没有表现出优越性,原因是两相消化系统需要更多的投资, 以及运转维护也更为复杂[11]。
单相消化还是主流的处理技术。
5.3中温消化和高温消化温度是影响微生物生命活动过程的重要因素之一。
在中温厌氧系统中,优势种群为嗜温厌氧微生物,高温厌氧系统中起决定作用的是嗜热厌氧微生物。
在特定种群温度范围内,温度通过影响微生物的酶活性,从而影响生物化学反应速率(其规律符合Arrhenius定律),因而与有机质的分解速率有关。
对有机废物厌氧发酵过程而言,由于其有机质含量高,为了提高反应进程,缩短反应周期,常采用中温或高温发酵来进行速度补偿[10]。
发酵的速率、产气的效率与温度有很大的关系。
厌氧发酵最适范围是中温发酵(37一38℃),和高温发醉(53一54℃)[7]。
在一定范围内，温度越高，发酵效率增大、产气率增大，杀灭病原有机体效果增大，但同时高温也使产气质量下降、反应也趋于不稳定、容易产生丙酸盐积累。
且高温消化比中温条件更高的NH3浓度,毒性抑制就更为显著，同时高温需要外界供给更多的能量。
中温厌氧消化(37℃)的运行费用较低，因此在实际中应用较多，大约60%的厌氧消化工程均采用中温消化工艺[10]。
所以中温消化在目前的应用较高温消化还是占优势的，但高温厌氧消化在近年来在欧洲呈增长趋势。
吴昌满[9]等人合理的控制了厌氧消化的实验条件，他们的研究表明，其他条件相同，随着温度升高，生活垃圾发酵的产气量、产期速率也随之上升，相应的消化的时间也缩短了。
城市生活垃圾厌氧处理的较佳温度为55℃，不但消化长度比较彻底，产气率高，启动时间快，而且有利于病毒的灭火作用，满足城市生活垃圾处理后资源化应用的卫生要求。
由此可见，高温厌氧消化的优势是明显的，这也是未来的发展趋势，而如何控制好反应条件以降低其不良的副作用则是未来主要的研究方向。
5.4普通消化与联合消化联合消化对提高固体垃圾厌氧消化的沼气产量很有意义。
联合消化可以在消化物料间建立起一种良性互补，在许多情况下都可以有效提高产沼气量。
同时，仪器设备的共享也能提高经济效益。
在城市垃圾联合处理方面，研究得最多的是城市有机垃圾和污水污泥的联合厌氧消化。