污泥高固体厌氧消化研究进展

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有机固体废物厌氧消化技术现状研究及前景分析

有机固体废物厌氧消化技术现状研究及前景分析摘要：厌氧消化技术是有机固体废物处理与资源化的重要渠道之一，能够通过微生物的三阶段厌氧分解，将废物中的大分子有机物降解为小分子物质，并产生可提供能源的沼气。

该技术可按固体浓度大小被分为低固体厌氧消化技术和高固体厌氧消化技术，前者应用范围广，但费用昂贵，后者的广泛运用受技术限制，但能产生可观的经济效益。

总体而言，在妥善解决固体废物的处置与管理问题后，厌氧消化技术可以有效地提高物质的回收利用率，前景广阔。

关键词：厌氧消化技术;有机固体废物;原理与工艺;现状;前景Reearch on Anaerobic Digetion Technology of Organic S olid Wateand Propect AnalyiLi RuyiSchool of Environment Tinghua Univerity Beijing 100084 Keyword：Anaerobic digetion technology;organic olid wate; principle and technology; the tatu quo; propect1 绪论有机废物厌氧消化处理技术历史悠久[1]，人们在早期利用禽畜粪便和农业废物厌氧发酵，释放甲烷用于产生热能。

20世纪中叶，全球对一次能源的需求量激增，煤、石油、天然气等化石能源的价格疯长。

为解决供应问题，许多国家开始寻找新的替代能源，这使得厌氧消化处理有机废物的优势越发突出[2]，需要重点关注厌氧消化技术的原理、工艺流程和技术方案以及评估其效益和应用前景。

2 厌氧消化原理厌氧消化过程就是在一定的厌氧条件下，有机物质被微生物分解，将碳素物质转化为两种温室气体——二氧化碳和甲烷的过程。

在这个过程中，底物的大部分能量仍然以有机物的形式储存在沼气中，只有一小部分的碳素氧化成了二氧化碳[3]，微生物借此发酵过程获得生命活动所必需的物质和能量。

基于热水解的高效污泥厌氧消化技术研究进展

基于热水解的高效污泥厌氧消化技术研究进展孙晨翔;李伟;陈湛;秦文韬;王佳伟;文湘华【摘要】污水处理厂产生的大量剩余污泥,是目前困扰市政工程的主要问题之一,对其进行减量化、稳定化、无害化和资源化是污泥处理处置的核心任务.厌氧消化技术是目前最广泛使用的污泥处理工艺之一,但厌氧消化技术受到污泥低水解速率的制约.基于热水解的高效污泥厌氧消化技术不仅打破传统厌氧消化的水解限速,还在改善污泥流变特性和化学特性、提高污泥厌氧消化效率和新兴污染物的去除等方面有着明显的优势.综述了热水解预处理对污泥特性和对系统中新兴污染物去除特性的影响,总结了目前的研究成果并展望了发展前景,指出工艺运行条件的进一步优化和经济可行性的系统评价是其推广使用的重要支撑.【期刊名称】《生物产业技术》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】7页(P58-64)【关键词】热水解;厌氧消化;污泥特性;抗生素;抗生素抗性基因【作者】孙晨翔;李伟;陈湛;秦文韬;王佳伟;文湘华【作者单位】清华大学环境学院,环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京100084;北京城市排水集团有限责任公司科技研发中心,北京市污水资源化工程技术研究中心,北京 100124;清华大学环境学院,环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京 100084;清华大学环境学院,环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京100084;北京城市排水集团有限责任公司科技研发中心,北京市污水资源化工程技术研究中心,北京 100124;清华大学环境学院,环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京 100084【正文语种】中文随着我国城镇化进程的加快，全国污水处理总量和处理能力日渐提升。

然而，同时产生的污泥量也与日俱增，污泥的处理与处置将消耗大量的人力、物力和财力。

有统计显示，污泥的处理费用约占污水处理厂运营成本的25%～65%[1-2]。

此外，污泥中携带着各种污染物，如有机物、重金属以及近年来受到广泛关注的一大类新兴污染物等，若得不到有效的处置，将会对环境造成严重的二次污染。

典型有机固废厌氧消化微生物研究现状与发展方向

典型有机固废厌氧消化微生物研究现状与发展方向摘要：厌氧消化是一种能够完成有机固废资源化的生物处理技术，在应用阶段主要存在着产酸、产甲烷效率较低的问题。

通过人工富集、驯化的兼容性以及严格厌氧微生物都是厌氧消化中最核心的技术，不同的厌氧消化体系中存在的问题都可以通过改善微生物群的代谢活性进行解决。

随着微生物组学检验技术的发展，厌氧消化系统中中微生物多样性也得到了充分的认知并且得到积极的发展，在微生物类群间、微生物与环境关系中也得到了一定的发展。

有机固废厌氧消化系统中，不同的微生物、微生物与物质之间的反应形成了一个复杂的代谢环境，目前关于微生物与物质之间反应的关系还无法彻底明确。

关键词：典型有机固废厌氧消化微生物；研究现状；发展方向生物处理是完成有机固废资源化、能源化、无害化等目标的重要手段，厌氧消化则是生物处理技术中最关键的手段，被广泛用于有机固废的消减及资源化工作中，比如市政污泥、餐饮垃圾、园林或农业废弃物等。

厌氧消化系统的宏观调控较为简单，按照微生物组代谢规律的基础上，针对工艺条件实施优化就能实现特定产物的富集以及能源物质的回收。

以微生物代谢为主的微观过程很难实现定向调控，是因为有机固废的成分较为复杂、极易受到环境因素以及与菌群交互作用多样性的而影响，阻碍了对有机固废厌氧消化系统的认知。

一、厌氧消化系统中的微生物与典型菌群之间相互作用的关系分析关于厌氧消化系统的调控还处于“黑箱”操作阶段，随着组学技术的进步和发展，对厌氧消化系统的微生物分类及功能也有足够的认知，并且对其参与的不同阶段的认知水平也在不断发生变化中。

厌氧消化的不同阶段都是在物质流的基础上形成的，在传统的认知中，认为厌氧消化过程中的各个阶段的微生物类群都具有专一性，但是最新的宏基因组学证明微生物类群演替在厌氧消化过程中具有连续性、阶梯性的变化。

例如，随着初始底物发生变化沿着物质流传递到整个厌氧消化系统的过程中，就像产甲烷菌等菌群都会发生演替。

污泥预处理—厌氧消化工艺性能及预处理过程中有机物变化

污泥预处理—厌氧消化工艺性能及预处理过程中有机物变化污泥预处理—厌氧消化工艺性能及预处理过程中有机物变化引言：污水处理厂是确保城市环境卫生和水源安全的重要设施之一。

在污水处理厂中产生的污泥是一种有机质富集的固体废弃物，若不加以处理和利用，会带来环境污染和资源浪费。

传统的污泥处理方法包括厌氧消化和好氧消化等，然而，这些方法存在处理周期长、产生的沼气产量低等问题。

为此，研究人员提出了污泥预处理技术，该技术可以提高有机质的降解效率，并提高沼气产量。

本文将重点探究污泥预处理—厌氧消化工艺的性能及预处理过程中有机物变化。

一、污泥预处理工艺的原理及方法1.1 厌氧预处理工艺的原理厌氧预处理是指在厌氧条件下，利用特定的微生物菌群对污泥中的有机物进行分解和降解。

该工艺是通过调节温度、pH值和厌氧罐中的氧气含量等因素来控制微生物菌群的生长和分解，从而实现有机物的降解和沼气的产生。

1.2 厌氧预处理的方法厌氧预处理的方法有很多种，常用的包括酸处理、碱处理和热处理等。

其中，酸处理是最常用的方法之一，可以通过加入酸性物质来调节污泥的pH值，从而提高有机物的降解效率。

二、污泥预处理—厌氧消化工艺的性能研究2.1 有机质降解效率通过对污泥预处理—厌氧消化工艺进行实地调查和实验研究，发现该工艺能够显著提高有机质的降解效率。

预处理过程中，厌氧条件下的微生物菌群能够更好地分解和降解污泥中的有机物，加速有机物的降解速率。

2.2 沼气产量研究表明，污泥预处理—厌氧消化工艺能够显著提高沼气的产量。

预处理过程中，微生物菌群充分分解和降解有机物，产生大量的沼气。

与传统的厌氧消化相比，污泥经过预处理后，沼气产量提高了40%以上。

三、污泥预处理过程中有机物变化在污泥预处理过程中，有机物经历了一系列的变化，包括溶解、降解和转化等过程。

3.1 有机物的溶解在污泥预处理过程中，一部分有机物会通过酸处理等方法被溶解出来。

溶解出的有机物可被微生物菌群更好地利用，从而提高有机物的降解效率。

城市生活有机垃圾厌氧消化技术进展

城市生活有机垃圾厌氧消化技术进展（一）1．概况目前我国城市生活有机垃圾的处理问题仍然是一项技术难题，进行好氧堆肥的运行成本高，而且肥料质量难以保证；进行填埋会产生大量的渗沥液及恶臭问题。

而在欧洲，通常是采用厌氧消化技术处理有机垃圾的。

有机垃圾固含率在30%～40%，含有溶解性物质（如糖、淀粉、氨基酸等有机酸）、纤维素。

脂肪、蛋白质等物质，因此可以采用生化方法进行降解。

厌氧反应是指在没有溶解氧和硝酸盐氮的条件下，微生物将有机物转化为甲烷、二氧化碳、无机营养物质和腐殖质的过程。

厌氧生物处理的优点主要有：工艺稳定、运行简单、减少剩余污泥处置费用，具有生态和经济上的优点。

在废水处理中，厌氧消化具有悠久的历史，目前应用最广泛的升流式厌氧污泥床(UASB），占67％左右，并子已开发了第二代高效厌氧处理系统，如厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB)工艺。

而在有机垃圾处理中，厌氧消化的发展是从20世纪70年代能源危机开始的，特别是近20年发展速度很快。

最近研究表明，在过去9年中，采用厌氧消化技术来处理城市团体垃圾的处理厂增加了750%。

德国、瑞士、丹麦等西欧国家处于技术领先地位，并已经将此项技术成功地市场化，出现了像德国的Haase工程公司、瑞士Kompogas公司、比利时Organic Waste Systems公司等著名的工程公司。

据统计，在德国大约有520座厌氧消化反应器，其中用于城市垃圾处理的大约有49座。

相比较而言，美国、加拿大在制定基本政策制度以促进厌氧消化市场化方面还有较大差距。

厌氧反应器组成：密闭反应器、搅拌系统、加热系统和固液气三相分离系统。

按照厌氧反应器的操作条件如进料的固含率、运行温度等可分类以下：1.1按照固含率可分为湿式、干式湿式：垃圾固含率10%～15％。

干式：垃圾固含率20%～40%。

湿式单级发酵系统与在废水处理中应用了几十年的污泥厌氧稳定化处理技术相似，但是在实际设计中有很多问题需要考虑：特别是对于机械分选的城市生活垃圾，分选去除粗糙的硬垃圾、将垃圾调成充分连续的浆状的预处理过程非常复杂，为达到既去除杂质，又保证有机垃圾进入正常地处理，需要采用过滤、粉碎、筛分等复杂的处理单元（Farneti，1999）。

污泥厌氧消化酸碱调节机理研究

污泥厌氧消化酸碱调节机理研究污泥是城市污水处理厂中最重要的有机质处理工艺中的原材料。

厌氧消化可以有效地分解污泥中的有机物质，将其转化为稳定的沼气和污泥残渣。

污泥厌氧消化过程中酸碱度的调节对于厌氧消化的稳定性十分关键。

因此，对厌氧消化过程中酸碱度的调节机理进行研究，对于提高城市污水处理厂的污泥处理效率和工艺水平具有重要的实际意义。

一、污泥厌氧消化酸碱度调节机理的研究背景整个厌氧处理过程中，酸碱度变化对于微生物的生长和代谢有着决定性的影响。

过高或过低的酸碱度都会影响微生物的代谢过程，进而影响污泥处理效率。

因此，研究厌氧消化过程中的酸碱度调节机理，有助于提高污泥的处理效率，也可以为污泥处理工艺的改进提供科学依据。

二、污泥厌氧消化过程中酸碱度调节的影响因素1、碳酸盐缓冲：由于污泥中含有大量的有机物，其分解过程随着酸度等因素的改变而产生很多的H+和CO2，导致污泥酸碱度值快速降低，而碳酸盐缓冲可以通过反向反应减缓或抵消这种快速下降的酸碱度，能够有效地维持系统的pH稳态，提高厌氧消化过程的稳定性和效率。

2、氧化还原电位：污泥中存在大量的可溶性有机污染物，如蛋白质、脂肪酸和糖类等，这些物质对于污泥微生物在厌氧消化过程中产生电子供给产生的H+和OH-有影响。

而且微生物在代谢过程中生成的还原物质同样会影响污泥颗粒的电位，因此，厌氧消化过程中污泥中溶解氧和还原剂之间的平衡状态，显然是影响酸碱调节机制的另一个重要因素。

3、微生物活性：污泥中的微生物活跃度同样是影响酸碱度的重要因素。

微生物通过代谢过程产生的有机物和既成酸代谢过程中所产生的发酵酸和挥发性脂肪酸等都会影响酸碱度的变化，而且微生物活性的高低，也会影响酸碱度调节机理的稳定性。

三、污泥厌氧消化酸碱度调节机理的研究方法在厌氧消化过程中，为了了解污泥中有机物分解和酸碱度变化的情况，可以选择经典的酸碱滴定法、电位滴定法、微生物群落分析等方法进行研究。

其中，选择适当的生理指标，如pH、温度、pH水平等，可以很好地反映厌氧消化过程中酸碱度的变化。

城市污泥处理处置技术研究进展

城市污泥处理处置技术研究进展城市污泥是城市生活垃圾、工业废水、农业废弃物等有机质的集中处理产生的固体废弃物，其中蕴含有大量的有机质、营养物质和微量元素。

如果没有有效地进行处理，城市污泥就会对周围的环境产生严重的污染。

因此，城市污泥的处理和处置已成为城市环境保护和可持续发展的一个重要问题。

目前，国内外的城市污泥处理技术主要包括物理化学处理、生物处理和热处理三种方法。

下面详细介绍各种技术的研究进展和应用。

一、物理化学处理技术主要包括浓缩、脱水、干化等处理方法。

其中，压滤、离心等被广泛应用于污泥的浓缩技术。

脱水技术主要有压榨脱水、离心脱水、过滤脱水、自然排水等方法。

污泥干化技术包括烘干、气流干燥、蒸发干燥等方法。

物理化学处理技术比较简单易行，但是对于污泥成分较为复杂的城市污泥而言，处理效果有限，经济性和环保性不高。

生物处理技术是指利用生物菌种来分解和稳定有机物，通常包括好氧、厌氧消化、堆肥等方法。

好氧消化是一种适用于城市污泥处理的生物降解技术，具有处理效率高、稳定性好等优点。

厌氧消化是一种低空间高效率处理城市污泥的生物降解技术，但是需要进行后处理以解决厌氧消化产生的浸出液等副产物的问题。

生物处理技术有利于污泥的稳定化、可持续利用，但是越来越多的证据表明，生物处理过程中会产生有害气体和污染物，因此需要进行后续处理。

三、热处理技术热处理技术是指利用高温干化和热解将有机物分解成热能和固体废弃物，通常包括干燥固化、热解、焚烧、气化等方法。

干燥固化技术主要是利用热量将污泥中的水分蒸发，使得污泥中的有机质得以更好的稳定化。

热解技术是将污泥通过高温热解分解成油和固体废物，可以达到资源化的目的。

焚烧、气化技术是将污泥高温氧化与还原处理，化解污泥中的有机成分，产生热能和其他有用物质。

热处理技术处理产生的热能还可以利用于污泥的干化及其他用途，使其成为高效的城市污泥处理技术之一。

总体而言，各种城市污泥处理技术各有利弊，通过综合应用可以达到最优的处理效果。

《2024年污泥预处理—厌氧消化工艺性能及预处理过程中有机物变化》范文

《污泥预处理—厌氧消化工艺性能及预处理过程中有机物变化》篇一一、引言随着城市化进程的加快，污泥处理成为环境保护领域的重要课题。

污泥预处理—厌氧消化技术作为一种有效的污泥处理方法，不仅具有减量化、稳定化、无害化的特点，还可以回收能源，具有较高的环境效益和经济效益。

本文将重点探讨污泥预处理过程中厌氧消化工艺的性能以及预处理过程中有机物的变化。

二、污泥预处理—厌氧消化工艺性能1. 工艺原理污泥厌氧消化工艺是通过微生物在无氧或缺氧条件下，将污泥中的有机物转化为甲烷、二氧化碳等气体，从而实现污泥的减量化和资源化利用。

该过程包括水解、酸化、产甲烷等阶段，需要适宜的温度、pH值、营养物质等条件。

2. 工艺性能（1）减量化：通过厌氧消化，污泥的体积可以大大减少，有利于后续的处置和利用。

（2）无害化：厌氧消化过程中，有害的病原体和病毒被消灭，降低污泥的环境风险。

（3）资源化利用：产生的甲烷等气体可以用于发电、供暖等，实现资源的回收利用。

三、预处理过程中有机物的变化1. 水解阶段在预处理的初期，污泥中的大分子有机物通过水解作用被分解为小分子有机物，如糖类、氨基酸等。

这些小分子有机物更易于被微生物利用。

2. 酸化阶段随着水解过程的进行，小分子有机物进一步被酸化细菌转化为挥发性脂肪酸等有机酸。

这一阶段是厌氧消化的关键阶段，对后续的产甲烷阶段有重要影响。

3. 产甲烷阶段在适宜的条件下，产甲烷菌利用挥发性脂肪酸等有机物产生甲烷。

这一过程是污泥厌氧消化的主要目的，也是实现资源化利用的关键步骤。

四、结论污泥预处理—厌氧消化技术是一种有效的污泥处理方法，具有减量化、稳定化、无害化和资源化的特点。

在预处理过程中，通过水解、酸化和产甲烷等阶段，污泥中的有机物得到有效的转化和利用。

同时，预处理过程中还需要注意控制温度、pH值、营养物质等条件，以保证厌氧消化过程的顺利进行。

未来，随着环保政策的不断推进和技术的不断进步，污泥预处理—厌氧消化技术将得到更广泛的应用和发展。

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｌｕｄｇｅｌ；ａｎａｅｒｏｂｉｃｄｉｇｅｓｔｉｏｎ；ｈｉｇｈ — ｌｏａｄ；ｈｉｇｈ — ｓｏｌｉｄ；ｂｉｏｇａｓ
第３２卷第６期
２０１３年ｌ２月
四
川
环
境
Ｖ０１．３２．Ｎｏ．６Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２０１３
ＳＩＣＨＵＡＮＥＮＶＩＲ０ＮＭＥＮＴ
・
综
述・
污泥高固体厌氧消化研究进展
廖晓聪，程英超，李欢
ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＨｉｇｈ－ｓｏｌｉｄｓＳｌｕｄｇｅＡｎａｅｒｏｂｉｃＤｉｇｅｓｔｉｏｎ
ＬＩＡ０Ｘｉａｏ — ｃｏｎｇ，ＣＨＥＮＧＹｉｎｇ — ｃｈａｏ，ＬＩＨｕａｎ
ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄｆｒｏｍｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｌａｎｔｄｉｒｅｃｔｌｙ．Ｉｔｕｓｅｓｓｍａｌｌｅｒｒｅａｃｔｏｒｓ，ｈａｓｈｉｇｈｅｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｂｉｏｇａｓｐｅｒｕｎｉｔｏｆｖｏｌｕｍｅ，ａｎｄｃｏｎｓｕｍｅｌｅｓｓｅｎｅｒｇｙａｎｄｗａｔｅｒ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｖｉｅｗｅｄｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆＨＬＡＤｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＨＬＡＤ，ｉｎｌｕｆｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆＨＬＡＤａｎｄｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｎｒｅａｃｔｏｒ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｓｏｍｅｌｉｍｉｔｓｏｆＨＬＡＤ，ｓｕｃｈａｓ
ｄｉｉｃｆｕｌｔｙｏｎｍａｓｓａｎｄｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒ，ｌｏｗｏｒｇａｎｉｃｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｅｈａｖｅｂｅｅｎｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．
泥厌氧消化可以直接利用污水处理厂排放的脱水污泥，具有设施体积小、单位容积产气率较高和水耗及能耗较低等优
势。本文综述了近年来污泥高固体消化的研究进展，从污泥高固体厌氧消化的基本特征出发，总结了污泥高固体厌氧
ＳｃｈｏｏｌａｔＳｈｅｎｚｈｅｎ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ５１８０５５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎａｅｒｏｂｉｃｄｉｇｅｓｔｉｏｎｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｅｔｈｏｄｔｏｒｅａｌｉｚｅｓｌｕｄｇｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅｒｅｃｏｖｅｒｙ．
５１８０５５）（深圳市环境微生物利用与安全控制重点实验室，清华大学深圳研究生现污泥的减量化、稳定化和资源化的重要手段，相对于传统的低浓度污泥厌氧消化工艺高固体污
（ＳｈｅｎｚｈｅｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａＺＭｉｃｒｏｂｉａＺＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ＆ＲｉｓｋＣｏｎｔｒｏＺＫｅｙｌａｂｏｒａｔｏｒｙ．Ｇｒａｄｕａｔｅ
消化的影响因素和对反应器的要求；同时对污泥高固体消化存在的搅拌不匀、传质传热困难、有机质降解率偏低、搅拌系统不成熟等问题作了简要分析，这些问题都还有待于深入研究解决。关键词：污泥；厌氧消化；高负荷；高固体；沼气文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ３６４４（２０１３）０６－０１１８－０４中图分类号：Ｘ７０５
Ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｌｏｗ — ｓｏｌｉｄｓａｎａｅｒｏｂｉｃｄｉｇｅｓｔｉｏｎ，ｈｉｇｈ — ｓｏｌｉｄｓａｎａｅｒｏｂｉｃｄｉｇｅｓｔｉｏｎ（ＨＬＡＤ）ｃａｎｕｔｉｌｉｚｅｄｅｗａｔｅｒｅｄｓｌｕｄｇｅ