溫度對城市生活垃圾厭氧消化的影響
摘要：在TS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.5％的半干式條件下，通過對城市生活垃圾厭氧消化進行批量實驗，研究了溫度對厭氧消化過程的影響，探討了不同消化溫度對產(chǎn)氣量、發(fā)酵啟動時間以及溫度從55 ℃突降到20 ℃時對厭氧反應(yīng)器產(chǎn)氣量的影響等方面的問題。實驗結(jié)果表明，城市生活垃圾厭氧消化的較佳溫度為55 ℃，消化時間短，產(chǎn)氣率高，啟動時間較快，沼氣中的甲烷的平均體積分?jǐn)?shù)為66.3％。
關(guān)鍵詞：溫度；城市生活垃圾；厭氧消化
近年來，隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市化進程不斷加快，城市人口不斷增多，城市生活垃圾產(chǎn)量日益增加，據(jù)統(tǒng)計[1]，我國垃圾的歷年堆存量已達到60億t，全國200多座城市已陷入“垃圾圍城”之中，1997年，全國生活垃圾日清運量約為1～1.2億t，還以年均8%～10％的速度增長。如何實現(xiàn)城市生活垃圾的“減量化、無害化、資源化”處理，消除城市環(huán)境污染和實現(xiàn)資源二次利用的可持續(xù)發(fā)展已成為我國必須解決的重大問題[2, 3]。
溫度是影響厭氧生物處理工藝的重要工藝參數(shù)。厭氧消化的溫度與有機物的厭氧分解過程有密切的關(guān)系，不同的溫度范圍內(nèi)存在不同類型的微生物，研究者根據(jù)產(chǎn)甲烷菌在不同溫度下的最佳活性將厭氧發(fā)酵分為3個溫度范圍：50～55 ℃稱為高溫發(fā)酵；30～35 ℃稱為中溫發(fā)酵；15~20 ℃稱為低溫發(fā)酵[4, 5]。而一般農(nóng)村沼氣發(fā)酵罐隨著自然環(huán)境的溫度變化而變化，稱為常溫發(fā)酵。一般認(rèn)為，厭氧生物反應(yīng)可以在很寬的溫度范圍（5～83 ℃）內(nèi)進行，而產(chǎn)甲烷作用則可以在4～100 ℃的溫度范圍內(nèi)發(fā)生。溫度主要是通過對厭氧微生物細胞內(nèi)某些酶的活性的影響而影響微生物的生長速率和微生物對基質(zhì)的代謝速率，這樣會影響到厭氧生物處理工藝中污泥的產(chǎn)量，有機物的去除速率，反應(yīng)器所能達到的處理負荷；溫度還會影響有機物在生化反應(yīng)中的流向和某些中間產(chǎn)物的形成以及各種物質(zhì)在水中的溶解度，會影響到沼氣的產(chǎn)量和成分等[6, 7]。
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