温度对城市生活垃圾厌氧消化的影响
摘要：在TS的质量分数为15.5％的半干式条件下，通过对城市生活垃圾厌氧消化进行批量实验，研究了温度对厌氧消化过程的影响，探讨了不同消化温度对产气量、发酵启动时间以及温度从55 ℃突降到20 ℃时对厌氧反应器产气量的影响等方面的问题。实验结果表明，城市生活垃圾厌氧消化的较佳温度为55 ℃，消化时间短，产气率高，启动时间较快，沼气中的甲烷的平均体积分数为66.3％。
关键词：温度；城市生活垃圾；厌氧消化
近年来，随着国民经济的飞速发展，城市化进程不断加快，城市人口不断增多，城市生活垃圾产量日益增加，据统计[1]，我国垃圾的历年堆存量已达到60亿t，全国200多座城市已陷入“垃圾围城”之中，1997年，全国生活垃圾日清运量约为1～1.2亿t，还以年均8%～10％的速度增长。如何实现城市生活垃圾的“减量化、无害化、资源化”处理，消除城市环境污染和实现资源二次利用的可持续发展已成为我国必须解决的重大问题[2, 3]。
温度是影响厌氧生物处理工艺的重要工艺参数。厌氧消化的温度与有机物的厌氧分解过程有密切的关系，不同的温度范围内存在不同类型的微生物，研究者根据产甲烷菌在不同温度下的最佳活性将厌氧发酵分为3个温度范围：50～55 ℃称为高温发酵；30～35 ℃称为中温发酵；15~20 ℃称为低温发酵[4, 5]。而一般农村沼气发酵罐随着自然环境的温度变化而变化，称为常温发酵。一般认为，厌氧生物反应可以在很宽的温度范围（5～83 ℃）内进行，而产甲烷作用则可以在4～100 ℃的温度范围内发生。温度主要是通过对厌氧微生物细胞内某些酶的活性的影响而影响微生物的生长速率和微生物对基质的代谢速率，这样会影响到厌氧生物处理工艺中污泥的产量，有机物的去除速率，反应器所能达到的处理负荷；温度还会影响有机物在生化反应中的流向和某些中间产物的形成以及各种物质在水中的溶解度，会影响到沼气的产量和成分等[6, 7]。
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