基本介紹
- 中文名：垃圾厭氧消化
- 外文名：Municipal Solid Wastes Anaerobic Digestion
- 分類：中溫消化和高溫消化
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簡介
垃圾厭氧消化是指在厭氧微生物的分解作用下，使垃圾中有機物分解（消化）並趨於穩定。
厭氧消化時有機物的分解過程由一開始的現象描述階段發展為兩階段理論，再發展到三階段理論，現在發展為四階段理論。
兩階段理論可分為產酸和產氣兩個階段。在產酸階段，在兼性好氧的酸性腐化菌或產酸菌的作用下，垃圾中的含碳有機物被水分解為單糖，蛋白質被水解為多肽和胺基酸，脂肪被水解成丙三醇、脂肪酸等，還有醇、氨，同時還釋放能量。在產氣階段，前一階段產生的各種有機酸、醇類在厭氧條件下被甲烷菌分解為甲烷、CO、NH3、H2和H2S等。這一過程有機物的分解速度緩慢。衛生土地填埋處置垃圾即以厭氧消化為基礎。
三階段理論：水解酸化階段、產氫產乙酸階段、產甲烷階段；
在水解酸化階段，水解與發酵細菌利用胞外酶對有機物進行體外酶解，使固體物質變成可溶於水的物質，然後細菌再吸收可溶於水的物質，並將其發酵分解成不同產物。
在產氫產乙酸階段，產氫產乙酸細菌把前一階段產生的一些中間產物丙酸、丁酸、乳酸、長鏈脂肪酸、醇類等進一步分解成乙酸和氫。
在產甲烷階段，甲烷菌利用H2、CO2、乙酸以及甲醇、甲酸、甲胺等C1類化合物為基質，將其轉化成甲烷。其中，H2、CO2和乙酸是主要基質。一般認為，甲烷的形成主要來自H2還原CO2和乙酸的分解。根據對主要中間產物轉化成甲烷的過程所作的研究，以COD計約72%的甲烷來自乙酸鹽，13%由丙酸鹽生成，還有15%來自其它中間產物。因此乙酸是厭氧發酵中最重要的中間產物。
四階段理論：水解階段、酸化階段、產氫產乙酸階段、產甲烷階段。
參與厭氧消化分解的微生物可以分為兩大類。第一類微生物是將複雜的有機物水解，並進一步分解為以有機酸為主的簡單產物。此類微生物屬於兼性厭氧茵，通常稱為產酸菌；第二類微生物是絕對厭氧茵，其功能是將有機酸轉變為CH4，稱為產甲烷茵。產甲烷茵的繁殖速度相當緩慢，且對溫度、抑制物等外界條件的變化非常敏感。
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