1。1。3  污泥厌氧消化技术

污泥厌氧消化定义为在无氧条件下，由厌氧细菌和兼性菌将污泥中可生物降解的有机物分解成甲烷、二氧化碳和水等，使污泥趋于稳定[8]。

污泥厌氧消化，一般可划分为三个阶段，即水解阶段、乙酸化阶段，甲烷化阶段。各阶段瞬时连续发生，既相互联系又相互影响，各个阶段的微生物群体相互依存，不可或缺。

（1）水解酸化阶段

一般来说，此过程发生在污泥厌氧消化的初始阶段。污泥中富含大量的的非水溶性高分子有机物（碳水化合物、蛋白质、脂肪、纤维素等），在微生物水解酶的作用下，高分子有机物水解转化为溶解性的物质。在兼性菌和厌氧菌的作用下，水解后的溶解性物质转化成短链脂肪酸，如丁酸、丙酸、乙酸等，以及CH3OH、CO2。

（2）乙酸化阶段

在该过程中乙酸菌和产甲烷菌共生，产甲烷与产乙酸同时进行。然而，该阶段占主要的过程是乙酸菌的活动，即为将水解酸化产物、乙醇、有机物等转变为乙酸。

（3）甲烷化阶段

酸化阶段的产物直接作为甲烷化阶段的底物。第三阶段是产甲烷菌利用第二阶段的产物进行产甲烷的过程，其中利用氢和二氧化碳生成甲烷是其中的一种途径，另一种途径是以乙酸为底物进行脱羧反应，如下：

2CH3COOH→2CH4↑+ 2CO2↑

4H2+CO2→CH4+ 2H2O

1。1。4  污泥厌氧消化的影响因素

剩余污泥中微生物细胞壁属于生物难降解物质，是典型的半刚性结构，它能够严重地阻碍溶出和水解胞内的有机物，进一步影响了污泥厌氧消化的降解速率，因此许多学者从这方面着手，对污泥厌氧消化过程做了大量的研究工作，期望促进污泥水解酸化阶段，使污泥总量显著减少，同时产生大量可利用资源。随着对污泥厌氧发酵研究的深入，研究者从对厌氧消化过程中pH、温度、C/N比、氧化还原电位（ORP）等参数的研究转到探讨预处理方法对污泥水解产酸的影响。因此，对超声法、酸或碱处理法、臭氧法、生物法等预处理方法的研究相继出现，并取得了良好的研究效果。然而，大多数研究者关注于提高污泥厌氧消化速率，提高VFAs产量，对于污泥后续的处理缺少相关的研究。剩余污泥经过厌氧消化后，依然有25%-75%的污泥有机质残留。妥善处理厌氧消化污泥残渣，已成为实现污泥减量化与资源化的重点和难点[9-10]。论文网

污泥厌氧消化的基本影响因素如下：

（1）温度

简单来说，在污泥厌氧发酵过程中温度的影响主要有以下几个方面：第一，水解酸化过程中菌类体内的酶活性会受到温度的影响，进而其生长速率以及微生物的数量、产酸速率等也会随之受到影响；第二，消化过程中生化反应的反应方向以及大部分物质在水中的溶解性也会因温度的不同而有差异，因此对产物的生产产生了一定的影响[11]；第三，工程应用时的运行成本因温度的不同而有一定的差别。针对温度因素的影响，有研究者[12]对初沉污泥和工业废水的混合物（1:1）进行了研究。实验结果[13]表明，设置HRT为30 h的情况下，30℃时SCFAs的产量相比于22℃时显著增加。这表明温度的上升促进了水解产酸过程的进行。

（2）pH

pH值较小的变化会对微生物产生较大的影响，过低的pH，会造成各种菌类表面所带的电荷有所变化，微生物对营养物质的吸收也会因此受到影响；另一方面，pH值不合适会影响微生物的生长繁殖，有机物会因不合适的pH而产生离子化作用，对微生物造成间接影响；菌体内的酶活性也会因pH而受到影响；另外，菌类对温度变化所造成的环境改变的抵抗能力同样会受到不合适的pH的影响。实验研究表明[14]，将某些废水加入到污泥中进行消化产酸实验时，调节pH值6至以下时，污泥不会产生甲烷气体，而调节pH至4。5时则促进了产酸量的增加。