厌氧干发酵技术研究进展

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1、万方数据第27卷第2期2009年4月可再生能源RenewableEnergyResourcesV01．27N仉2Apr．2009厌氧干发酵技术研究进展朱圣权，张衍林，张文倩。张俊峰(华中农业大学工程技术学院．湖北武汉30070)摘要：厌氧干发酵技术正逐渐成为世界各国处理有机同体废弃物以及生产新能源的重要选择。文章综述了厌氧干发酵机制以及厌氧干发酵工艺在发酵底物的选取、预处理、接种、发酵过程管理等方面的研究进展，总结了该技术在基础研究和实际应用中存在的一些『口1题．展望了其发展前景。关键词：厌氧干发酵；沼气；有机垃圾处理中图分类号：$216．4文献标志码：A文章编号：167l一529

2、2(

3、2009)02-004俩Theprog“dryanaerobicfermentationtechnologyressOtaryanaerobiCentatlOntecnnologyZHUSheng-quan，ZHANGYan-lin，ZHANGWen-qian，ZHANGJun-feng(CollegeofEngineeringandTechnology，HuazhongAgriculturalUniversity，Wuhan430070，China)Abstract：Dryanaerobicfermentationtechnologyisbecomingtheworldimportan

4、toptionforor-ganicsolidwastedisposal，aswellastheoptionfortheproductionofnewenergy，Thisarticlesum—marizedthedryanaerobicfermentationmechanisms，andthetechniquesinthefeedstockselection，pre—treatment，inoculation，fermentationprocessmanagementandetc．，thenlistedsomeproblemsofthetechnologyinthebasicresea

5、rchprocessandpracticalapplications，atlast，theprospectofthetechnologyiSanalyzed．Keywords：dry—anaerobicfermentation；biogas；organicwastedisposal随着农业废弃物和城市生活垃圾排放量的不是相同的。主要是厌氧和兼性厌氧微生物在厌氧断增加、环境和能源压力的不断增大，生物质厌氧环境下分解有机物产生沼气的过程，包括水解、酸发酵技术得到了日益广泛的研究和应用。根据发化、乙酰化和甲烷化等反应阶段(图1)151。酵底物状态的不同，生物质厌氧发酵技术分为厌I。碳：：：物、

6、l氧湿套譬蔫杰二雾≥善淼固体fTS、含量阶段一：水解也塑溅詈晏厌氧湿发酵反应体系中的总固体()含量⋯‘”⋯l'：军腔竺．、笔．一般在10％以内llJ。厌氧湿发酵具有启动快、建造陌葡聂高r丽管理技术成熟、进出料方便等优点，是当前处理有l盖!j：茎嚣0甚子l机污染物生产沼气的主流技术，但是该技术也有阶段二：酸化I13-氯化．糖醉解，去明显的缺点，如处理单位质量的有机物所需的反±应器容积大，沼液和沼渣分离困难等。l(主要是乙脯和蚁瞳)l收稿日期：2008一11—27。作者简介：朱吊权(1982一)，男，硕士研究生，研究方向为厌氧干发酵技术及生物堆肥技术。E-mail：zsq4342@163．啪

7、通讯作者：张衍林(1957一)，男，教授，博士生导师，从事可再生能源与环境工程的研究与教学工作。E-mail：zlmgylL巯aii，hzau．edu．cⅡ·46·万方数据朱圣权．等厌氧干发酵技术研究进展的相似性，并考虑到酸化产物对产甲烷细菌强烈的抑制作用．Ghosh于1983年提出两阶段(酸化阶段和产甲烷阶段)厌氧干发酵模式ieI．在酸化阶段完成对底物的水解酸化．把大分子物质降解成挥发性脂肪酸(VFA)，如乙酸、丙酸、丁酸等，这些酸性物质的积累会抑制产甲烷菌的代谢活性和生长繁殖，因此，当酸化阶段完成后，需要对发酵体系总酸含量进行调节。并将其转移至产甲烷反应器中完成产甲烷过程。但是Sha

8、nkaranand在实践中发现．干发酵与湿发酵之间存在很大差异。这主要是由底物存在状态的差异引起的问。在干发酵中，底物是以不流动的固态存在，并且存在严重的异质性，尽管在发酵过程中存在渗出液的渗漏，但这种渗漏仅发生在局部．各种中间代谢产物和微生物的交流受到严重限制：在湿发酵中，底物在发酵过程中不断地搅拌混合．各种中间代谢产物和微生物在底物层中分布均匀。由于厌氧干发酵底物流动性差．与厌氧湿发酵相比．其传质过程相当缓慢．因此传质过程可能是