彭绪亚,贾传兴,潘 坚,刘国涛,袁荣焕

(重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆400045)

厌氧消化是减少餐厨垃圾环境污染并回收其清洁能源的重要技术途径之一。厌氧消化过程是在多种微生物的协同作用下,分阶段、多个中间步骤有序地代谢过程;只有厌氧过程各阶段的“底物与产物”代谢平衡、有序地进行时,整个厌氧反应系统才可能稳定运行。高负荷运行的餐厨垃圾厌氧消化系统,由于水解酸化与产甲烷两阶段不能较好地匹配,极易受到抑制,引起酸化产物积累,最终导致厌氧系统失稳。但是通常情况下很难获取工艺运行状况的实时信息,目前还没有一种能够及时反映系统代谢状态、提前检测到系统的不稳定的厌氧消化系统失稳预警指标/体系。目前实际工程中通常以pH值、碱度、挥发性脂肪酸(VFAs)、沼气产率以及沼气成分等作为工艺运行控制的指示性参数,但这些指标对系统的酸化不能有效预警,往往系统已经出现消化障碍,上述指标才表现出稍许的波动[1]。欧洲一些厌氧消化厂为了避免工艺的失败通常在低负荷下运行,但这样会因较低的产气率影响厌氧消化处理厂的经济效益[2]。

目前厌氧消化系统消化障碍预警指标的研究主要关注于中间代谢产物[3-6]、关键代谢调控物[7-8]以及厌氧系统内生物体的变化[9-10]3方面研究,但还没有一种公认的厌氧消化系统消化障碍的预警指标。若能找到一个或一组能够提前检测到系统的不稳定,并能直接反映系统代谢状态的指示性指标/体系,厌氧消化处理工艺则可以进行实时优化调整避免系统抑制的产生,在较高负荷下稳定运行。……