厌氧消化主要影响因素——污泥成分

（1）有机物的成分与产气量

城市污水处理厂的污泥的主要成分有碳水化合物、蛋白质和脂肪等三类有机物质，污泥产生的沼气量及其中甲烷的含量会随着污泥的种类不同而发生较大变化。污泥的组成一般决定着污泥产生量的大小。德国采用污泥中的脂肪含量作为气体产生量的指标。表4-8、表4-9表示污泥成分与气体产生量之间的关系。

由表4-10可知，气体发生量按脂肪、碳水化合物、蛋白质的顺序由大到小。一般脂肪增多，气体发生量增加，气体的发热量也提高。由表4-10可见，与发达国家相比，我国污泥的碳水化合物含量高，脂肪的含量低。

（2）有机物含量与分解率

在污泥厌氧消化过程中常用有机物的分解率作为消化过程的性能和气体发生量的指标。图4-11表示在中温消化过程中生污泥的有机物含量与分解率的关系。在消化温度、有机物负荷都正常的情况下，有机物分解率受污泥中有机物含量的影响，所以，要增加消化时的气体发生量，重要的是使用有机物含量高的污泥。

（3）碳氮比（C/N）

碳作为能量供给的来源，氮则作为形成蛋白质的要素，对微生物来说都是非常重要的营养素。厌氧菌的分解活动受被分解物质的成分，尤其是C/N值的影响很大。用含有葡萄糖和蛋白胨的混合水样所做的消化试验表明，当被分解物质的C/N值为12～16时，厌氧菌最为活跃，单位质量的有机物产气量也最多。如果C/N值太高，消化液缓冲能力低，pH值容易降低。C/N值太低，pH值可能上升到8.0以上，铵盐要积累，抑制消化过程。各种污泥的碳氮比如表4-10所列。通过将贫氮原料与富氮原料进行适当的配合来形成有适宜碳氮比的混合原料。

充足的原料是产生甲烷的物质基础，在厌氧消化工艺中，产酸细菌和产甲烷菌生长所需营养由污泥提供。根据实际观察，蛋白质含量多的污泥与碳水化合物含量多的菜屑、落叶等混合一道消化时，比它们分开单独消化时的产气量显著增加，这可能是因为C/N值低的污泥与C/N值高的有机物混合后，使厌氧菌获得了最佳C/N值的缘故。生物处理过程中产生的污泥，尤其是剩余活性污泥，如果单独进行消化是非常困难的，这种消化过程通常只能得到初沉污泥一半的产气量。难于消化的原因是这些污泥已经受过一次好氧微生物的分解，其C/N值大约只有4.8，这个数值大大低于最佳值。但是将这些污泥与初沉污泥混合在一起则易于消化，估计就是因为C/N值上升的缘故。

（4）污泥种类

污水处理厂所产生的污泥有初沉污泥和剩余污泥。

1）初沉污泥　

初沉污泥是污水进入曝气池前通过沉砂池时，非凝聚性粒子及相对密度较大的物体沉降、浓缩而形成的。作为基质来讲，同生物处理的剩余污泥有很大的区别。初沉污泥浓度通常高达4%～7%，浓缩性好，C/N比在10左右，是一种营养成分丰富，容易被厌氧菌消化的基质，气体发生量也很大。表4-11表明，与剩余污泥相比，初沉污泥容易消化基质的含量多，所以有机物分解率高，气体发生量大。这说明初沉污泥所含的有机物组成与剩余污泥不同，而与表4-9所列脂肪多的污泥接近。

2）剩余污泥