厌氧消化工艺——按温度分类

完整的厌氧消化系统包括预处理、厌氧消化反应器、消化气净化与贮存、消化液与污泥的分离、处理和利用。采用不同的消化反应器时，可组成多种厌氧消化工艺。厌氧消化工艺类型较多，按消化温度、运行方式、反应器型式的不同划分为几种类型。

根据消化温度，厌氧消化工艺可分为高温消化（50～55℃）工艺和中温消化（30～35℃）工艺两种。有研究表明，当温度处于35℃或55℃附近时，消化菌较为活跃，消化效率较高。其中在35℃附近活跃的是中温厌氧消化菌，在55℃附近活跃的是嗜热消化菌。因此，在实际的工程应用中多将反应温度控制在这两个温度区间。

1）高温消化工艺　

高温消化工艺的有机物分解旺盛，发酵快，物料在厌氧池内停留时间短，非常适合有机污泥的处理。其工艺过程如下。

① 高温消化菌的培养。一般是将采集到的污水池或地下水道有气泡产生的中性偏碱的污泥加到备好的培养基上，进行逐级扩大培养，直到消化稳定后即为接种用的菌种。

② 高温的维持。高温消化所需温度的维持，通常是在消化池内布设盘管，通入蒸汽加热料浆。我国有城市利用余热和废热作为高温消化的热源，是一种技术上十分经济的方法。

③ 原料投入与排出。在高温消化过程中，原料的消化速度快，因而要求连续投入新料与排出消化液。其操作有两种方法：一种是用机械加料出料；另一种是采用自流进料和出料。

④ 消化物料的搅拌。高温厌氧消化过程要求对物料进行搅拌，以迅速消除邻近蒸汽管道区域的高温状态和保持全池温度的均一。

2）中温消化工艺　

中温消化（30～35℃）运行相对稳定，不过两种厌氧消化工艺的消化菌均较为活跃，但在实际运行中还是有较大差别的。在停留时间方面，中温厌氧消化一般为20～30d，而高温厌氧消化一般为10～15d，这是因为持续的高温加速了有机物的降解，进而加快了厌氧消化总体速度。停留时间的缩短直接反映在处理能力上的提升，高温厌氧消化相对中温消化处理能力提高2～3倍。在对病原菌的去除方面，高温厌氧消化对寄生虫卵的杀灭率可达95%，大肠菌指数可达10～100个/gDS，能满足卫生要求（卫生要求对蛔虫卵的杀灭率95%以上，大肠菌指数10～100个/gDS）。而中温消化的温度因与人体温接近，对寄生虫卵及大肠杆菌的杀灭率相对较低。在产气率方面，由于易于降解有机物所以没有随温度变化而大幅增加，因此高温消化比中温消化的产气率水平没有显著提高。在能耗方面，高温消化所需的温度远高于中温消化，能耗也远大于中温消化，有研究表明，高温消化增加的沼气产量不足以弥补其高能耗，同时在对高温的控制方面要难于对中温的控制。

因此，两类厌氧消化各有优劣。中温消化运行较为稳定，运行费用低；高温消化效率高，消化池投资费用省，卫生学指标好。在国内众多的厌氧消化应用案例中多采用稳定的中温厌氧消化，国外采用高温厌氧消化的案例也较少，可能大多数的运营公司更加看重系统的稳定。