NH3-N浓度影响污泥厌氧消化制氢

NH3-N是高含氮废物，包括污泥、厨余垃圾、食品加工废水等，对厌氧消化系统的稳定性有着重要影响。NH3-N是微生物重要的氮源，但是在污泥厌氧消化的过程中，大部分可进行生物降解的有机氮都被还原为消化液中的NH3-N，在反应过程中NH3-N可以中和厌氧消化过程产生的挥发性有机酸，对系统的pH值具有一定的缓冲作用，而厌氧微生物细胞的繁殖很少，导致仅有少量的氮被转化成细胞物质。

随着体系NH3-N浓度的减小，pH值下降，挥发性有机酸的浓度升高。但是游离态氨可以很容易地通过细胞膜，从而对微生物产生毒害作用，因此如果NH3-N浓度过高，将会对微生物的活性造成影响。许多研究者认为非离子化的氨是NH3-N产生抑制作用的主要原因。NH3-N浓度和pH值都是对非离子化的氨浓度有重要影响的两个因素。当pH值上升为8时，游离态的氨则可占NH3-N的10%，当pH值为7时，游离态氨占NH3-N的1%。NH3-N的具体抑制浓度会随着反应条件、反应器类型和微生物种群的变化而有所不同，驯化后的微生物对NH3-N的浓度也有很高的抵抗能力，而在两相厌氧消化系统中，则会对NH3-N的抑制有更大的抵抗能力。在高含氮废物的厌氧消化产氢系统中，NH3-N浓度的最直接最有效的控制方法是通过对进料的有机负荷加以调节。

在高含氮废物（食物垃圾、污泥、食品加工废水等）的厌氧消化产氢系统，尤其是高固体浓度的系统中，由于微生物合成所需要的氮素含量有限，在反应的过程中，NH3-N（蛋白质代谢生成）在反应器内会逐渐累积，从而对反应造成影响。液相中的主要副产物是乙酸和丁酸，随着系统NH3-N浓度的提高，体系会进入一个相对稳定的抑制状态，体系最终只产生有机酸而没有氢气产生。因此，在厌氧发酵高含氮废物产氢的过程中，需对水体中的总NH4 浓度进行检测和调控以达到较高的产氢效率。