城市生活垃圾厌氧消化中甲烷产量的生物动力学研究

摘要

通过对城市生活垃圾高温间歇厌氧消化的实验,对其产气进行分析.结果表明:(1)城市生活垃圾厌氧消化的产气是体系中微生物作用的结果,其产气速率、甲烷含量的变化等几乎均与体系中产甲烷菌的阶段变化一致,基本上分为缓慢产CH4阶段、CH4含量指数增长阶段、CH4含量稳定阶段及CH4含量递减阶段,分别对应产甲烷菌生长的迟缓期、指数期、稳定期及衰亡期.(2)以微生物生长动力学为基础,推断出沼气中CH4含量的变化与产甲烷菌的变化之间存在着(dY)/(dt)=k(dX)/(dt)的比例关系,其系数k为产甲烷菌的产甲烷活性的表征.并通过实验进行模拟得出系数μmax=0.142 d-1,Kdc=0.0612 d-1及迟缓期、指数期、稳定期、衰亡期的k(mL/gVSS)分别为0.041、0.041、0.000、-0.0968.并且,也可依据(dY)/(dt)来判断产甲烷菌生长的各个阶段及体系中微生物菌群的优势程度.