地埋式污水处理设备的厌氧消化技术主要用于处理高浓度有机废水、农业废物、厨房垃圾、剩余污泥等有机废物;生物能源为缓解全球气候变化和保证能源可持续性提供了新的选择。与有氧生物处理相比,厌氧消化具有有有机负荷高、剩余污泥量小、绿色能源回收、运行维护成本低等优点,应用广泛,发展迅速。
稳定的厌氧消化过程主要取决于水解发酵菌、酸菌和甲烷菌的正常生理活动。温度影响埋地污水处理设备中微生物的生长速率和FAN浓度。通常,厌氧消化过程选择在中温(30~40℃)和高温(50~60℃)的前提下进行,以确保甲烷菌的活性。研究人员发现,与中温甲烷菌相比,高温甲烷菌对氨的耐受性更强。
埋地污水处理设备中的厌氧需要调整碳氮比。碳氮比过高会导致系统氮源不足,无法充分消耗碳源;低碳氮比也可能导致氨的积累,抵抗厌氧消化。因此,选择合适的碳氮比对厌氧反应器来消除氨的抵抗和稳定运行至关重要。
微生物的强化在厌氧消化技术中尤为重要。驯化接种是提高甲烷菌氨适应性的有效途径之一。随着系统中氨浓度的缓慢增加,微生物可以逐渐适应高氨浓度的环境。一般来说,当TAN的质量浓度为3000mg/L时,甲烷菌的产量可以完全抵抗,但驯化后的甲烷菌可以在3000mg/L以上的环境中生存。此外,在埋地污水处理设备的厌氧反应器中添加不同的惰性材料(粘土、沸石和活性炭等)。通过吸附和离子交换,可以减少氨抵抗,稳定厌氧消化过程。