對于含高濃度有機污染物的廢水,如來(lái)自發(fā)酵工業(yè)、食品工業(yè)等的廢水,直接進(jìn)行好氧生化處理會(huì )大大增加曝氣池的負荷,降低處理效率及出水質(zhì)量,因此需要先經(jīng)過(guò)厭氧消化使 BOD降低后再進(jìn)入曝氣池。曝氣池產(chǎn)生的大量剩余污泥,處理起來(lái)十分困難,也需要通過(guò)厭氧消化以減少污泥量。農作物秸稈及家畜飼養業(yè)產(chǎn)生的有機固體廢物,可以在厭氧沼氣池中通過(guò)厭氧微生物的作用產(chǎn)生甲烷,一方面可以充分利用資源,另一方面又減少了固體廢棄物的量。因此厭氧微生物群在環(huán)境保護中與好氧微生物群一樣具有重要的地位。
厭氧微生物群包含專(zhuān)性厭氧和兼性厭氧兩大類(lèi),它們在自然界的分布非常廣泛。如河流湖泊的底部淤泥及土壤中都存在著(zhù)大量的厭氧微生物群。在有機污染物的厭氧處理過(guò)程中,各種厭氧微生物在有機物降解過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)不同的作用。
厭氧消化過(guò)程一般可以分為四個(gè)步驟。第一步是有機物的水解和發(fā)酵,首先在發(fā)酵細菌分泌的胞外酶的作用下,將有機物水解為各自的單體,如單糖、脂肪酸及氨基酸,這些單體化合物能被發(fā)酵細菌攝入胞內并通過(guò)發(fā)酵作用將它們分解為低級脂肪酸、醇等,并釋放出CO2、H2、NH3及H2S等氣體;第二步是在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌的作用下將各種有機酸和醇進(jìn)一步分解為乙酸、甲酸、甲醇、H2和CO2等;第三步是產(chǎn)甲烷階段,在產(chǎn)甲烷細菌的作用下,乙酸及甲酸等通過(guò)裂解及還原反應被轉化為甲烷(約占甲烷總量的70%),H2和CO2則在合成酶的作用下也被合成為甲烷(約占30%);最后一步是在同型產(chǎn)乙酸菌的作用下將H2和CO2重新合成為乙酸,這一步在厭氧消化中的作用不是很大。
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