厌氧甲烷产生量分析.docx

文档介绍：厌氧产生甲烷的过程以及产生量
厌氧氧化阶段：
厌氧反应过程是对复杂物质（指高分子有机物以悬浮物
和胶体形式存在于水中）生物降解的复杂的生态系统。其反
应过程可分为四个阶段：
1 水解阶段——被细菌胞外酶分解成小分子。 例如：纤维
素被纤维酶水解为纤维二糖和葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为
麦牙糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白酶水解为短肽和氨基酸等，
这些小分子的水解产物能被溶解于水，并透过细胞为细胞所
利用。
2 发酵阶段——小分子的化合物在发酵菌 （即酸化菌） 的
细胞内转化为更为简单的化合物，并分泌到细胞外。这一阶
段主要产物为挥发性脂肪酸（ VFA）醇类、乳酸、 CO2、氢、
氨、硫化氢等。
产酸阶段——上一阶段产物被进一步转化为乙酸、氢、碳酸以及新的细胞物质。
产甲烷阶段——在这一阶段乙酸、氢、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新细胞物质。
a、水解阶段——含有蛋白质水解、碳水化合物水解和脂
类水解。
b、 发酵酸化阶段——包括氨基酸和糖类的厌氧氧化，
以及较高级脂肪酸与醇类的厌氧氧化。
c、产乙酸阶段——含有从中间产物中形成乙酸和氧气，
以及氢气和二氧化碳形成乙酸。
d、 产甲烷阶段——包括从乙酸形成甲烷，以及从氧、
二氧化碳形成甲烷。 废水中有硫酸盐时， 还会有硫酸盐
还原过程。
厌氧发酵以及氧化过程化学计算：
甲烷菌只能利用有限的几种基质，如下所示，其反应
定义为 CO2 型反应和甲基型反应， 包括氢、甲酸、一氧化碳、
甲醇、甲胺、和醋酸盐氧化反应。
2H2 CO2
CH 4
2H 2O
4HCOO
4H
CH4
3CO2
2H2O
4CO 2H2O CH 4 3CO2
4CH3OH
3CH 4
CO2
2H 2O
4 CH3 3N
H 2O
9CH 4
3CO2
6H 2O 4NH3
CH3COOH
CH 4
CO2
发酵过程中 COD 的变化一般用 COD 平衡而不用氧的消耗进
行计算。利用厌氧反应器中甲烷产生量可算出 COD损失量。
通过化学计算即可确定甲烷 COD 的当量，甲烷的 COD 值是
降甲烷氧化变成二氧化碳和水时氧的需要量。
CH 2 2O2 CO2 2H2O
有方程可知道： 1mol
甲烷