文档介绍：摘要：研究了微生物生产过程中的质量和能量守恒机理，尤其是关于厌氧甲烷生产过程中的守恒机理。描绘了生物工程参数的相互作用如基质质量、可生物降解性和复杂的有机废物基质在厌氧处理过程中的生物降解效率。并将此种方法应用于工业实例。
急速攀升的能源出厌氧消化的调整，使该混合微生物种群是由产酸的微生物转化形成的，这些微生物转变基材定量为醋酸盐。对于乙酸和葡萄糖（与γ和Y（CH4/s）的理论值相同的值）与蔗糖的比较中，C原子增加的数量等于10或6个原子的数量，分别被看作是由仅仅29%来提高产量。这记录了不合适，低活力对厌氧甲烷产物的高糖或聚合物（淀粉）的效率生产的影响。记录的效率列表中显示，乙酸、甲醇和葡萄糖几乎完全转化为甲烷，随着C原子数量的增加，基质的适用性只是略有增加。纤维素的理论产量系数比乙酸或葡萄糖高10%，其无氧降解的效率是非常低的，即约20%，因此，纤维素不适用于CH4的生产即使纤维素形成了农业废弃物的很大一部（40—60%；邓
表Ⅲ有机物的复杂结构参数
废物
最简化学式
r
σ
Y
Yexp
VS
η
引用
乳制品
+
+3
牛肉
+
+4
猪肉
+
+4
家禽
+
+4
城市生活垃圾
拉普和蒋介石1980）但是它还是不适合CH4的生产。纤维素废弃物如秸秆和粪便被发现具有更高的效率（表3），这表明微生物和机械预处理的基板对实际的厌氧消化甲烷前处理起着积极的作用。
图1 有机成分的洗涤剂分区
氮的质量平衡的负影响说明氨基酸（表2）的液体馏分的组成部分来源于食品工业的排泄物或污水。双数量的赖氨酸的分子中的氮原子与亮氨酸相比理论产率系数γ（CH4／s）降低了19%。
可以用类似的方法来评估复杂的有机分子废物；挥发性固体（VS）产量系数相当于1公斤的发酵物质。
范索斯特（1965）程序分析，利用洗涤剂分区基质成分来评估其生物降解性。基板洗涤剂分区如图1所示。细胞溶解物和果胶从中间薄层回流1小时后，由十二烷基硫酸钠组成的一种阴离子中性洗涤剂（ND）和EDTA在pH=7时将会溶解。去除溶解的馏分后剩余的有机物经过真空过滤被称为中性洗涤纤维（NDF），它是由半纤维素，纤维素和木质素组成的。NDF是就等同于细胞壁的组成物质。酸性洗涤剂含有十六烷基- M硫酸提取的半纤维素，产生的酸性洗涤纤维（ADF）由纤维素和木质素组成。通过在饱和高锰酸钾或72%（W / W）硫酸浸泡ADF，纤维素和木质素也可以被区分出来。
挥发性固体=总固体—
发酵的馏分灰化被定义为总固体
总固体=
表Ⅳ有机底物的参数
基底
Q
kJ/gs
%CH4
CODtheor
g O2/g VS
醋酸
葡萄糖
甲醇
乳品废水
牛肉
猪
家禽
垃圾a
a—都市固体废物
从废水的厌氧降解的质量和能量平衡，例如，肉牛可写为根据组成如下（武Young等。 1979）：
是被称为1的C原子废物的公式如下：
产