厭いや氧消化か

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可か持續じぞく能のう源げん
Wind turbines near Vendsyssel, Denmark (2004)
概がい述じゅつ
節約せつやく能のう源げん
可か再生さいせい能のう源げん
可か持續じぞく交通こうつう系統けいとう

厭いや氧消化か（英語えいご：anaerobic digestion）是これ微生物びせいぶつ在ざい缺乏けつぼう氧氣的てき環境かんきょう中ちゅう，進行しんこう生物せいぶつ降くだ解かい的てき一いち系列けいれつ過程かてい。[1]它可用よう於處理しょり工業こうぎょう或ある生活せいかつ廢物はいぶつ，並なみ生產せいさん燃料ねんりょう。很多用よう于工业生产的食品しょくひん和わ饮料产品的てき发酵，以及家庭かてい发酵，采さい用よう厌氧消化しょうか。

厌氧消化しょうか天然てんねん存在そんざい一些土壤中和存在湖泊和海洋盆地的沉积物中，它通常つうじょう被ひ称しょう为“无氧活かつ动”[2][3]。这是1776年ねん由ゆかり伏ふく打だ发现的てき沼ぬま气甲きのえ烷的てき来らい源げん[4][5]。

厭いや氧消化しょうか用よう於可生物せいぶつ降くだ解かい的てき廢物はいぶつ和わ污水，[6]作為さくい一いち個こ綜合そうごう廢物はいぶつ管理かんり系統けいとう的てき一いち部分ぶぶん，減少げんしょう垃圾和わ減少げんしょう排はい放ひ氣體きたい到いた大氣たいき中ちゅう。一般農作物也可以被送入厭氧沼氣池，產さん生せい能のう量りょう。[7]

厭いや氧消化か被ひ廣こう泛用作さく可か再生さいせい能のう源げん的てき來らい源げん，微生物びせいぶつ產さん生せい的てき沼氣しょうき、甲きのえ烷、二に氧化碳和かず其他污染物そめもの。這沼氣き可か直接ちょくせつ用よう於燃料ねんりょう，熱ねつ電でん聯れん產さん和かず電力でんりょく燃もえ氣き發動はつどう機き，或ある提ひさげ煉ねり成なり天然てんねん氣き。它可產さん生出おいで沼氣しょうき作為さくい燃料ねんりょう取と代がわ化石かせき燃料ねんりょう，也可產さん生せい營養えいよう豐富ほうふ的てき沼ぬま渣（英えい语：digestate）可か以用作さく肥料ひりょう。

厭いや氧菌在ざい新陳代謝しんちんたいしゃ過程かてい中ちゅう，因いん所產しょさん生せい之の能のう量りょう較低，故こ細菌さいきん之の生長せいちょう緩慢かんまん，生產せいさん時間じかん（generation time）較長，以葡萄糖ぶどうとう之これ分解ぶんかい為ため例れい，好こう氧性分解ぶんかい每ごと摩ま爾なんじ之の葡萄糖ぶどうとう可か獲得かくとく六ろく百ひゃく八はち十じゅう六ろく卡能量りょう，而厭氧分解ぶんかい僅可得とく五ご十じゅう二に卡，故こ要よう獲得かくとく相等そうとう之の能のう量りょう，厭いや氧性細菌さいきん細胞さいぼう消化しょうか之の物質ぶっしつ，當為とうい好こう氧性細菌さいきん者しゃ之の十じゅう倍ばい以上いじょう，此即為ため高だか濃度のうど之の有機ゆうき廢水はいすい或ある污泥常つね利用りよう厭いや氧消化しょうか法ほう處理しょり之の原因げんいん所在しょざい，且因此厭氧消化しょうか所しょ需之營養えいよう劑ざい如氮、磷等とう均ひとし較少，而消化か後ご之の污泥也相對たい減少げんしょう。

过程[编辑]

许多微生物びせいぶつ会かい影かげ响厌氧消化か，包括ほうかつ乙おつ酸さん形成けいせい細菌さいきん（产乙酸さん菌きん（英えい语：产乙酸さん菌きん））和かず甲かぶと烷形成けいせい古こ菌きん（产甲烷菌（英えい语：Methanogen））。这些微生物びせいぶつ促进生物せいぶつ质转化成かせい沼ぬま气的てき一いち些化学がく过程[8]。

过程阶段[编辑]

厌氧消化しょうか的てき四个关键阶段包括水みず解かい，产酸作用さよう（英えい语：acidogenesis），产乙酸さん作用さよう（英えい语：acetogenesis）和わ甲きのえ烷生成せいせい[9]。

整せい个过程ほど可か以通过化学がく反はん应来被ひ描述，其中有ちゅうう机つくえ材料ざいりょう例れい如葡萄糖ぶどうとう被ひ厌氧微生物びせいぶつ生物せいぶつ化学かがく的てき消けし化成かせい二に氧化碳（CO2）和わ甲きのえ烷 （CH4）。

C6H12O6 → 3CO2 + 3CH4


应用[编辑]

废物和わ废水处理[编辑]

厌氧消化しょうか是ぜ特とく别适合あい于有机つくえ材料ざいりょう，并且通どおり常用じょうよう于工业污水すい，废水和わ污水污泥的てき处理[10]。厌氧消化しょうか这一个简单的过程，可か以大大だい减少可能かのう注ちゅう定じょう倾倒在ざい海上かいじょう[11]，倾倒在ざい垃圾填はま埋うめ场，或ある焚烧炉ろ的てき垃圾焚烧[12]的てき有ゆう机つくえ物ぶつ数量すうりょう。

发电[编辑]

在ざい发展中ちゅう国家こっか，简单的てき家庭かてい和わ农场为基础的厌氧发酵系けい统提供ていきょう做饭和わ照明しょうめい的てき低てい成なり本能ほんのう源げん的てき潜せん力りょく[13][14][15][16]。

产物[编辑]

厌氧消化しょうか的てき三个主要产物是沼ぬま气，沼ぬま渣（英えい语：Digestate），和水わすい[17][18]。

沼ぬま气[编辑]

主しゅ条目じょうもく：沼ぬま气
沼ぬま气的典型てんけい成分せいぶん
化合かごう物ぶつ 分子ぶんし式しき %
甲きのえ烷 CH
4 		50–75
二に氧化碳 CO
2 		25–50
氮 N
2 		0–10
氢 H
2 		0–1
硫化りゅうか氢 H
2S 		0–3
氧 O
2 		0–0
来らい源みなもと: www.kolumbus.fi, 2007[19]

在ざい例れい如瑞士し，德とく国こく，和かず瑞みずほ典てん这些国家こっか，在ざい沼ぬま气中的てき甲かぶと烷可被ひ压缩而被用作ようさく车辆运输的てき燃料ねんりょう，或ある直接ちょくせつ输入到いた气体主ぬし干ひ线管道どう[20]。在ざい驾驶员使用しよう厌氧消化しょうか是ぜ因いん为可再生さいせい电力补贴的てき国家こっか，这种处理路ろ径みち的てき可能かのう性せい较小，因いん为在该处理り阶段需要じゅよう能のう量りょう，从而减少了りょう可か销售的てき整体せいたい水平すいへい[21]。

带有防ぼう雷かみなり杆和备用沼ぬま气火炬的沼ぬま气罐。
沼ぬま气承载管道どう。

沼ぬま渣[编辑]

产酸厌氧沼ぬま渣。

沼ぬま渣是消化しょうか器き中ちゅう微生物びせいぶつ不能ふのう使用しよう的てき原始げんし输入材料ざいりょう的てき固体こたい残余ざんよ。它还包括ほうかつ在ざい沼ぬま气池中ちゅう死し细菌的てき矿化遗体。沼ぬま渣可以有三さん种形式しき：纤维，液体えきたい，或ある这两部分ぶぶん的てき污泥为基础的组合。在ざい两级消化しょうか系けい统，不同ふどう形式けいしき的てき沼ぬま渣来自じ不同ふどう的てき消化しょうか池ち。在ざい单级消化しょうか系けい统，这两个级分ぶん将はた被ひ合ごう并，如果需要じゅよう的てき话，通つう过进一步的处理分离[22][23]。

废水[编辑]

厌氧消化しょうか系けい统最后きさき的てき输出是ぜ水すい，其起源げん既すんで有ゆう从被处理过的原始げんし废物的てき水分すいぶん含量，还有是ぜ从在消化しょうか系けい统的微生物びせいぶつ反はん应产生せい的てき水分すいぶん。这种水すい可か以是在ざい沼ぬま渣的脱水だっすい处理被ひ释放出来でき的てき，或ある者もの可か以是在ざい沼ぬま渣隐含分离出来でき的てき。

厌氧消化しょうか设施排出はいしゅつ的てき废水将はた通常つうじょう具有ぐゆう升ます高だか的てき生なま化か需氧量りょう（BOD）和わ化学かがく需氧量りょう（COD）水平すいへい。流出りゅうしゅつ物的ぶってき反はん应活性せい的てき这些测量指示しじ污染的てき能力のうりょく。一些这种材料被称为“硬かた化学かがく需氧量りょう”，这意味いみ着ぎ它不能ふのう被かむ厌氧菌きん获取以转换成沼ぬま气。如果污水被ひ直接ちょくせつ放ひ入水じゅすい道どう，它会造成ぞうせい通どおり过引起おこり水すい体からだ富とみ营养化か的てき负面影おもかげ响。因よし此，通常つうじょう需要じゅよう进一いち步ほ处理废水。这种处理通常つうじょう是ぜ一いち个氧化か阶段，其中空なかぞら气通过水在ざい顺序批量式しき反はん应器或ある反はん渗透单元[24][25][26]。

參まいり見み[编辑]

參考さんこう文獻ぶんけん[编辑]

  1. ^ National Non-Food Crops Centre. "NNFCC Renewable Fuels and Energy Factsheet: Anaerobic Digestion" （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）, Retrieved on 2011-11-22
  2. ^ Koyama, Tadashiro. Gaseous metabolism in lake sediments and paddy soils and the production of atmospheric methane and hydrogen. Journal of Geophysical Research. 1963, 68 (13): 3971–3973. doi:10.1029/JZ068i013p03971. 
  3. ^ Pamatmat, Mario Macalalag, and Bhagwat, Ashok M. Anaerobic metabolism in Lake Washington sediments (PDF). Limnology and Oceanography: 611–627. 1973 [2015年ねん10月がつ3日にち]. doi:10.4319/lo.1973.18.4.0611. （原始げんし内容ないよう (PDF)存そん档于2013年ねん12月16日にち）.  参さん数すう|journal=与あずか模も板ばん{{cite web}}不ふ匹ひき配はい（建けん议改用よう{{cite journal}}或ある|website=） (帮助); |volume=被ひ忽ゆるがせ略りゃく (帮助); |issue=被ひ忽ゆるがせ略りゃく (帮助)
  4. ^ Zehnder, Alexander J. B. Ecology of methane formation. Mitchell, Ralph (编). Water pollution microbiology 2. New York: Wiley. 1978: 349–376. ISBN 978-0-471-01902-2. 
  5. ^ MacGregor, A. N., and Keeney, D. R. Methane formation by lake sediments during in vitro incubations. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA). 1973, 9 (6): 1153–1158. doi:10.1111/j.1752-1688.1973.tb05854.x. 
  6. ^ Hydrolysis, Sewage Sludge and Anaerobic Digestion （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆） Retrieved 22.02.2010.
  7. ^ Agricultural Biogas （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）, www.clarke-energy.com, accessed 08.11.11
  8. ^ National Non-Food Crops Centre. Evaluation of Opportunities for Converting Indigenous UK Wastes to Fuels and Energy (Report), NNFCC 09-012 （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
  9. ^ Anaerobic digestion （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）, waste.nl. Retrieved 19.08.07.
  10. ^ Anaerobic Digestion （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）, wasteresearch.co.uk. Retrieved 24.10.07.
  11. ^ Sea Dumping of Sewage Sludge, encyclopedia.com. Retrieved 22.02.2010.
  12. ^ Ocean Dumping Ban Act (1988) （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）, bookrags.com. Retrieved 22.02.2010.
  13. ^ Transfer of low-cost plastic biodigester technology at household level in Bolivia （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）, lrrd.org
  14. ^ Friends of the Earth (2004) Anaerobic digestion Briefing Paper （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）, foe.co.uk. Retrieved 17.08.07.
  15. ^ Cardiff University (2005) Anaerobic Digestion Page （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）, wasteresearch.co.uk. Retrieved 17.08.07.
  16. ^ Doelle, H. W. (2001) Biotechnology and Human Development in Developing Countries （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）, ejbiotechnology.info. Retrieved 19.08.07.
  17. ^ Abstract from Operation of Municipal Wastewater Treatment Plants Manual of Practice-MOP 11 Fifth Edition （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）, e-wef.org. Retrieved 19.08.07.
  18. ^ Anaerobic Digestion – An Introduction and Commercial Status in the US – As of 2006 （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）, anaerobic-digestion.com. Retrieved 07.12.14
  19. ^ Basic Information on Biogas （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）, www.kolumbus.fi. Retrieved 2.11.07.
  20. ^ Biogas as a road transport fuel （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆） nfuonline.com. Retrieved 24.10.07.
  21. ^ Haase biogas energy centre （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆） haase-energietechnik.de. Retrieved 19.08.07.
  22. ^ Fact sheet on anaerobic digestion （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）, waste.nl. Retrieved 19.08.07.
  23. ^ Biomass and biogas （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆） globalwarming101.com. Retrieved 19.08.07.
  24. ^ Dosta, Joan; Galí, Alexandre; Macé, Sandra; Mata‐Álvarez, Joan. Modelling a sequencing batch reactor to treat the supernatant from anaerobic digestion of the organic fraction of municipal solid waste. Journal of Chemical Technology & Biotechnology. February 2007, 82 (2): 158–64 [16 September 2013]. doi:10.1002/jctb.1645. （原始げんし内容ないよう存そん档于2020-10-21）. 
  25. ^ Clarke Energy Reverse Osmosis Unit （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）, clarke-energy.co.uk. Retrieved 24.10.07.
  26. ^ BOD Effluent Treatment, virtualviz.com. Retrieved 24.10.07.

參考さんこう書しょ[编辑]

主要しゅよう分類ぶんるい
處理しょり方式ほうしき
國家こっか（英えい语：Waste by country）
協議きょうぎ
其他主題しゅだい
规范控ひかえ制せい数すう据すえ库：各地かくち 編輯維基數據鏈接
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