一,、什么是干式發(fā)酵

干式發(fā)酵是指以固體有機廢物(其總固體濃度TS達到 20% ～ 30%) 為原料,，沒有或幾乎沒有自由流動水的條件下進行的沼氣發(fā)酵的一種工藝,，是一種新生的廢物循環(huán)利用的方法,。干式厭氧發(fā)酵就是在無氧的條件下，由兼性厭氧菌和專性厭氧菌聯(lián)合降解有機物,，最終生成二氧化碳和甲烷等氣體的過程,。

二、優(yōu)勢 

濕式厭氧發(fā)酵技術相比,，干式發(fā)酵具有很多明顯的優(yōu)勢:

( 1) 提高了容積產氣率,。干發(fā)酵TS通常在15%以上，含水量較少,，使得有機質濃度也較高，從而提高了容積產氣率,。

( 2) 節(jié)約用水,。

( 3) 后處理容易,。幾乎沒有廢水的排放，且發(fā)酵后的剩余物中只有沼渣,，可直接作為有機肥利用; 產生的沼氣中含硫量低,，無需脫硫，可以直接利用,。

( 4) 運行費用低,，過程穩(wěn)定。干發(fā)酵工藝不會存在如濕法發(fā)酵中出現(xiàn)的浮渣,、沉淀等問題,。

三、干式厭氧發(fā)酵機理

沼氣干發(fā)酵的過程可以分為三個階段( 圖1) ,。

第一階段是水解階段,，將多糖分解成單糖或二糖; 蛋白質分解成肽和氨基酸; 脂肪分解成甘油和脂肪酸，并進而形成丙酸,、乙酸,、丁酸、琥珀酸,、 乙醇,、H2 和CO2 。

第二階段是產酸階段,，將第一階段生成的有機酸和醇繼續(xù)分解成簡單的有機酸,，同時生成H2 和CO2。

第三階段是產甲烷階段,，在嚴格厭氧條件下,，由產甲烷菌群利用一碳化合物( CO2、甲醇,、甲酸,、甲基胺或CO) 、乙酸和H2產生甲烷的過程,。

四,、工藝條件

1、嚴格的厭氧環(huán)境 

在厭氧發(fā)酵過程中的大多數(shù)不產甲烷細菌的厭氧菌將復雜的有機質分解成為脂肪酸,、氨基酸等簡單的小分子物質,，此過程需要在無氧條件下進行。

2,、溫度 

溫度能影響厭氧微生物細胞內某些酶的活性,，從而影響厭氧反應系統(tǒng)的產氣效率和有機物的去除效率

3、pH 值

厭氧發(fā)酵過程中對pH 的要求非常高,，產甲烷菌對pH 的改變也非常敏感,。

4,、碳氮比( C/N) 

在發(fā)酵過程中，有機碳源是甲烷的來源,，而氮則是微生物的營養(yǎng)物質,。許多研究結果表明，沼氣生產適宜的碳氮比是 20 ～ 30,。

5,、有機負荷

在厭氧發(fā)酵過程中，合適的有機負荷至關重要,。若系統(tǒng)有機負荷過大,，則產甲烷菌受到的酸抑制就會越大，產氣速率大大降低; 反之亦然,。

6,、接種物 

接種物是厭氧發(fā)酵所需要的含有大量微生物的菌種。適當添加接種物可有效提高反應器中微生物的種類和數(shù)量,，從而提高反應器的消化能力,，加快有機物的分解速度，提高產氣量,。

7,、底物預處理

對于固體含量較高的有機廢棄物，水解階段是厭氧消化過程的限速階段,。底物水解速率受底物物理結構,、性狀以及它們與水解酶接觸的難易程度等影響。

8,、滲濾液回流

滲濾液回流技術是將反應器底部的滲濾液回流至上方噴淋,，其優(yōu)勢在于通過滲濾液的淋流促進養(yǎng)分分布均勻，使微生物與底物接觸更充分,，加快對底物的充分降解,，提高沼氣產量和速率; 同時水的使用量和消化液的排放量大大減少，降低消 化液后續(xù)處理的成本,。