張叢光， 邱 凌, 李姍珊, 郭曉慧, 尚高原

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 機械與電子工程學(xué)院， 陜西 楊凌 712100； 2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)村可再生能源開發(fā)利用西部試驗站， 陜西 楊凌 712100)

沼氣工程抑制源分析及其解抑技術(shù)優(yōu)化

張叢光1,2， 邱 凌1,2, 李姍珊1,2, 郭曉慧1, 尚高原1,2

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 機械與電子工程學(xué)院， 陜西 楊凌 712100； 2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)村可再生能源開發(fā)利用西部試驗站， 陜西 楊凌 712100)

以廢水厭氧生物處理為典型的各類沼氣工程，能夠有效推動有機廢棄物資源化、無害化、穩(wěn)定化利用進程，在環(huán)境保護、能源利用方面具有顯著的優(yōu)越性。目前國內(nèi)外研究較多的厭氧生物處理技術(shù)，主要針對城市污水、畜禽養(yǎng)殖場廢水、醫(yī)院醫(yī)藥廢水殘留、農(nóng)村校園廁所糞污等。文章針對抗生素、酚類、重金屬離子、苯及硫酸鹽等典型抑制性物質(zhì)的特性，系統(tǒng)性地討論了各類抑制源在厭氧消化過程中的抑制作用機理，并針對性地提出了幾類有機廢水厭氧生物處理工程的解抑復(fù)穩(wěn)方案，為該領(lǐng)域抑制源的深化研究提供一定的參考。

厭氧消化抑制； 沼氣工程； 研究進展； 廢水生物處理

作為一種集能源效益與環(huán)境效益為一體的可持續(xù)轉(zhuǎn)換過程，以厭氧生物處理技術(shù)為核心的沼氣工程在處理城鄉(xiāng)工業(yè)生活污水、農(nóng)林廢棄物轉(zhuǎn)廢為寶、改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境等方面起著不可替代的作用[1]。隨著工業(yè)化進程的加快,工業(yè)有機廢水的成分日益復(fù)雜，在一定程度上加大了利用厭氧發(fā)酵技術(shù)處理污水的難度。因此,近年來國內(nèi)外學(xué)者在不斷發(fā)展厭氧消化技術(shù)的同時,亦比較重視無機鹽與合成有機物厭氧抑制性的研究[2]，然而大多數(shù)學(xué)者對厭氧發(fā)酵抑制現(xiàn)象的研究僅局限于針對某一類抑制性物質(zhì)的分析, 尚缺乏對抑制源較為系統(tǒng)的分析。

自沼氣技術(shù)在全國范圍內(nèi)推廣以來，始終面臨著一系列的挑戰(zhàn)，如發(fā)酵過程不穩(wěn)定、啟動困難、密封性差等[3]，筆者著重分析廢水處理沼氣工程在運行過程中出現(xiàn)的受抑制現(xiàn)象，如發(fā)酵原料或廢水中含有某些藥用有機物等，進而導(dǎo)致厭氧消化反應(yīng)速率迅速變緩甚至徹底中斷。根據(jù)大量的文獻調(diào)研，各類工程因進料期間易受到某些物質(zhì)的干擾而難以正常運行，其中研究較多的有重金屬、酚類、農(nóng)藥、抗生素及其他合成有機物等物質(zhì)[4]。

1 抑制物來源

1.1 重金屬元素

沼氣工程尤其是與循環(huán)農(nóng)業(yè)一體化運行的廢水處理工程，經(jīng)常會遇到一系列因重金屬濃度過高產(chǎn)生的干擾問題。國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于重金屬對厭氧發(fā)酵的現(xiàn)象研究已相對豐富，如孫建平[5]等就深入探究了銅、鋅、鉻元素對豬場廢水厭氧消化的蓄積抑制，Mudhoo A[6]等研究了不同重金屬對特定有機質(zhì)廢水厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷量的影響。根據(jù)對重金屬元素如鉛、汞、鎳和銅等的追溯分析發(fā)現(xiàn)其來源主要為礦山礦井及尾礦排水、廢石場淋浸水、冶煉廠除塵排水、有色金屬加工廠酸洗水、電鍍廠鍍件洗滌水、鋼鐵廠酸洗排水，以及電解、醫(yī)藥、油漆、顏料等廢水[7]。由于不同來源的重金屬廢水所含元素成分差異較大，一般厭氧消化系統(tǒng)在發(fā)生重金屬中毒時難以迅速恢復(fù)，從而破壞整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

1.2 酚類物質(zhì)

酚類物質(zhì)實際上是一大類相似化合物的總稱，包括多元酚、甲酚、苯酚取代物、硝基酚、氯酚和苯氧基等[8]，其中苯酚及其取代物、氯酚和甲酚對水環(huán)境的污染最為嚴(yán)重。酚是包括許多農(nóng)藥在內(nèi)的各種合成有機化合物的基本組成單位[9]，酚類和取代酚是幾類殺蟲劑的共同轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。卞如林[10]等實驗證明甲酚，3,5-二甲酚、五氯酚等酚類物質(zhì)對厭氧消化反應(yīng)的抑制作用，并對抑制類型進行了細(xì)致的分析。如圖1 所示，酚類廢水主要來源于煤氣廠、樹脂加工廠、焦化廠、制藥廠、合成酚工業(yè)區(qū)等地。

圖1 含酚廢水來源

酚類化合物[11]在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及醫(yī)藥等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，是煤氣廠和煉焦廠等工業(yè)廢水中的主要成分，如苯二酚在焦化廢水的酚類中約占20%，而甲酚達到30%。含酚廢水不僅會造成農(nóng)業(yè)和漁業(yè)的損失，若長期飲用被酚類物質(zhì)污染過的水，還會危及人體健康，含酚廢水處理技術(shù)的研發(fā)是目前污水處理領(lǐng)域的熱點之一[12]。

1.3 抗生素類

各類廢水處理沼氣工程中，受抗生素抑制影響較多的主要是畜禽養(yǎng)殖業(yè)污水的厭氧消化和農(nóng)用、醫(yī)用制藥廢水等的處理[13]，且極容易使厭氧消化系統(tǒng)中毒，引起產(chǎn)氣量驟減甚至直接停滯。抗生素類藥品是應(yīng)用較多的品種，且大部分屬于生物制品，也就是通過發(fā)酵提取制成的，是微生物、植物及動物在其生長過程中逐步產(chǎn)生的化合物[14]，抗生素類有機物具有在低濃度下選擇性抑制或殺死其它微生物的能力，是人類控制感染性疾病及防治動植物病害的重要藥品和飼料添加劑。如今我國生產(chǎn)抗生素的企業(yè)約有300余家，其所生產(chǎn)的抗生素占世界總產(chǎn)量20%～30%，且產(chǎn)量還在不斷增加，我國目前已經(jīng)成為世界上主要的抗生素類產(chǎn)品生產(chǎn)國之一[15]。

抗生素類廢水具有難降解、有機物濃度高、廢水水量及水質(zhì)變化幅度大、規(guī)律性差等特點，從圖2可以看出抗生素在整個自然環(huán)境中的遷移情況，其來源相當(dāng)廣泛，遍布于地下水、地表水、農(nóng)田等多個生態(tài)系統(tǒng)，因此若抗生素類廢水得不到及時的處理，其中殘留的大量有害物質(zhì)就可能帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題，因此研究該類廢水的厭氧生物處理技術(shù)具有迫切的現(xiàn)實需求[16]。

圖2 抗生素化合物的來源及遷移

1.4 硫酸鹽類

2 抑制源作用機理分析

2.1 微觀分析

2.1.1 對細(xì)胞的抑制

在廢水厭氧生物處理工程中，抑制性物質(zhì)對各類厭氧消化菌的抑制作用，首先可以通過破壞細(xì)胞壁來實現(xiàn)，途徑包括： 1)抑制細(xì)胞壁質(zhì)前體的形成，干擾其交叉連接反應(yīng)； 2)抑制促進細(xì)胞壁質(zhì)生成的脂類循環(huán)； 3)抑制肽聚糖的合成。例如產(chǎn)甲烷桿菌及產(chǎn)甲烷短桿菌，由于它們擁有含假細(xì)胞壁質(zhì)的細(xì)胞壁囊膜[20]，在細(xì)胞壁的形成中包含活化脂類的前體，這就可能對整個厭氧消化反應(yīng)產(chǎn)生抑制。

除了細(xì)胞膜和細(xì)胞壁，某些抑制性物質(zhì)還會通過破壞微生物細(xì)胞的核酸或蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)引起抑制，如有些離子會搶占微生物某些必要元素的含硫化合物與氧的結(jié)合位點，擾亂氧化磷酸化與滲透壓平衡，從而透過細(xì)胞膜改變生物大分子的正常生理代謝功能，導(dǎo)致細(xì)胞中毒或死亡[21]。

2.1.2 對酶的抑制

在厭氧消化細(xì)菌中，每一個細(xì)胞的代謝都依賴于其中的各種酶系，且絕大多數(shù)的酶具有蛋白質(zhì)特性，抑制性物質(zhì)也可以通過使這些蛋白質(zhì)(即各類酶)變性促使微生物群系受損。根據(jù)抑制源對酶的破壞程度，可將其分為可逆性抑制與不可逆抑制，可逆性抑制一般是指抑制源對酶的非毀滅性的損害，不可逆抑制是指酶上的功能團如硫氫基等因被抑制源破壞而徹底失活，比如Hg2+能通過抑制產(chǎn)甲烷菌輔酶CoM-SH的活性從而降低沼氣工程的產(chǎn)氣量，這個過程實際上就是令功能團失去活性的不可逆抑制[22]。趙陽[23]等研究了微量元素鈷及其配合物對甲烷發(fā)酵和產(chǎn)甲烷過程中關(guān)鍵酶的影響，證實當(dāng)鈷元素濃度超過2.5μmol·L-1的時候，就會產(chǎn)生如圖3所示的顯著抑制現(xiàn)象，鈷將與產(chǎn)甲烷菌蛋白質(zhì)相結(jié)合而發(fā)生變性導(dǎo)致酶失去活性。

圖3 絲氨酸-鈷的濃度對厭氧消化的抑制

根據(jù)抑制劑是否與沼氣工程中發(fā)酵底物的生化特征相似從而互相競爭各類酶的活性接觸位點，將可逆性抑制分為競爭性抑制與非競爭性抑制兩類，微生物的酶與基質(zhì)的反應(yīng)被阻斷，從而抑制整個過程[24]。競爭性抑制如琥珀酸(厭氧消化的中間產(chǎn)物)在酶的作用下生成丙酸，而丙酸與琥珀酸的結(jié)構(gòu)類似，從而使丙二酸與琥珀酸發(fā)生關(guān)于酶活性位點的競爭。非競爭抑制主要體現(xiàn)在抑制性物質(zhì)對酶某些成分的吸收上，如[25]產(chǎn)甲烷細(xì)菌的輔酶F430中含鎳元素，若抑制源對鎳的親和力較大則會對酶進行束縛，從而影響反應(yīng)的進行。

2.2 宏觀分析

2.2.1 質(zhì)子調(diào)節(jié)功能紊亂

產(chǎn)甲烷菌在厭氧消化反應(yīng)的最后階段具備質(zhì)子、電子及營養(yǎng)的調(diào)節(jié)功能，基于這些重要的功能，抑制源對產(chǎn)甲烷菌的影響有可能導(dǎo)致這些功能的失調(diào)。對質(zhì)子的調(diào)節(jié)，主要是通過對整個厭氧消化反應(yīng)體系的含量進行調(diào)節(jié)，其效果體現(xiàn)為對過量乙酸等有毒代謝物的去除、維持系統(tǒng)的酸堿穩(wěn)定等，該過程通過如下反應(yīng)實現(xiàn)：

CH3COO-+H+→CH4+CO2

由于大部分CH4由CH3COOH反應(yīng)得到，而能夠分解CH3COOH的產(chǎn)甲烷菌只有八疊球菌和甲烷絲菌，因此當(dāng)抑制性物質(zhì)作用于沼氣工程時，就可能導(dǎo)致乙酸大量積累，從而使發(fā)酵環(huán)境中的pH值下降，產(chǎn)甲烷菌活性下降，并引起CH3COOH的反饋抑制[26]。此外，在質(zhì)子調(diào)節(jié)功能方面，抑制性物質(zhì)如某些合成有機物會使丙酸等有機酸急劇增多，進而放大對厭氧消化反應(yīng)的抑制。

2.2.2 電子調(diào)節(jié)功能失調(diào)

電子調(diào)節(jié)是產(chǎn)甲烷菌的另一重要功能，具體表現(xiàn)在加快代謝物在厭氧發(fā)酵系統(tǒng)中的反應(yīng)效率，防止有害物質(zhì)積累等方面。在各類沼氣工程中[27]，約有1/4的CH4是通過CO2與H2反應(yīng)產(chǎn)生的，當(dāng)抑制源影響產(chǎn)甲烷菌的正?；顒訒r，CO2與H2的反應(yīng)也會受到抑制，引起封閉系統(tǒng)內(nèi)的氫壓強增大[28]，而氫對產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌、各類發(fā)酵性細(xì)菌及氧化氫的乙酸營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷細(xì)菌均有抑制性作用，可能導(dǎo)致系統(tǒng)的電子調(diào)節(jié)功能紊亂，進而厭氧發(fā)酵進程減緩。

2.2.3 不同抑制源聯(lián)合抑制

目前，有相當(dāng)一部分沼氣工程并非以某一種原料為發(fā)酵物，而是以多種原料混合發(fā)酵，而不同的物料來源也可能使發(fā)酵系統(tǒng)攜帶不同的抑制源，這也就使得厭氧消化過程可能會受到不同抑制源的聯(lián)合干擾。正如，靠近采礦基地的家禽廢水處理，就可能會同時面臨重金屬元素與抗生素的聯(lián)合抑制[29]。近年來，有不少學(xué)者嘗試探究多種抑制源對同一厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的抑制影響，結(jié)果證明，根據(jù)各類抑制源在系統(tǒng)中的濃度不同，其抑制程度差異較大，有些情況下會放大抑制，當(dāng)然也可能出現(xiàn)獨立抑制甚至減緩抑制。Lin,CY等人的研究表明大部分重金屬元素混合后會放大厭氧發(fā)酵抑制程度，如鉛和鉻的聯(lián)合抑制等。何品晶[30]等就曾通過試驗研究了氨氮與林可霉素的聯(lián)合抑制，結(jié)果證明氨氮抑制程度基本不受林可霉素的影響。孫建平[31]等研究了4類抗生素對豬場廢水厭氧發(fā)酵的聯(lián)合抑制影響以及各種抗生素之間的相互作用關(guān)系，證明重金屬元素對厭氧消化的抑制作用并沒有隨抗生素的變化而變化，兩者為獨立抑制，但總體上所呈現(xiàn)的抑制效果會因聯(lián)合抑制劑的情況而不同。

3 解抑復(fù)穩(wěn)技術(shù)優(yōu)化

3.1 重金屬抑制型解抑方法

3.1.1 化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法[34]包括氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法及添加還原劑等。氫氧化物沉淀法是通過向重金屬廢水投加堿性沉淀劑(如石灰乳、碳酸鈉液堿等)，使金屬離子與氫基反應(yīng)，生成難溶的金屬氫氧化物沉淀，從而達到分離的目的。硫化物沉淀法是向廢水中投加硫化劑，使金屬離子與硫化物反應(yīng)，進而生成難溶的金屬硫化物沉淀。硫化劑可采用硫化鈉、硫化氫或硫化亞鐵等。此法的優(yōu)點[35]是生成的金屬硫化物的溶解度比金屬氫氧化物的溶解度小，處理效果比氫氧化物沉淀更好，而且殘渣量少，含水率低，便于回收有用金屬，缺點是硫化物價格高。還原法是通過向廢水中投加還原劑，使金屬離子還原為金屬或低價金屬離子，再加入石灰石得到金屬氫氧化物沉淀而有效分離的方法，該方法可用于銅、汞等的回收，常用于含鉛廢水的處理。

3.1.2 電離子方法

3.1.3 物理分離法

主要包括膜分離方法和吸附法，膜分離方法[39]是利用一種特殊的半透膜，在外界壓力的作用下，在不改變?nèi)芤褐谢瘜W(xué)形態(tài)的基礎(chǔ)上，將溶劑和溶質(zhì)進行分離或濃縮的方法，膜分離法包括反滲透法、電滲析法、擴散滲折法、液膜法和超濾法等。吸附法[40]是利用吸附劑將廢水中的重金屬離子除去的方法，因具有占地面積小、工藝簡單、操作方便、無二次污染等優(yōu)點，廣泛適用于處理含低濃度金屬離子的廢水處理工程。

3.2 酚抑制型解抑方法

3.2.1 物化處理方法

對于高濃度含酚廢水，一般采用物化處理法，典型的方法包括濕式氧化法和各類光催化降解法。濕式氧化法是使液體中懸浮或溶解狀的有機物在有液相水存在的情況下進行高溫高壓氧化處理的方法，具有處理效率高、設(shè)備要求高、催化劑損耗大等特點[41]。光催化降解酚類具體包括TiO2光催化，Cu2O光催化，其他復(fù)合材料光催化等方法，這些方法中使用的TiO2，F(xiàn)enton試劑，Cu2O等催化劑具有光化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、環(huán)境友好且價格低廉等特點，因此被廣泛研究，比如文獻[42-45]中的學(xué)者們就研究了氧化銅對含酚廢水的降解效果，并進行了一定的改進。

3.2.2 物理處理方法

考慮到含酚廢水的無害化處理及資源化回收，鹽析法、吸附法和溶劑萃取法等已成為目前處理高濃度含酚廢水的經(jīng)典物理方法[49]。表1 匯總了國內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛的酚類廢水物理解抑方法，其中吸附法是一種簡單易行的方法，所采用的吸附劑包括活性炭、生物炭、磺化煤等，這些吸附劑均有處理效果不佳的缺陷，因此需要進一步改進相關(guān)技術(shù)。當(dāng)前國內(nèi)外對吸附劑的研究熱點是GDX系列[50]、NKA系列[51]等樹脂吸附劑。溶劑萃取法也是典型的物理處理法，它包含富集和反萃取兩個關(guān)鍵流程，前者是通過萃取劑將污水中的酚類化合物富集到萃取相中，后者是將萃取相中的酚類化合物進行二次資源化處理。

表1 含酚廢水物理處理方法

3.3 抗生素廢水解抑方法

3.3.1 化學(xué)氧化法

化學(xué)氧化法是利用強氧化劑對抗生素廢水進行氧化的處理方法，例如以H2O2為強氧化劑的化學(xué)氧化法，具體包括太陽光催化氧化、臭氧氧化及氯氧化等。顧俊璟[55]等通過實驗發(fā)現(xiàn)，經(jīng)紫凝沉淀法預(yù)處理后的制藥廢水，采用光催化氧化法和氯氧化法進行處理時均能使出水COD達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，F(xiàn)ritzH[56]等證明了光催化法去除持久性抗生素污染物的良好效果。近年來，光催化氧化法、臭氧法及氯氧化法等能夠用于處理高有機物含量、高含鹽量及高色度的工業(yè)廢水，因而被國內(nèi)外學(xué)者廣泛研究[57]，具有可觀的發(fā)展前景。

3.3.2 物化處理法

相比于處理方法，物化處理法因具有占地面積少、出水水質(zhì)與穩(wěn)定性好、對廢水適應(yīng)性強等優(yōu)點，不斷受到制藥廢水處理領(lǐng)域研究學(xué)者們的青睞。根據(jù)抗生素廢水的成分差異，一般將物化處理法分為混凝法、氧化絮凝法、吸附法、離子交換法和氣浮法等[58]。其中混凝法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于制藥廢水的預(yù)處理及后續(xù)處理工程中[59]，該方法需要添加聚合硫酸鐵(PFS)、聚丙烯酰胺(PAM)等混凝劑，且處理效果容易受水溫，pH值及廢水硬度等外界因素的影響。吸附法是利用多孔性固體吸附劑去除廢水污染物的方法，具體包括物理吸附、化學(xué)吸附和交換吸附等，常采用活性炭、樹脂等作為吸附劑，具有經(jīng)濟實用的優(yōu)點[60]。

3.4 硫酸鹽廢水解抑方法

根據(jù)不同的工作原理，控制硫酸鹽還原反應(yīng)的方法[62]主要有物理法(空氣或純O2充氣技術(shù))、化學(xué)法(投加化學(xué)藥劑)以及生物法(二相厭氧消化工藝)，其中生物法最具應(yīng)用價值和前景[63]。在廢水處理工程中，也可以采取的措施是在反應(yīng)器(或其他厭氧消化系統(tǒng))中添加一定量的鐵鹽(或鋅鹽)，防止中間產(chǎn)物H2S或S2-抑制硫酸鹽還原菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌生長，經(jīng)該措施處理后的廢水仍需要進一步地沉淀處理[64]。

3.5 其他解抑方法

在各大畜禽養(yǎng)殖沼氣工程中，發(fā)酵原料往往會產(chǎn)生大量的惡臭氣體，其中包含大量的NH3，H2S等有害成分，據(jù)報道，年養(yǎng)殖能力超過10萬頭豬的豬場，每天約排放NH3，H2S的總量分別為381.6kg與348kg，嚴(yán)重威脅附近居民及牲畜的身體健康[65],因此急需更優(yōu)的沼氣技術(shù)推進實現(xiàn)畜禽糞便的資源化與無害化利用。畜禽廢水中，由于供應(yīng)商在飼養(yǎng)過程中會喂食各類飼料與抗病藥劑，某些情況下也會含有硫酸鹽和重金屬元素，導(dǎo)致廢水中的抑制性物質(zhì)含量過高從而引發(fā)沼氣工程中毒現(xiàn)象[66]。此外，酒精廢液、食品廠、印染及醋酸生產(chǎn)等行業(yè)[67]仍具有較大的廢水處理技術(shù)缺口，需要考慮更為復(fù)雜的解抑復(fù)穩(wěn)技術(shù)。沼氣工程運行過程中，如果發(fā)生因各類抑制源引起的突發(fā)情況，應(yīng)及時采取停止進料、盡可能多地向外清理發(fā)酵池內(nèi)混合物、稀釋抑制性物質(zhì)濃度等[68]措施，使接近停滯的廢水厭氧生物處理工程逐步恢復(fù)運行，并避免含有抑制源的發(fā)酵原料再次進入系統(tǒng)。

表2 硫酸鹽廢水處理工藝因素

4 結(jié)論與展望

不同沼氣工程所處理的廢水及運行目標(biāo)具有較大的差異，不同地區(qū)的沼氣工程類型也不盡相同，因此需要因地適宜地做好運行維護過程中各類抑制源的防控。盡管國內(nèi)外學(xué)者對厭氧消化抑制源已經(jīng)進行了一定的解抑研究[69]，且其中不乏處理效率較高的解抑方法，但往往面臨投資大、技術(shù)要求高、局限于特定工程等諸多難題，為此，筆者建議今后各類沼氣工程的解抑復(fù)穩(wěn)研究，應(yīng)著重做好以下幾方面的工作：

(1)降低解抑復(fù)穩(wěn)方案的實施成本，著重研發(fā)對沼氣工程具有普遍適用性的抑制源解抑方法。

(2)注重抑制劑的回收及循環(huán)利用，尤其是含有某些稀有金屬元素和高價值有機物的沼氣工程，更應(yīng)該重視綠色處理。

(3)深入研究多種抑制劑對厭氧消化過程的聯(lián)合抑制機理，尤其是發(fā)酵原料成分復(fù)雜的沼氣工程。

以厭氧生物處理技術(shù)為核心的沼氣工程，不僅能夠?qū)F(xiàn)代生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的各類有機廢水進行有效處理，使其達到國家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，亦能夠在處理過程中獲得沼氣、沼液和沼渣等含有較高利用價值的副產(chǎn)品，具有良好的經(jīng)濟效益[70]。通過對各類抑制源進行系統(tǒng)性與針對性的研究，能夠給未來各類沼氣工程的穩(wěn)定運行及科學(xué)管理提供參考，使沼氣技術(shù)更好地造福人類。

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Analysis on Source of Inhibition in Anaerobic Engineering and the Disinhibition Optimization /

ZHANG Cong-guang1,2, QIU Ling1,2, LI Shan-shan1,2, GUO XIAO-hui1, SHANG Gao-yuan1,2/

(1.College of Mechanical and Electronic Engineering,Northwest A&F University,Yangling 712100,China; 2.Northwest Research Center of Rural Energy Exploitation and Utilization of M.o.A,Yangling 712100,China)

At present, the anaerobic technologies were mainly for treatment of urban sewage, livestock and poultry farm wastes, hospital waste, human manures, and etc. These materials contain certain kind of toxics including antibiotics, phenol, heavy metals, benzene and sulfate, which could cause the inhibitions for the anaerobic treatment. This paper analyzed the inhibition characteristics of these toxic materials, discussed their inhibition mechanisms. And some countermeasures were introduced to remove the inhibitions for several kind of anaerobic wastewater treatment.

anaerobic digestion; inhibition; biogas engineering; biological treatment of wastewater

2016-04-20

2016-09-19

項目來源： 國家自然科學(xué)基金(51576167)

張叢光(1992-)，男，碩士，主要從事生物環(huán)境與能源的研究工作，E-mail:zhangcongguang@nwsuaf.edu.cn

邱 凌，E-mail:QL2871@126.com

S216.4； X703

B

1000-1166(2017)02-0096-08