1.原理与作用
厌氧消化是利用兼性菌和厌氧菌进行厌氧生化反应，分解污泥中有机物质，实现污泥稳定化非常有效的一种污泥处理工艺。污泥厌氧消化的作用主要体现在：
（1）污泥稳定化。对有机物进行降解，使污泥稳定化，不会腐臭，避免在运输及最终处置过程中对环境造成不利影响；
（2）污泥减量化。通过厌氧过程对有机物进行降解，减少污泥量，同时可以改善污泥的脱水性能，减少污泥脱水的药剂消耗，降低污泥含水率；
（3）消化过程中产生沼气。它可以回收生物质能源，降低污水处理厂能耗及减少温室气体排放。 厌氧消化处理后的污泥可满足国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918中污泥稳定化相关指标的要求。
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2.应用原则
头部跟踪污泥厌氧消化可以实现污泥处理的减量化、稳定化、无害化和资源化，减少温室气体排放。该工艺可以用于污水厂污泥的就地或集中处理。它通常处理规模越大，厌氧消化工艺综合效益越明显。
3.厌氧消化工艺
pvc绝缘材料3.1.厌氧消化的分类
1）中温厌氧消化
中温厌氧消化温度维持在35℃±2℃，固体停留时间应大于20d，有机物容积负荷一般为2.0~4.0kg/m3⋅d，有机物分解率可达到35％~45％，产气率一般为0.75~1.10Nm3/kgVSS（去除）。
2）高温厌氧消化
高温厌氧消化温度控制在55℃±2℃，适合嗜热产甲烷菌生长。高温厌氧消化有机物分解速度快，可以有效杀灭各种致病菌和寄生虫卵。一般情况下，有机物分解率可达到35%~45%，停留时间可缩短至10~15d。缺点是能量消耗较大，运行费用较高，系统操作
要求高。
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3.2.传统厌氧消化工艺流程与系统组成
传统厌氧消化系统的组成及工艺流程，如图4-1所示。当污水处理厂内没有足够场地建设污泥厌氧消化系统时，可将脱水污泥集中到其他建设地点，经适当浆液化处理后再进行污泥厌氧消化，其系统的组成及工艺流程图，如图4-2所示。
图 1传统污泥厌氧消化工艺流程图
图 2脱水污泥厌氧消化工艺流程图
传统污泥厌氧消化系统主要包括：污泥进出料系统、污泥加热系统、消化池搅拌系统及沼气收集、净化利用系统。
消化池通常有蛋形和柱形等池形，可根据搅拌系统、投资成本及景观要求来选择。池体可采用混凝土结构或钢结构。在全年气温高的南方地区，消化池可以考虑不设置保温措施，节省投资。沼气搅拌系统可根据系统的要求选择沼气搅拌或机械搅拌。
3.3.厌氧消化新技术
在污泥消化过程中，可通过微生物细胞壁的破壁和水解，提高有机物的降解率和系统的产气量。近年来，开发应用较多的污泥细胞破壁和强化水解技术，主要是物化强化预处理技术和生物强化预处理技术。
1）基于高温热水解（THP）预处理的高含固污泥厌氧消化技术
该工艺是通过高温高压热水解预处理（ThermalHydrolysisPre-Treatment），以高含固的
脱水污泥（含固率15%~20%）为对象的厌氧消化技术。工艺采用高温（155℃~170℃）、高压（6bar）对污泥进行热水解与闪蒸处理，使污泥中的胞外聚合物和大分子有机物发生水解、并破解污泥中微生物的细胞壁，强化物料的可生化性能，改善物料的流动性，提高污泥厌氧消化池的容积利用率、厌氧消化的有机物降解率和产气量，同时能通过高温高压预处理，改善污泥的卫生性能及沼渣的脱水性能、进一步降低沼渣的含水率，有利于厌氧消化后沼渣的资源化利用。
该工艺处理流程，如图4-3所示。此工艺已在欧洲国家得到规模化工程应用。
图 3基于高温高压热水解预处理的高含固城市污泥厌氧消化流程图
2）其他强化厌氧消化预处理技术其它强化厌氧消化预处理技术有：
生物强化预处理技术。它主要利用高效厌氧水解菌在较高温度下，对污泥进行强化水解或利用好氧或微氧嗜热溶胞菌在较高温下，对污泥进行强化溶胞和水解。
超声波预处理技术。它利用超声波“空穴”产生的水力和声化作用破坏细胞，导致细胞内物质释放，提高污泥厌氧消化的有机物降解率和产气率。
碱预处理技术。它主要是通过调节pH，强化污泥水解过程，从而提高有机物去除效率和产气量。
化学氧化预处理技术。它通过氧化剂如臭氧等，直接或间接的反应方式破坏污泥中微生物的细胞壁，使细胞质进入到溶液中，增加污泥中溶解性有机物浓度，提高污泥的厌氧消化性能。
高压喷射预处理技术。它是利用高压泵产生机械力来破坏污泥内微生物细胞的结构，使得胞内物质被释放，从而提高污泥中有机物的含量，强化水解效果。
微波预处理技术。微波预处理是一种快速的细胞水解方法，在微波加热过程中表面会产生许多“热点”，破坏污泥微生物细胞壁，使胞内物质溶出，从而达到分解污泥的目的。
4.沼气的收集、贮存及利用
4.1.沼气的性质
沼气成份包括CH4、CO2和H2S等气体。甲烷的含量为60%~70%，决定了沼气的热值；CO2含量为30%~40%；H2S含量一般为0.1~10g/Nm3，会产生腐蚀及恶臭。沼气的热值一般为21000~25000kJ/Nm3，约5000~6000kcal/m3及6.0~7.0kWh/Nm3，经净化处理后可作为优质的清洁能源。
4.2.沼气收集、净化与纯化
1）沼气的收集与储存
沼气是高湿度的混合气，具有强烈的腐蚀性，收集系统应采用高防腐等级的材质。
沼气管道应沿气流方向设置一定的坡度，在低点、沼气压缩机、沼气锅炉、沼气发电机、
废气燃烧器、脱硫塔等设备的沼气管线入口、干式气柜的进口和湿式气柜的进出口处都需设置冷凝水去除装置。在消化池和贮气柜适当位置设置水封罐。由于沼气产量的波动以及沼气利用的需求，沼气系统需设置沼气贮柜来调节产气量的波动及系统的压力。沼气贮柜有高压（~10bar），低压（30~50mbar）和无压三种类型。沼气贮柜的体积应根据沼气的产量波动及需求波动来选择。储存时间通常为6~24h。为了保证，可根据沼气利用单元的压力要求，在沼气收集系统中设置压力提升装置。
火炬点火装置2）沼气净化
沼气在利用之前，需进行去湿、除浊和脱硫处理。
代码转换去湿和除浊处理常采用沉淀物捕集器和水沫分离器（过滤器）来去除沼气中的水沫和沉淀物。
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