研究成果与展望
摘要：
有机固体废弃物厌氧消化技术在许多方面都是成熟的。主题等基本因素(动力学、造型等)，流程方面(性能、两年期和单相系统湿和干燥技术)，消化增强(几个预处理)，混合消化堆肥技术与其它基质及其关系研究综述。特别注意厌氧消化的优点是限制温室气体的排放。概述工业的成就和未来的发展。©2000 Elsevier科学有限公司保留所有权利。 关键词：
沼气；生物性制沼法；产气；水解；厌氧消化；工业；消化增强；预处理 1.简介
在1999年六月，固体废物厌氧消化(II-ISAD-SW)第二届国际研讨会在巴塞罗那举行。七年后的第一次研讨会，吸引了来自47个国家的350多人关注这一生物技术主题。因此，在本次研讨会上提出的研究和发展，将作为这篇评论的数据来源，必须指出的是，本文专注于固体有机废物的研究中的最新进展，但讨论的某些问题可能已经研究多年。
“固体”有机废物不是一个非常精确的术语。它通常被理解为有机生物降解废物，含水量在85-90%以下。这一标准由许多农业和工业废物会议制定而出，但最相关的有机分数为市政固体废物(垃圾)，欧洲日产量约400000吨。由于垃圾填埋场的环境影响较大，其中很多由于立法的演变导致的欧洲垃圾填埋场的关闭。事实上，欧洲正在准备限制这种做法。同时，单独收集垃圾，有显著增加的问题。生物处理是对腐败的固体废物最明显的替代单独收集。这些技术可以最大限度地回收废物的组成部分。从成本角度看，由于高效回收过程及其有限的环境影响，在生物处理的各种方法中，厌氧消化是最常用的方式。沼气生产在欧洲很普遍，甲烷产量达1500万立方米（Tilche和马拉斯，1998）。
另一个重要的浪费是市政污水污泥。事实上，每天欧洲有超过36000的厌氧消化器正在运行，处理大约40±50%的污泥(TilcheMalaspina，1998)。脱水污泥可以被认为是一个固体废物，因此，包括在这里。
文献中的论文大多集中讨论处理固体废物的厌氧消化这一主题。从最基本的方面，包括动力学和造型，与其他有机废物的混合消化，预处理增强消化器的性能，应用这一技术的实际参数，本文也将进行广泛的讨论。 2. 固体废物消化的基本原理
固体废物消化的基本原理进行了多种多样的研究。其中一个领域是进行建模。一个强大的具有可用性的，同时具备最优控制的最佳操作参数定义的厌氧消化模型，将是无价的。正因为如此，许多研究都致力于这个目标。然而，有许多不同的城市有机垃圾厌氧消化模型（OFMSW）。有许多步骤和类型的微生物参与处理是一个复杂的过程。文献中大多数模型探讨可溶性物质的动力学，所以只考虑发酵，产氢产乙酸产甲烷的步骤（马塔阿尔瓦雷斯和李歆，1990；科斯特洛等，1991）。然而，当考虑到固体废物，在基利等人的模型为例。（1997）模拟OFMSW和初级污泥厌氧消化，复杂聚合物水解是限速步骤，模型中必须包含这一步骤
（PVavlosthathis和吉拉尔多戈麦斯，1991；Vavilin等人，1997，1999）。因此，已经有研究人员对这一特殊的发面投入更多精力。例如，对Siegrist等人
1
的模型。（1993）使用污水污泥消化来模拟固体废物的水解，由脂质，蛋白质和碳水化合物的水解的常数来确定参数（基督等，1999）。这些常数为pH依赖型（塞曼等人，1999），甚至，在一个连续的过程中，对水力停留时间（HRT）也有稍微的依赖。这是塞曼等人的动态模型的情况下。（1999）。在这个模型中，基于一二个细菌群落（水解发酵和醋酸产甲烷），涉及酶失活的酶促反应意味着对pH值和HRT的水解速率的依赖。表1显示的水解1阶常数K值，该模型源于其他文献。在另一个模型中的应用被称为甲烷（Vavilin等人，1997，1999）在固体家禽屠宰场废弃物的厌氧消化，它表明，限速的步骤是水解，它是由于高浓度抑制丙酸（迈克等人，1999）。羊油厌氧消化过程中也发现了类似的结果（布劳顿等人，1998）。
事实上，由于其相关性在整体的生物降解动力学，水解得到了广泛的研究。例如，Veeken和Hammelers（1999）确定为生活垃圾六种成分的水解率（全麦包、树叶、树皮、秸秆、橘子皮和草）。碳水化合物和食物垃圾的混合物一阶的水解动力学常数的范围从0.003±0.15d-1在20℃与0.24±0.47d-1在40℃时值是一致的（Christ等人，1999；等人，1999）。然而，对生活垃圾成分的生物降解性的范围从5%到90%没有对温度的依赖性。作者认为，提高可生化性水解速度的增加表明，颗粒有机物的水解率是由水解酶的吸附测定的可生物降解的表面积决定的（Veeken和Aammelers，1999）。这个概念源自于水解率和计算出的活化能为64+14 kJ/mol比较水解率对批次的性能数据的阿伦尼乌斯式的支持，干渣池表明沼气池没有运行优化。作者提出，在转换过程中发生减少是与生物垃圾床VFA水解VFA抑制有关。
桑德斯等人（1999）提出的一个新的数学描述的表面相关的水解动力学，适当的生物微粒的衬底。他们使用的球形颗粒和微粒由一批消化淀粉为底物。他们提出这一恒定的衬底表面依赖性4mg淀粉/μm2／h，结论显示，微粒表面的基板在水解过程中是一个关键因子。然而，在这个模型的研究未考虑唐氏为较小的块颗粒破碎的可能性。
其他的基本研究着眼于固体废物厌氧消化的不同方面。例如，冈本等（1999）讨论固体废物的几个组成部分的氢势能。他们发现，碳水化合物是一个比脂类或蛋白质等生物发酵氢来源更好的前体。具体来说，他们发现了以下的氢生产潜力：白菜，26.3 - 61.7 ml/gVS；胡萝卜44.9±70.7 ml/gVS以及大米19.3±96.0 ml/gVS。同一组研究潜在的制氢方法，用响应面方法中心合成设计和实验发现沼气大于60%的氢气组成除了最初的物质， 整个研究中没有发现重要的甲烷。进一步的实验证实了有机垃圾对生物制氢的影响相当大。
其他重要的论文用以分析专门问题。因此，为更好地了解低成本高效厌氧过程的生物学机制，Angelidaki（1997年）这些作者集中在微生物群落的组成和动态。类似的，当一个大项目的一部分进行评估使用一套电子气体传感器和近红外光谱在线监测和沼气过程控制的可能性，是诺德伯格等人的研究（1999）和Sundh和卡尔松（1999）针对液体样品的挥发性化合物映射的电子气体传感器，作为一种“电子鼻”和红外光谱。作为一个应用程序，作者研究了葡萄糖超载引起的干扰的影响的大小和结构的微生物群落。这种过载导致了增加微生物生物量和总磷脂成分的变化，说明二种不同微生物类群的反应以erently为基材添加dierent（即一些脂肪酸增加了一倍的浓度，而一些二醚脂类几乎保持不变）。
2
在分析如何使基本面运用于实际的结论，一个很好的例子是在一个著名的滤床工艺详细的微生物研究报告（西尔维等人，1999）结果表明，新的一批可以在18±38 d开始，而不是60±90 d，因此，分析方法使生态系统，控制当古细菌数量高，渗滤液中的微生物群落在其新陈代谢可溶性基质的最佳点。开始新一轮的测序系统在早期阶段不仅会导致更快的周转的反应堆，而且会导致更高的质量和数量的沼气。此外，对来自微生物总磷脂脂肪酸和磷脂醚脂质的细胞壁分析显示在各自最适合细菌和古细菌种群可以启动新的处理。这为变性梯度凝胶电泳分析提供了重要的信息，在厌氧消化过程中这有助于更大地优化和更好地管理城市生活垃圾处理使用这个系统的微生物生态学。
3.工艺方面：沼气池的性能，氨抑制，单双相系统
许多论文已发表处理性能不同的消化有机固体废弃物的反应器配置参数。他们中的大多数集中在城市生活垃圾的腐烂率的厌氧生物降解方面。尽管越来越多的全面的植物研究活动仍在大学继续。例如，Pavan等人（1999）的研究，在半干的单相厌氧消化过程中的二种不同底物的应用：机械的分类和来源这两种不同的角度进行分类比较。沼气池使用CSTR型并且使用混合底物。确保工序完全稳定，有必要降低有机负荷时源排序的内容比较增加。使用水果和蔬菜废物，或者在一般情况下，也可使用高度可降解废物，建议使用一个两相厌氧消化过程中，允许更高的负载在消化池。事实上，许多研究反应器的性能考虑两阶段配置的可能性。因此，另一项研究厌氧消化处理的“灰色的浪费”，即剩余垃圾垃圾被选中后，展示了一个简单的两级概念，在第一阶段的65℃在（HRT4:3 D）和第二阶段的55℃（HRT14:2 D）挥发性固体（VS）降解达到80%（Scherer等人，1999）。这些作者也显示明显的水解步骤可以达到只有在高温条件下或在从沼气产量4 D.降解程度的HRT（797 L/kg）显示高达98%的理论可能产量。剩下的部分是木质素样成分。众所周知，木质素和纤维素之间的物理关联是在许多情况下，厌氧降解的限制因素。本研究课题也在巴塞罗那会议的回顾，在对新闻纸的生物处理（克拉克森和肖，1999）。这些作者认为，碱预处理，新闻纸生物降解能力显著提高，但治疗长期或在升高的温度下不提高新闻纸的生物转化甲烷。有点类似的研究，由于底物的特点，由谢勒等人上面提到的，一个是由Ghosh等人(1999)在治疗垃圾衍生燃料(RDF)颗粒，获得未分类的垃圾，用小型消化器。他们比较传统的高效反应器与两阶段配置。与RDF传统消化池，他们观察到在55°C增加了甲烷高温厌氧消化收益率只有7%在消化35°C。减小粒径±RDF经典变量在这种类型的研究±从2.2毫米到1.1毫米在中温条件下没有有益学分，但甲烷产量增加了14%，从中高温条件下。他们还发现增加了35%和0.5g/100g的RDF±NaOH最佳剂量的甲烷产量与所有这些收益率高大约20%左右采用两相结构。可以看出，相当运动已经用一些预处理提高沼气池的性能。这些方面在第4节中进一步讨论。两相消化也被视为治疗高固体废物的正确选择（卫特斯和戈什，1999），从水果和蔬菜市场源头分类的垃圾（具有很高的生物降解性）（Pavan等人，1999）。后者的作者，进行一个详细的研究，包括动力学，发现水解的最佳操作条件（中、高温下）和甲烷（高温）反应器。总的水力停留时间为12 d左右，与最佳的具体生产沼气约0.6立方米/公斤，而雷纳尔等人。（1998）选择了两相系统治疗几种蔬菜基质：土豆皮，绿色蔬菜色拉，青豆和胡萝卜、苹果渣。该系统涉及的若干液化实验室沼气池，其中每一种废物的处理，均连接到一个中央甲烷固定膜反应器。pH值的影响，对加载和水力停留时间在35°C的过程性能进行了研究。，均来说，除了苹果果渣，水解收益率高(高达80%)在液化的一步。同样，引起酸
3
化的废水在甲烷化反应器中降解80%。同样，引起酸化的废水在甲烷化反应器降解80%。在17d水力停留时间中附近的最终运行平均负载率4 gCODL-1d-1，整体有机质去除达到价值高达87%。另一项研究支持优势是由嗜中温两相厌氧反应器的条件由Poirrier等人 .(1999)研究了酿酒行业的固体废物。应该补充说，工业规模单相垃圾消化系统绝对是占主导地位的(De BaereBoelens，1999)，可能是因为他们更便宜(投资和维护)
在经济上，在小型污水处理厂的厌氧消化池的使用并不总是可行的。
Fuji-shima等（1999）提出一个系统，从小型厂排出的污泥收集和运输到一个厌氧消化装置。为了找到被送入集中沼气池的最合适脱水污泥固体含量，他们调查了污泥的含水率在嗜中温条件下的脱水污泥厌氧消化。他们发现，甲烷产量下降时，污泥的含水率低于91%时，他们观察到，这是由于非驯化的h产甲烷菌产生的高浓度氨。为了了解氨氮浓度对葡萄糖降解的污泥等对厌氧微生物生存的影响，在氨氮浓度为3100毫克N / L培养厌氧甲烷反应，该实验在不同氨氮浓度。随着氨氮浓度从740增加到3500毫克/升，葡萄糖降解率显著降低。这一结果与该实验连续实验中去除效率下降碳水化合物是相当类似的。因此，看来，氨的积累有抑制污泥等通过葡萄糖水解碳水化合物降解糖酵解途径。从乙酸产甲烷速率在750氨氮浓度几乎相等，3400和4400毫克/升显然对甲烷细菌产生了耐药性高氨氮浓度。这是充分适应的厌氧微生物或最高氨氮浓度为3100 mg / L N在沼气池。事实上，氨抑制问题已得到解决，许多作者在文献（例如最近的一些出版物的描述，1993；汉森等人，1998，更实际的是，DE BAERE等人，1984）。众所周知，溶解的氨和铵离子的相对浓度取决于系统的pH值在高pH值的工会形成氨占主导地位，这种形式比离子抑制（例如，霍布森等人，1981）。然而，氨和铵溶解电离测量一起，大部分的论文报告本总额为氨氮浓度负责抑制。
涵盖这些方面的深度不是本篇综述的目的，因为它们已在文献中广泛讨论。这里将只提及少数论文OFMSW直接相关和脱水的SS。更多的细节可以在广泛的文献搜索进行Kayhanian（1999）为了评价氨抑制厌氧消化。综述包括氮化合物在降解过程中的生物化学途径的基本原理、氨的抑制机理和游离氨的作用。用高温干燥的城市处理系统作为参考，长期的实验研究表明，氨抑制发生在氨浓度为1200毫克/升。为了解决这个问题，对两种方法成功地进行了测试：（a）以水蒸煮含量稀释；（b）原料C / N比例的调整。这两种方法进行了广泛的讨论。另一种克服高氨氮浓度引起的毒性的方法，是在奶牛场废水厌氧消化过程中，是由Jewell等人描述。（1999）包括在环境空气循环干燥污泥外消化。总固体（TS）的浓度从10%增加到27%，这样，氨氮浓度稀释。两个反应器的配置使用，即完全混合和活塞流反应器。循环的进行(“成熟”)所需材料不到三分之二的湿饲料的质量。
波吉瓦拉罗等人。（1997，1998）集中研究一个固态厌氧消化的市政和工业废物对微生物产甲烷活性的影响以及氨氮浓度测定的实验工作。小型沼气池的COD/N 90，80，65以及50的操作。在中温条件下，增加氨的剂量，导致过程恶化，并在COD/N比为50时过程停止。在类似的研究中，水分含量的限制，在产甲烷活性下降到零，Lay等人（1997）调查。的阈值限制被发现为56.6%的污泥固体，但肉，胡萝卜和白菜等含水率大于80%。在高固体污泥产甲烷的活性从100%下降到53%时，水分含量从96%下降到90%。甲烷产生有利的水分含量为90±96%，在pH值介于6.6和7.8之间(最佳pH值6.8)，pH值低于6.1或高于8.3则可能
+
如果。作者还认为，NH4浓度的依赖和游离氨对产甲烷活性对影响小。在6.5-8.5
4
的pH范围内，产甲烷活性随NH+4氮浓度的增加而降低，在1670-3720mgNH+4-N/L浓度时下降10%，在4090±5550毫克NH+4-N/L时下降达到50%，并在5880±6600
+
毫克NH4-N/L时下降到零，然而，时间的迟滞阶段取决于于NH3水平，而不是在NH+4，当NH3-N浓度高于500毫克/升，出现显著影响。这证实细菌系统对NH3水平比NH+4水平更敏感。
最后，值得一提的是在模拟的联合厌氧消化的过程中，研究初级污泥氨抑制问题时，由叶莉等人（1997）提出的数学模型成功地预测了甲烷的生产性能，以及酸碱和氨的演化。游离氨的pH值、挥发性脂肪酸和长链脂肪酸在不同的共消化系统模型中是主要调节因素，这是由Angelidaki等人开发（1999）。该模型包括2个酶水解步骤，八个细菌步骤，涉及19种化合物。该模型是在实验室内的反应器消化粪便或粪便明胶测试三油酸甘油酯。利用沼气厂污泥结合蛋白废水和膨润土束缚油结果对模型进行了验证。
许多文献中提刀在常温和高温条件下成功操作。高温消化的OFMSW由Cecchi等人（1991）在试验工厂发现。它存在不一样的优点，消化源排序比较（贝纳尔等，1992）。Nimmrichter and Kubler（1999）在实验室的试验表明，在7d的水力停留时间时，55°C比在37°时过程稳定。随着水力停留时间为7-12d，高温厌氧消化的甲烷产量高于嗜中温消化的收益率不到10%。对这种多余的能量产率，嗜热的热消化对加热有更大的能量需求，通常情况下，这种多余能量大致相同。这一点其他的试验已经证明，但是，高温虽然对沼气产量和生物反应动力学似乎更有利，最佳条件仍然取决于衬底的类型（生物降解）和类型的系统（单双相相）的应用。
4.厌氧消化强化
如上所述，近年来努力的方向一直是致力于寻求提高沼气池处理不同废物的方式，特别是固体废物，由于这之间存在的联系，可以成功的预处理和提高产量。这些处理可以是生物方式，机械方式或物理化学方式。消化增强的经济效益方面是非常重要的，这一个点通常不被研究。
改进生物方法中，卡佩拉等人（1999）在报告中指出预堆肥处理对纸浆厂污泥干式厌氧消化启动性能的影响。通过提高甲烷产量和固体的减少，相比较于未经处理的污泥消化效果是明显可见。在相同的研究中，Hasegawa和Katsura（1999）发现污水污泥高温好氧条件下可溶性微厌氧消化前产量提高50%。他们认为嗜热好氧菌会分泌出比商业性蛋白酶更活跃的外部酶。类似的研究也在阶梯有氧浸出操作的厌氧反应器中开展（Wellinger等人，1999）。
经典的复合酶，除了最近由拉德马赫等人（1999）提高污泥厌氧消化的效率，并通过Scheidat等人（1999）加入初级污泥混合酶和脂肪酶（TS为0%到10%）在39°C和51°C时水解显著改善.然而他们没有研究这种水解的附加的技术以及经济可行性，这是这些方法的应用要点。 4.1.机械预处理
通过颗粒的尺寸减小，以及在特定的表面上的增加传导介质，提高了生物过程。这可以从良绵绵讨论：首先，如果基板具有高纤维含量降解到更少，其粉碎提高天然气产量；第二，尺寸的减少可以导致更快速的消化（Palmowsky和穆勒，1999A，B）。
恩格尔哈特等人（1999）研究了机械解体的作用（通过高压均质机）对污泥厌氧生物降解。实现挥发性固体减少了25%。降解可溶性蛋白和碳水化合物的研究表明，碳水化合物的部分通过解体被释放缓慢降解。
5
在另一研究中，哈特曼等人（1999年）发现沼气肥在从纤维原料预处理后相比于整个饲料粉碎之前消化增加了超过25%。因为其在富勒微粒有机物恶化后经营成本低作者建议这一方法。此外，看大小分布，他们发现沼气产生潜力并没有与因为纤维的大小而变化。结果表明，剪切造成了生物降解性的改变而增强纤维，这不一定反映于孔径分布的变化。Angelidaki和Ahr（1999）的论文结果的证明，机械处理后底物的沼气潜力平均增加了17 %。更小的纤维量，有助于提高等生物的潜力。最好的结果是，一个较小的0.35毫米纤维其沼气增加了约20%。NaOH化学处理的纤维，由于氨水结合，增加了甲烷产生潜力。前述两个处理，化学和机械方法，没有引起进一步的增加。在5-20毫米的范围内纤维沼气潜力没有明显不同。他们还研究了上述的纤维素分解酶然而并没有任何改善沼气潜力。随着使用B4细菌生物处理，潜力增加了30%。 4.2．使用其他手段增溶
如前所述，固体废物的厌氧消化是限速的水解步骤，所以物理化学方法常用于促进有机物溶解。然而，工业微生物的厌氧消化的底物溶解步骤是有限的（Delgenes等人，1999）。一种基于加氢氧化钠预处理的以提高COD溶解在条件为pH=12；T=140°C时处理30分钟，增溶作用达到70%。然而，其余近40%厌氧生物降解性的预处理的基础没有改善。限制厌氧生物降解性能的原因是由于耐热性或抑制厌氧微生物的可溶性分子。分离的水溶性预处理的微生物的量表明，高分子量化合物参与的可生化性差。与这些研究结果相反，席德尔等人（1999）指出，随着压力和温度的增加，废物的有机部分被分成短链片段，这些片段很适合微生物。在一个试验工厂，进行了每年1800吨的原料生产的食品废料和食堂废物的测试，他们声称，热水解过程中得到了完全的能量回收，即更多的能量是运行的工厂所需的。 5．混合消化
一个有趣的发现是固体废物厌氧消化的产量提高。共基质的使用，在大多数情况下由于积极构建消化介质共基质和缺失的营养供应提高了沼气产量。此外，经济利益是相当重要的。有时一个共基质的使用也可以帮助建立所需的沼气池进料水分含量。其他的优点是混合废物容易处理，常见的接入设施的使用影响经济效益。然而，一些弊端也是存在的，主要来源是泥浆运输费用。
共同消化的优势已经说了一段时间。例如，马塔阿尔瓦雷斯和萨奇（1990）指出在现有城市建设污泥厌氧消化沼气池。这两种废物都是大量生产的。在许多地方，很多研究都集中在特殊的问题上。粪便和工业有机废弃物厌氧消化已普遍在丹麦集使用植物消化20年了-自上世纪80年代末，这是非常有趣的结果（丹麦能源署，1995）。然而，除了这一点，这一概念的工业应用的报告已经出版。大多数工业共消化处理生活垃圾（在一个相对较小的百分比）等有机废物，如污水污泥（(Rintala和Jarvinen，1996）。然而，尽管在这里列出的研究成果（demirekler和Anderson，1998；迪帕尔马等人，1999；艾德曼等人，1999；Converti等人，1997；Poggivaraldo等人，1997；Sundararajan 等人，1997；Griffin等人，1998；Ahring和Angelidaki，1997b，除其他事项外），共消化稀缺的工业应用是惊人的。DeBaere（1999）解释了这一问题，常用的有机固体基质中加入少量粪便填充沼气池，但往往这些高能高产工业污泥和固体废弃物特别是家庭或市场垃圾增加量很大。事实上，目前能够消化的只有不到7%。尽管如此，仍有持续的研究。例如，Kubler等人。（1999），经过广泛的研究由巴伐利亚州环境局主办的（Hoppenheidt等人，1998），测试不同基板比较。进行的
6
测试现实在工业设施剩余能源生产和沼气池的性能方面没有负面影响。全面模拟共同消化，Thermophilically，从厨房来的废物，屠宰场和肉类加工行业（(Brinkman1999）。例如，在美国北部，已经在对厌氧消化过程的典型固体废物的处理技术进行可行性研究（Hamzawi等人，1998年a，b）。利用生物活性测试，一个最佳的沼气生产混合，被确定为25%的城市污泥和75%的污水污泥（65%原初级污泥，35%加厚活性污泥（TWAS））。同时基于产气量，对OFMSW的厌氧生物降解成分是纸和草。因为报纸被发现是至少可生物降解的成分。如前所述，实验室规模的试验表明，增加碱性预处理的污泥/有机混合物的未处理的对照组的生物降解性。热化学预处理原料的抑制对照比较厌氧生物降解，而厌氧生物降解热预处理饲料被认为效果不显着。作者还开发了基于碱性溶剂，总固体浓度的饲料和颗粒大小，沼气生产和去除的技术和所有五个实验因素的实验模型，发现显着的响应变量研究。初级污泥消化（SS）也被广泛研究（叶莉等人，1997）。
在美国北部，两消化系统的另一个比较研究（干湿）是基于金枪鱼污泥和城市污泥共消化。这项研究在目前工厂规模的试验中，取得了良好的收益率（里瓦德等人，1998）。该示范工厂的细节由里瓦德等人发现。（1998a）。
在完全混合消化一项有有趣的研究，哈姆斯等人。1999）在厌氧反应器系统高温条件下与其他类型的人所产生的固体废物一起混合（生物质 /混合废物）被认为有改善黑水的可能性（从最近开发的真空/干厕所）。在其他的结论中，这些研究人员发现，厌氧消化可能整合和简化生活垃圾管理，而产生的沼气和残留可以用于农业用途或通过如焚烧等过程进一步处理（哈姆斯等人，1999）。
如鸡粪厌氧消化过程中解决氨抑制问题（参见克莱鲁瓦等人，1997），已被提出，与牛浆混合消化可能是一个可能的处理方法（卡拉汉等，1999）。事实上，这些作者已经测试了牛浆的几种的混合物与一系列的不同废物，允许他们重点消化。判断一个共同消化的成功的标准是挥发性固体（VS），甲烷总产量和甲烷产率。在VS减少（%）方面几乎没有差异。在累计产甲烷量方面，共切水果、蔬菜的浪费和溶气气浮污泥低于牛浆独自消化。在具体的甲烷产量（m3 CH4/kg VS 隔离)），混合啤酒厂污泥比牛浆单独控制消化拥有更高的价值。与对照相比，（单牛浆），共同消化与畜禽粪便混合（7.5%和15%，TS）提高了甲烷产生量，与家禽粪便混合浓度较低，系统给了一个更高的特定的甲烷产量。然而，有一些证据表明存在氨抑制。
Di Palma等人（1999）在实验室与艾德曼等人实验研究污泥厌氧消化。（1999）在瑞士的工业试验中也一样，水果和蔬菜废物被切碎，然后减少到1至2毫米，以便获得一个与原污泥混合均匀的悬浮液。结果表明，加速消化过程中，以及在厌氧消化的污泥程度的增加。Oleszkiewicz和波吉瓦拉罗的研究结果也证实了这一结论（1997）。此外，有机废弃物的粒径影响其脱水污泥厌氧消化后。有机废弃物的存在提高了测量电阻率的脱水能力（Dalmowsky和穆勒，1999a）。同样的，Demirekler和Anderson（1998）推荐一个污泥比：OFMSW 80:20，测试后比率100:0， 在TSs的基础上比率80::20。这项实验是在35°C条件下三个实验室规模的半间歇厌氧消化池中进行的。添加SS操作明显观察到的启动和工艺性能的改善。在所有的情况下，接种操作厌氧消化池的使用，使实验开始拥有快速启动和高有机负荷处理的能力（OLRs）。
对于未分类的垃圾，Borghi等人（1999）研究了共同消化污泥，并尝试使用不同的化学，生物和热预处理。
共消化在II-ISAD-SW提出的其他例子在表3中概述。最后，很多厌氧消化
7
使用植物启动沼气池。作为一个例子，Griffin等人（1998）表明，中温（35°C）状态下的厌氧污泥，连同牛粪，被成功地用于启动模拟城市固体废物的高温（55°C）消化污泥。 6．厌氧消化与堆肥
厌氧消化一般不适合直接在地上使用。他们太湿，含有挥发性脂肪酸，有些植物存在较高含水量，如果消化内没有较高温度反应便不能进行。因此，人们普遍认为厌氧消化后才能获得一个高质量的处理成品（波吉瓦拉罗等人，1999）。好氧堆肥与厌氧+好氧处理提出了比较直接的一个问题是，在这一过程中，厌氧技术似乎是的能量回收，而堆肥是一个净能源消费。然而，厌氧技术需要更大的投资，而且整个过程更复杂。他们进行了更多实验，但得到不同结果，其中许多局限于能源成本。然而，随着整体的情况，如生命周期分析（LCA）的发展，更可以使生态处理得到发展。在这个意义上，艾德曼等人。（1999）在生态和经济方面，使用不同的方式处理10000吨/年有机垃圾处理能力的植物生物废物。在堆肥植物废物时，他们发现，甲烷排放量大于他们的假设，采取了一系列的措施后如使用LCA工具，消化和堆肥焚烧或组合，厌氧消化在堆肥中开始处于优势，主要是因为其改进能量平衡。他们的结论是，厌氧过程在未来将成为更重要的生态处理方式。事实上，未来的厌氧消化应向一个整体的可持续的废物管理的角度发展。好氧处理产生大量的不受控制的挥发性化合物，如酮，醛，氨和甲烷。从有机固体废物的处理过程排放到大气中的气体近年来有所增加（Bjorkqvist等人，1998）。表4，英国原子能科学研究院（1999），的研究显示出不同的挥发性化合物在好氧堆肥和厌氧消化后的排放情况。在这个意义上，比较明确的是一个研究中，不同生物垃圾堆肥技术进行比较它们的挥发性有机化合物（VOC）的总体排放堆肥期间（Smet等人，1999）。在好氧堆肥工艺，曝气生物废物为12周，而结合厌氧/好氧堆肥过程包括3厌氧消化期（I期）和一个为期两周的曝气阶段（第二阶段）。在一个全面的堆肥厂，在相结合的厌氧/好氧堆肥过程中的挥发性物质的排放量进行了测量，在试点规模的堆肥箱，堆肥技术的好氧阶段进行。以醇（38%重量/重量的累计排放）在好氧堆肥工艺中排风观察，而以萜类化合物（87%）和氨（93%）是在相结合的厌氧/好氧堆肥过程中分别观察到的I和II。在好氧堆肥过程中，异丙醇、乙醇、丙酮、柠檬烯和乙酸乙酯占总VOC排放82%。同时，好氧堆肥过程中的气体分析显示强烈的分发射剖面作为时间函数的不同组之间的挥发物。VOC排放总量，好氧堆肥过程中NH3和H2S为742克/吨的生活垃圾，而在相结合的厌氧/好氧堆肥过程I和II分别为236和44克/吨生活垃圾排放总量。挥发物对沼气燃烧相位发电机的联合厌氧/好氧堆肥过程中的一个有吸引力的替代好氧生物垃圾堆肥，去除效率达99%。挥发物的排放比好氧堆肥低17倍。
在全球变暖方面，常常被用来作为生态平衡的一个参考值，厌氧消化的分数比其他的选择更好，在表5中可以看出，从巴尔达萨诺和索里亚诺提取（1999）。另外一项研究由Pier和 Kelly（1997）处理木屑废弃物。更具体地说，Kubler和兰佛斯特（1999）的报告，实现了联合厂采用厌氧消化、好氧堆肥后减少了25-67%的二氧化碳排放量（根据余热利用）。此外，所产生的电能超过用于安装和操作的能量的总和。事实上，对于一个15000吨/年的城市处理厂，大约需要75万千瓦时/年，而厌氧消化的净产量约240万千瓦时/年。 7．产业视角
在工业方面，固体废物厌氧消化可以被看作是一个成熟的技术（Riggle，
8
1998）。在过去的10年中，为研究处理方式，它的发展正从1990的122000吨/年总产量超过2000年的1000000吨/年，据英国原子能科学研究院（1999）的研究显示，与堆肥厂的装机容量相比，这是不是一个大的数字，但它必须考虑到最有氧植物在厌氧消化过程中被认为是一个完全建立的技术。DE BAEREÕ的研究确定了一个总容量大于3000吨/年，约60%的植物在中温范围53株（40%株）。在过去五年中，从1990年到1995年的时间里，原容量约为150000吨左右而容量增速约30000吨/年。预计2001年左右达到200000吨/年。
生物处理过程非常依赖每个工厂的具体情况。当然，这也是基板选择的一个重要因素。一个城市的处理设施如何依靠仅改变不同的排序程序的稳定的处理过程长久运行，（圣乔等人，1999），但也有一些其他的影响因素如预期的最终目的地的产品和工艺类型的选择。
在过去的几年中，在消化的‘灰色废物'或'残留的垃圾'领域出现一个新的研究热点。这个方向选择填埋或焚烧。然而，厌氧消化通常拥有许多优点如：（a）具有更大的灵活性，（b）附加材料回收的可能性（25%）和（c）一个更高效、生态的能源回收：低热有机部分消化，高热量的部分热处理和非能源部分可以回收和重复使用（De Baere和Boelens，1999）。预计处理这种残留的垃圾将开辟一个新的厌氧消化的研究方向。 8．最后考虑
OFMSW厌氧消化再设想中拥有很高的潜力。今天大约50%的垃圾包括30%的有机组分（不考虑纸张和纸板）是填埋处理，。以下是在潜在的污泥消化方式。表6显示，从Tilche和Malaspina（1998）的研究显示几个固体废物产气潜力的预估。可见，这项技术的增长潜力是非常大的，特别是由于在京都峰会上就温室气体减排达成一致。这方面得到更多的考虑，目前的垃圾回收技术如堆肥等，存在很多的问题，如本文中讨论的。例如，在表6和从Tilche和Malaspina（1998）的研究数据显示，每天减少180000吨二氧化碳当量，相当于约30%的京都全球减排协议。
另一个因素，在不久的将来，将出现有助于巩固作为厌氧消化的OFMSW主流技术，消化后的残渣可以认为是相当稳定的有机肥料。这样，在CO2的自然失衡可以通过恢复或创建的富含有机质的土壤调节（Verstraete等人，1999）。去除二氧化碳构成了一个额外的好处，可以应用于这一领域的最相关的技术中。
如氯代化合物的降解需要更深入的研究，为提高厌氧处理潜力（克里斯琴等人，1999；VERSTRAETE等人.，1999）。这同样适用于在本文中所描述的消化增强的方法。
9
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容