微生物大多数是中温菌-微生物群落研究显微镜
在睡热反应器中建立一个稳定的微生物群落
像污水、污泥、粪便或其他家庭垃圾等废弃物中也包含许多厌
氧或兼性厌氧的微生物。这些微生物大多数是中温菌,只有极少数
真正的嗜热菌存在。在未经处理的污水污泥中,能在60℃利用如醋
酸或纤维素这样底物的微生物数量非常低(大约每克100个)。这些
微生物的数量比55℃时略高,但仍远低于在37℃的数量。这些事实
清楚地表明:要建立一个稳定的嗜热反应器应在较高的温度条件下
但是具体在哪个温度建立常温微生物反应器直接取决于反应器中
投入的原料,而嗜热反应器中的菌种是从原材料很少量的菌中扩繁
的。在以前试验中构建的原尺寸的嗜热微生物反应器均失败了,尤
其是在污水处理方面。主要是因为缺乏建立一个稳定的嗜热微生物
反应器的理论。这也正与很多文献中报道的一致:相比常温反应器
而言,实验室中的嗜热反应器往往并不能达到很稳定的效果。在回
顾描述这些试验的文献时总结到:与常温反应器相比,嗜热反应器
稳定性较差,但流出物中挥发性脂肪酸浓度比较高。近些年随着越
来越多的嗜热反应器被应用,已经证实了这样的总结是有失偏颇的
,平衡的嗜热稳定反应器与常温稳定反应器效果相当。
要获得一种平衡的嗜热微生物的关键是在生物反应器启动时给这些
来自原料中的极少量的微生物一个较佳的生长条件。如果可以得到
足够的嗜热微生物种子,那么就可以快速启动一个嗜热反应器了。
考虑到反应器中挥发性固体的损坏性和VFA的浓度,在使用前应该
对种子原料进行评估。如果可能,较好是进行一项种子原料甲烷活
性试验以确定种子分解产甲烷底物(醋酸盐和氢)的能力。在接种到
一个空的反应器之后,种子应该在培养之前在较适高温里平衡一天
。温度的缓慢变化仅仅延长了启动时间,对高温下的较佳生长速度
并无影响。探讨在生物反应器中甲烷茵的已经清楚地表明,目前只
有在高温反应器才出现中温甲烷菌,且反之亦然。但是,反应器中
的主要群体是较佳温度接近反应温度的微生物。平衡之后,培养的
水力停留时间大约比种子罐的保持时间长25%。一般情况下,反应
器在这个阶段并未充满,因此,此时应该进行补料模式。在启动阶
段,每天应该检测VFA浓度。
在高挥发性固体损耗、减少水力停留时间仅为6d的高温条件下,污
水污泥处理有可能达到一个稳定的过程。如果没有种子,那么在某
一控制条件下设计启动更为重要。避免挥发性脂肪酸的过度载入和
积累也很重要。因此,应该选择含有少量有机质的启动原料。与未
经加工的废弃原料相比,常温菌降解的废弃物原料有机质含量更低
,而且在里面能找到一些嗜热微生物。一旦温度上升到嗜热的范围
,这些嗜热微生物就开始生长。当产酸的微生物比产甲烷菌生长的
更快时,在第一个反应时段挥发性脂肪酸的浓度常常有所提高。由
于有少量没有降解的材料存在,所以这一提高是相当小的而且对整
个发酵过程的影响甚微。