厌氧消化是微生物分解有机物质的自然过程。有机物指的是任何源自或由动植物构成的物质。厌氧消化需在无空气、无氧的密闭空间内进行。以下物质均属于有机物范畴：畜禽粪便、食物残渣、油脂类物质、工业有机残余物以及污水污泥（生物固体）。
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厌氧消化工艺制取沼气
厌氧消化是一项复杂的生化反应过程，由多种微生在无氧或微氧环境下分步完成。该过程会产生一种主要成分为甲烷与二氧化碳（CO₂）的气体，这类气体也被称为沼气。沼气的产量取决于投入消化器的有机废弃物总量，而温度则会影响有机物的分解速率与沼气的生成速率。
沼气的主要成分是甲烷（CH₄）和二氧化碳（CO₂），同时含有极少量水蒸气及其他气体。通过脱除其中的二氧化碳与其他杂质，可得到高纯度甲烷。甲烷是天然气的核心组成成分，这种气体兼具危险性与利用价值。若甲烷直接排入大气，会以挥发性有机化合物（VOC）这一有害气体的形式，加剧雾霾污染。
厌氧消化反应结束后剩余的物质被称为沼渣。沼渣是一种湿态混合物，通常可分离为固态与液态两部分。沼渣富含营养物质，可用作农作物肥料。
厌氧消化工艺
厌氧消化工艺用于对好氧处理后的浓缩污泥进行深度降解。在此过程中，污泥会被转化为甲烷与二氧化碳。该工艺需在密闭反应器内进行，反应周期通常为30至60天。
这一工艺的核心在于多类微生物的协同作用，通过它们的共同代谢实现污泥的降解。第一类微生物负责将有机聚合物与脂质水解为单糖和氨基酸；第二类微生物则对污泥进行发酵，生成以乙酸为主的有机酸；第三类微生物进一步将反应产生的氢气与乙酸分解，最终生成甲烷与二氧化碳。
Hoffman & Lamson解决方案
多级离心鼓风机用于将气体从消化器输送至下游适配工艺所需的深度处理环节。这类系统可将气体增压后送入压缩机储存，也可直接输送至火炬燃烧系统或锅炉设备。
污水处理厂的厌氧处理工艺
采用厌氧处理工艺的典型污水处理厂，会产生大量甲烷气体。甲烷气体可用于驱动双燃料发动机，同时为建筑物供电、供热。发动机缸套水和供暖锅炉产生的热水，可用于污泥加热。这类沼气的甲烷含量通常为65%–70%，二氧化碳含量为25%–30%，热值约为600 BTU/ft³。通过对气体成分的分析，可判断厌氧消化工艺是否反应完全。沼气会经压缩机压缩储存，未被利用的部分则通过火炬燃烧排空。
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