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厌氧消化氨抑制研究综述
摘要：
厌氧消化是一种有效的有机废弃物处理技术。然而，在厌氧消化过程中，氨的积累会抑制厌氧消化的效果，这是由于氨存在于消化液中使得微生物不能很好地进行嗜氧呼吸和产气作用。本文综述了厌氧消化过程中氨的产生和抑制氨生成的方法，包括调节物质的加入、厌氧消化条件的控制、改变进料的特性和微生物的调控。本文的研究对于解决厌氧消化过程中氨的积累问题提供了一定的指导意义。
关键词：厌氧消化；氨；抑制；调节
介绍：
厌氧消化是一种把有机污染物转化为有机肥料的处理技术，在废物处理中得到了广泛应用（Sivagurunathanetal.,2010）。在厌氧消化过程中，有机物质由微生物代谢分解为甲烷，二氧化碳和水分等物质释放。然而，在厌氧消化过程中，氨的积累，也会影响到消化作用的正常进行，进而影响到消化过程的效率。氨的不利作用在许多文献中都有详细的描述（Lietal.,2016）。鉴于氨对厌氧消化过程的影响，如何抑制氨的积累已成为研究热点，因此本文对厌氧消化氨抑制的研究进展进行系统综述。
1.厌氧消化过程中氨的产生
在厌氧消化过程中，有机物质被微生物代谢分解为二氧化碳、甲烷等物质，并且在此过程中会产生某些中间产物和污染物，例如，氨、硫化氢和有机酸（SinghandGarg,2015）。氨对厌氧消化反应的影响是最为明显并受到最广泛关注的（Girishaetal.,2016）。氨是一种广泛存在于厌氧消化系统中的单元，它的产生来自于厌氧消化反应所需的碳源和氮源，以及来自进入消化器的废水。
在厌氧消化过程中，微生物根据自身的更新率，消化液的产生率和与废物的物理结构等因素的耦合，会将废物分解或者转化成二氧化碳、甲烷以及水等，但同时也会连带着生成氨。除了这些自身生物学的原因外，环境的气压，温度，水分、有机质等因素也影响着厌氧消化过程中氨的生成。如水、温度和PH值等等。氨的浓度直接影响到厌氧消化的效率。因此，需要对厌氧消化过程中氨的产生进行有效的抑制。
2.抑制厌氧消化产生氨的方法
2.1调节物质的加入
往往在厌氧消化过程中添加调节物质能有效地降低氨的产生，提高厌氧消化工艺的效率。调节物质主要分为三类：抑制氨化菌生长的调节剂、氨还原菌介入微生物代谢的调节剂和缓冲PH值以改善厌氧反应的调节剂。
2.1.1抑制氨化菌生长的调节剂
抑制氨化菌生长是最直接、最有效和最流行的厌氧反应降低氨生成的方法之一。抑制氨化菌生长的调节剂已被广泛应用于工业生产和农业生产中，例如对甲酸盐的加入、留香物质的加入、乙醇等有机物质液体的加入已被证明可以有效地抑制厌氧消化过程中氨的生成（Lietal.,2016）。
2.1.2氨还原菌介入微生物代谢的调节剂
在厌氧消化过程中，氨还原菌被广泛用于降低氨的积累以促进氨化固氮。应用氨还原菌抑制氨化菌也是有效的降低氨生成的方法之一。以氧气和合适的组分添加到反应器中，使氨还原菌减少氨的氧化，从而限制氨化反应的发生。然而需要注意，氧气也会抑制厌氧反应的进行，如果氧气的注入量太多，反而会抵消减少氨的效果，减少产气效果。
2.1.3缓冲PH值，改善厌氧反应
厌氧消化在不同的pH值下有不同的酸度产生，幅度和量级很大，酸度在发酵过程中一般会低于5。因此，缓冲pH值是十分重要的，因为当pH值变化较大时，微生物根本无法生长下去，整个消化过程就会陷入瘫痪。补加碳酸钠和磷酸盐等碱性化合物是调节反应器的优选方法。当土壤的氨化反应是为了优化土壤使用的情况下，厌氧消化过程的PH值也需要被调控。
2.2厌氧消化条件的控制
厌氧消化过程中的温度、水分和厌氧消化物个体大小都会影响到氨的生成。因此，调节厌氧反应的条件，例如温度、水分和物质个体大小等因素是十分必要的。
2.2.1调控温度
温度是影响厌氧消化反应的重要因素之一。在不同的环境下，厌氧消化反应的反应速率和氨的产生率会有所不同。研究表明，调节厌氧消化反应的温度可以改善消化的效率并且降低氨的产生（Jinetal.,2015）。在实际生产中，应根据具体情况合理控制厌氧消化反应的温度，并且仔细监测反应器中氨的含量。
2.2.2水分和厌氧消化物个体大小的调控
水分和厌氧消化物个体大小也会影响厌氧消化反应的效率与氨的产生率，例如，如果水分过多，反应液简单地淹没整个反应器的情况下，容易使得微生物根本无法正常进行活动。厌氧消化物往往是由大块、小片和粉末等多种形式的生物质组成，厌氧消化物的大小直接影响到微生物附着的表面积。因此，需要合理调节水分和物体大小，使得厌氧消化反应能够有效进行，并且降低氨的产生。对于这方面的研究需要有更进一步的实验和数据支持。
3.改变进料的特性
以改变进料的特性为依据，从根本上消除产生氨的可能，目前有的办法包括：限制外来氨，减少废水中产生氨的物质含量等，在实际生产中也是可行的。当加入的一部分污染物