沼气产量周期性下降成因分析

厌氧发酵产沼气的过程中，周期性下降的原因可能涉及多个方面，包括原料、微生物、环境条件以及操作管理等。以下是对这些原因的详细分析：

一. 原料因素  

1.有机物投配负荷变化：

（1）投配量不足：当有机物投配负荷太低时，沼气产量会相应减少，因为沼气产量与投入的有机物量成正比。如果投配量周期性减少，会直接导致沼气产量周期性下降。

（2）COD构成变化：污水中不同有机物的产气效率不同，例如脂类物质产气量多，而碳水化合物产气量相对较少。如果污水中脂类物质的含量在COD中的比例周期性下降，那么沼气产量也会相应减少。

2.发酵原料碳氮比失衡：

沼气发酵原料的碳氮比是影响产气量的重要因素。如果碳氮比周期性偏离最适范围（通常为25～30:1），会导致沼气产量周期性下降。

二. 微生物因素  

1.甲烷菌活性降低：

甲烷菌是沼气发酵过程中的关键微生物，它们负责将有机酸转化为甲烷。如果由于某种原因（如水力负荷过大、有机物投配负荷过大、温度波动、搅拌不均匀、进水存在毒物等）导致甲烷菌活性降低，那么沼气产量也会周期性下降。

2.生物相的影响：如硫酸盐还原菌及反硝化细菌数量增多，会与甲烷菌争夺碳源，导致甲烷菌活性下降，从而影响沼气产量。

3.微生物群落失衡：

沼气发酵过程中，需要维持各类微生物（如发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌）的平衡。如果某一类群微生物数量减少或增多，都会影响整个发酵过程的稳定性和沼气产量。

三. 环境条件因素  

1.温度波动：

沼气发酵是温度敏感的过程，最适操作温度通常为35-38℃。如果温度周期性波动，特别是低于或高于最适温度范围，会严重影响微生物的活性，从而导致沼气产量周期性下降。

2.pH值变化：

沼气发酵过程中，pH值应保持在适宜的范围（一般为6.5～7.5）。pH值偏低时，会产生过多挥发性酸，侵蚀微生物细胞；pH值过高时，氨氮浓度可能过高，抑制甲烷发酵。因此，pH值的周期性变化也会导致沼气产量周期性下降。    

四. 操作管理因素  

1.排泥量控制不当：

排泥量过大会导致消化池内厌氧微生物数量减少，破坏微生物量与营养量的平衡，从而使沼气产量周期性下降。

2.沼气泄漏：

厌氧池和输气系统的管道或设施出现漏气现象，会导致计量到的产气量比实际产气量小。如果漏气现象周期性出现，那么沼气产量也会呈现周期性下降的趋势。

总结  

厌氧发酵产沼气周期性下降的原因是多方面的，包括原料投配量不足或构成变化、微生物活性降低或群落失衡、环境条件（如温度和pH值）波动以及操作管理不当等。为了保持沼气产量的稳定性，需要定期检查和调整这些因素，确保发酵过程的顺利进行。