摘要
从污水污泥中生产沼气越来越被视为提高污水处理厂（WWTPs）能源性能的重要途径。在本研究中，污水污泥被确认为厌氧消化的稳定底物，2023年被确定为最稳定的年份（稳定性指数为0.09），而2020年则因缓冲能力不足而出现不稳定状况（稳定性指数为0.17）。统计分析表明，更高的沼气产量有助于改善能源平衡，而增加的电力消耗则会降低能效。多元分析和时间序列分析确认了污泥特性与沼气产量之间存在明确的关系，包括时间依赖性。普通最小二乘法（OLS）和具有Gamma分布及log链接函数的广义线性模型（GLM Gamma）等回归模型表明，基于污水负荷、污泥组成和工艺稳定性指标（VFA/TIC），可以可靠地解释和预测沼气产量。从实际应用的角度来看，维持稳定的工艺条件和足够的缓冲能力，加上合理的污泥管理，对于最大化沼气产量和提高工厂的能源效率至关重要。我们的结果表明，稳定的消化条件（VFA/TIC = 0.09）与改善的沼气产量和更好的能源性能直接相关。总体而言，沼气已经覆盖了污水处理厂能源需求中相当大的一部分，并能够为完全实现能源自给做出贡献。结果清楚地表明，污水处理厂可以可靠地从污泥中生产能源，并且随着时间的推移能够保持相对稳定的运行性能。这意味着它们不应再仅仅被视为废物管理设施，而应成为能源系统的一部分。在实际应用中，这支持了推广沼气回收和热电联产作为标准解决方案的政策，尤其是在能源安全和效率优先的地区。
