2.2氧消耗

在15°C下測定總氧消耗率（TOCR）。將糞液樣品在密閉容器中（Labco Exetainer，英格蘭海威科姆）攪動約30秒，直到糞液中的氧達(dá)到至少50％的飽和度。在這個通氣過程之后，立即（通氣后不到10秒）通過一個快速響應(yīng)氧傳感器（90％響應(yīng)時間<5秒）在糞液中在線監(jiān)測氧的減少，直到無氧。生物氧消耗率（BOCR）是在樣品中氧化26-28小時后確定的，其中樣品在攪拌臺上在大氣空氣下攪拌。延長的氧化期間的BOD測定測定的是樣品中化學(xué)可氧化的化合物。然后根據(jù)先前對TOCR的描述來測定BOCR，不得與標(biāo)準(zhǔn)BOD測定混淆。將在已進(jìn)行5分鐘85°C熱處理以殺滅微生物的樣品中測定化學(xué)氧消耗率（COCR）。在封閉容器中進(jìn)行這種巴氏消毒，沒有氣體空間，以保持糞液無氧并避免化合物從液相中揮發(fā)失去。冷卻至15°C后，引入了氣相，通過大約30秒的攪拌將糞液氧化到至少50％的空氣飽和度，如前所述。COCR按照TOCR的描述進(jìn)行測量

2.3分析氧消耗反應(yīng)動力學(xué)

化學(xué)耗氧量假定遵循一級反應(yīng)動力學(xué)（指數(shù)衰減）。dC/dt=-k1C（1），其中C為氧濃度，t為時間。COCR，用衰減常數(shù)k1b表示，通過將過去樣品的氧衰減數(shù)據(jù)擬合到方程（1）中來估算。

生物耗氧量假定表現(xiàn)出零階反應(yīng)動力學(xué)（線性衰減，方程（2））。BOCR直接從氧化26-28小時的樣品中估算。在這些樣品中，假設(shè)化學(xué)可氧化的化合物已被消耗。因此，通過線性回歸確定了表示BOCR的線性衰減常數(shù)k?b（方程（2））。dC/dt=-k?（2）

對于未處理的樣品，應(yīng)用組合反應(yīng)動力學(xué)并擬合到TOCR的測量數(shù)據(jù)（方程（3））。dC/dt=-k1C-k?（3）

在15℃下，典型污泥中的氧溶解度約為290mM。根據(jù)Henze等人（2003）的研究，好氧微生物的典型半飽和常數(shù)Km小于1-2mM。當(dāng)C相對于溶解度較小時但仍遠(yuǎn)高于Km時，根據(jù)初始觀察，可以假設(shè)k1C≈k?，并且衰減接近線性。因此，可以通過在氧濃度較低的情況下對衰減曲線的斜率進(jìn)行粗略估計k?，然后通過方程（3）隔離出指數(shù)衰減常數(shù)k?。這種方法被用于粗略估計指數(shù)衰減常數(shù)k1a以及線性衰減系數(shù)k2a，從而從未處理的污泥的氧消耗率（OCRs）中獲得系數(shù)，然后可以調(diào)整系數(shù)以獲得最佳擬合。

對于硫酸鹽還原的測量，收集的酸化和未處理的污泥被轉(zhuǎn)移至500毫升的藍(lán)色瓶中，并放置在磁力攪拌器上。頭空間不斷用氮?dú)鉀_洗。將8毫升的糞便轉(zhuǎn)移到12毫升的Labco Exetainers中，這些Exetainers在氮?dú)饬飨玛P(guān)閉。通過橡膠隔膜將10微升的35S–SO42-溶液（10kBq·μl?1）注入到每個Exetainer中，然后在15℃水平搖動時孵育1、2和4小時（每個孵育時間n=10）。在孵育結(jié)束時，向每個Exetainer中注入1毫升20％（w/v）ZnAc溶液，然后劇烈搖動以捕獲硫化物并停止樣品中的生物活性。為了確定硫酸鹽還原率（SRR），通過結(jié)合酸鉻蒸餾（Fossing＆Jorgensen，1989）來分離注射的放射性硫酸根化合物中的還原放射性硫化合物，其中還原硫被釋放為硫化氫，并通過氮?dú)饬鲝臉悠分谐ァＡ蚧镌俅卧?％ZnAc溶液中被捕獲，通過閃爍計數(shù)器（Hewlett Packard TriCarb 2900TR）測定還原硫池的放射性。在蒸餾之前，還原硫池中的放射性硫池的放射性被測定。

然后，從以下方程計算SRR：

其中a是還原硫池的放射性，A是35S-硫酸根池的放射性，[SO42-]是糞液中的硫酸根濃度，1.06是考慮硫酸還原細(xì)菌對35S和32S之間分餾的常數(shù)，t是時間（Fossing＆Jorgensen，1989）。

在三個單獨(dú)的漿液樣品（每個3.0ml）中測量甲烷的產(chǎn)生，所述漿液樣品在15℃下在氣密小瓶（Labco Exeters，High Wycombe）中孵育，然后攪拌并用氮?dú)饣亓饕跃S持漿料中的缺氧以及從頂部空間和漿料中去除初始甲烷。將小瓶孵育約19小時。從頂部空間對氣體進(jìn)行取樣，并在氣相色譜儀（Chrompack 438A，Packard Instrument B.V.）上分析甲烷，通過孵育期間頂部空間濃度的線性增加來估計甲烷產(chǎn)量。

在對Jensen等人（1995）描述的程序進(jìn)行修改后，在氣相色譜儀上測量短鏈脂肪酸以及山梨酸、苯甲酸、乳酸、琥珀酸和馬尿酸的濃度。簡言之，將10g糞肥在90ml稀釋劑（28mM NaOH和11.1mM內(nèi)標(biāo)2-乙基丁酸）中稀釋，并加入濃HCl（0.5ml）和乙醚（2ml）并混合。離心后，將醚層轉(zhuǎn)移到含有10ml衍生試劑N-甲基-N（叔丁基二甲基甲硅烷基）-三氟乙酰胺（Fluka）的小瓶中。將混合物在70℃下孵育20分鐘，然后在室溫下放置48小時。在配備有火焰離子化檢測器和30m SGE BP1柱的Hewlett-Packard氣相色譜儀（型號6890）上進(jìn)行分析。

硫化物使用硫化物微傳感器（Unisense A/S，Aarhus，丹麥）進(jìn)行測定（Jeroschewski等人，1996）。通過向污泥中添加濃鹽酸來降低pH，確定了酸可溶硫化物，包括初始硫化物和由于降低pH而生成的過剩硫化物。