大中型沼气工程技术讲座一+厌氧发酵及工艺条件.pdf

《大中型沼气工程技术讲座一+厌氧发酵及工艺条件.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、!""!年第-期6总第%"-期7可再生能源·(-·按语：建造大中型沼气工程/运用厌氧消化技术处理生产、生活污水及有机废弃物是促进城乡经济建设的持续发展，实现能源环保双重效益的重要手段。为此本刊从本期开始连载吉林省能源研究所高级工程师田晓东等撰写的大中型沼气工程技术讲座。本讲座从理论和实践相结合的角度，涉及厌氧发酵及工艺条件、工艺流程设计、发酵容器的设计、前处理及输配系统、工程启动及运行和工程应用实例等内容。大中型沼气工程技术讲座（一）厌氧发酵及工艺条件田晓东，强健，陆军（吉林省能源研究所，长春%(""%!）中图分类号：’&"(；)!%$*+文献标识码：,文章编号：%$&%#-!.!（!""!）

2、"-#""(-#"-!沼气发酵%*%沼气的理化性质沼气发酵技术确切的应该称为厌氧发酵沼气是一种混合气体，其中主要成分是甲技术，是指从发酵原料到产出沼气的整个过烷（01+），占总体积的-"23&"2，其次是二氧程，所采用的技术和方法。沼气发酵技术主要化碳（04!），占!-23+-2。除此之外，还含有包括原料的预处理，接种物的选取和富集，消少量的氮（5!）、氢（1!）、氧（4!）、氨（51+）、一氧化器（在厌氧发酵过程中的消化器也称反应化碳（04）和硫化氢（1!)）等气体。甲烷（01+）、器，是沼气发酵罐、沼气池、厌氧发酵装置的统氢（1!）和一氧化碳（04）是可以燃烧的气体，主称）结构的设计，工程

3、起动和日常运行管理等要是利用这部分气体的燃烧来获得能量。甲烷一系列技术措施。与沼气的主要理化性质如表%所示。%*!沼气发酵它适宜的条件下，通过微生物的作用，最终转化沼气发酵是一个（微）生物作用的过程。各成沼气，完成这个复杂的过程，即为沼气发酵。种有机质，包括农作物秸秆、人畜粪便以及工农沼气发酵主要分为液化、产酸和产甲烷(业排放废水中所含的有机物等等，在厌氧及其个阶段进行。收稿日期：!""!#$#%&·’-·./0/1234//0/.5607+(,"",%$"(899:;<=2>>&农作物秸秆、人畜粪便、垃圾以及其它各这些有机酸、醇以及二氧化碳和氨等物质又被种有机废弃物，通常是以大分子状态存在的

4、碳产甲烷细菌分解成甲烷和二氧化碳，或通过氢水化合物，必须通过微生物分泌的胞外酶进行还原二氧化碳的作用，形成甲烷，这个过程称酶解，分解成可溶于水的小分子化合物，即多为产甲烷阶段，这种以甲烷和二氧化碳为主的糖水解成单糖或双糖，蛋白质分解成肽和氨基混合气体便称为沼气。在发酵过程中，上述三酸，脂肪分解成甘油和脂肪酸；这些小分子化个阶段的界线和参与作用的沼气微生物群都合物才能进入到微生物细胞内，进行以后的一不是截然分开的。有的学者把沼气发酵基本过系列的生物化学反应，这个过程称为液化。接程分为产酸（含液化阶段）和产甲烷两个阶段。着在不产甲烷微生物群的作用下将单糖类、!沼气发酵工艺类型肽、氨基酸、甘油、脂肪

5、酸等物质转化成简单的对沼气发酵的工艺分类，从不同角度，有有机酸、醇以及二氧化碳、氢、氨和硫化氢等，不同的分类方法。大中型沼气工程，强调从工其主要的产物是挥发性有机酸，其中以乙酸为程的运行温度、工程运行的最终目标以及所选主，约占!"#，故此阶段称为产酸阶段。随后，用的处理原料进行分类，如图$所示。常温%变温&发酵型按发酵温度分中温%’()&发酵型高温%(*)&发酵型能源型沼气发酵按工程目的分环保型工艺类型能源环保生态型处理食品工业有机废水工程型按处理原料分处理畜禽粪污工程型处理其它工业有机废水工程型图$沼气发酵工艺类型有的学者按投料运行方式又可将沼气发艺条件是维持正常发酵产气的关键。酵分为半连续

6、投料沼气发酵、连续投料沼气发’+$严格的厌氧环境酵和批量投料沼气发酵等。沼气发酵微生物包括产酸菌和产甲烷菌"沼气发酵工艺条件两大类，它们都是厌氧性细菌，尤其是产生甲沼气发酵微生物要求适宜的生活条件，对烷的甲烷菌是严格厌氧菌，对氧特别敏感。它温度、酸碱度、氧化还原势（见下面解释）及其们不能在有氧的环境中生存，哪怕微量的氧存它各种环境因素都有一定的要求。在工艺上满在，生命活动也会受到抑制，甚至死亡。因此，足微生物的这些生活条件，才能达到发酵快、建造一个不漏水、不漏气的密闭沼气池（罐），产气量高的目的。是人工制取沼气的关键。沼气池（或沼气发酵罐）发酵产气的好坏沼气发酵的起动或新鲜原料入池时会带与发酵

7、条件的控制密切相关。在发酵条件比较进一部分氧，但由于在密闭的沼气池内，好氧稳定的情况下产气旺盛，否则产气不好。实践菌和兼性厌氧菌的作用，迅速消耗了溶解氧，证明，往往由于某一条件没有控制好而引起整创造了良好的厌氧条件。个系统运行失败。因此，控制好沼气发酵的工’+,发酵温度2,,2年第)期!总第0,)期$可再生能源·-4·沼气发酵微生物是在一定的温度范围进行挥发性固体（%#），是指原料总固体中除去代谢