沼气工程厌氧发酵过程的监测与控制

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1、中国沼气ChinaBiogas2014，32(6)59沼气工程厌氧发酵过程的监测与控制1121于蕾，江皓，钱名宇，周红军(1．中国石油大学(北京)新能源研究院，北京102249;2．德国国际合作机构，北京100125)摘要:沼气工程能够对有机废弃物进行无害化处理和资源化利用，产生清洁能源，近年来受到了越来越多的重视。厌氧发酵过程的可控性与稳定性影响着沼气工程的推广应用。文章通过对沼气工程中厌氧发酵过程的温度、pH值，C/N，水力停留时间和有机负荷率等重要的工艺参数以及挥发性脂肪酸、抑制物浓度、沼气产量与组成、容积产气率

2、和降解率等关键指标进行分析，描述了在厌氧发酵过程中需要监测的参数，进而实现对沼气厂厌氧发酵过程的监测与控制，这对沼气工程实验室监测体系的建立、沼气厂运行稳定性的提高以及厌氧发酵过程的工艺优化等具有重要意义。关键词:厌氧发酵;工艺控制;关键参数;监测中图分类号:X705;S216．4文献标志码:B文章编号:1000－1166(2014)06－0059－06112MonitorandControlofAnaerobicFermentationinBiogasPlant/YULei，JIANGHao，QIANMing-yu，

3、1ZHOUHong-jun/(1．InstituteofNewEnergy，ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102249，China;2．Deut-scheGesellschaftfürInternationaleZusammenarbeit(GIZ)，Beijing100125，China)Abstract:Biogasprojects，whichcantreatorganicwasteenvironmentalfriendly，reutilizetheresourcesandpr

4、oducecleanenergy，havebeenpaidmoreandmoreattentioninrecentyears．Extensionofbiogasprojectisgreatlyaffectedbythecon-trollabilityandstabilityofanaerobicfermentationprocess．Inthispaper，theimportantparametersofanaerobicfermentationprocesswereanalyzed，includingtemperat

5、ure，pH，C/N，hydraulicretentiontime(HＲT)，organicloadrate(OLＲ)，vol-atilefattyacid(VFA)，inhibitors，biogasproductionrateandcomposition，productivityanddegradationrate，etc．Andtheparametersneededtobemonitoredandcontrolledintheprocesswerediscussed．Keywords:anaerobicferme

6、ntation;processcontrol;keyparameter;monitor随着石化燃料危机加剧，环境问题日益突出，可生产因素之间相互作用具有复杂性，厌氧发酵过程再生能源受到了越来越多的关注。中国是农业大中产生的问题在气体产量明显下降之前是很难发现国，每年产生大量的农业废弃物。沼气工程作为一的。如果能建立沼气实验室，通过对沼气发酵过程种处理农业废弃物并能回收能源的工程技术，得以进行参数监测，及时了解沼气工程运行状况，在沼气飞速发展。目前，中国已经运营了上万个大中型沼工程不稳定前采取相应措施，能够提高工程的运行

7、［3］气工程，但普遍存在处理效率低和运行稳定性差等稳定性及处理效率。并且，通过建立监测体系，问题。与德国的沼气工程相比，中国的沼气工程原能够有效的预测沼气产量变化，对沼气工程进行工［4］料中的总固含量较低，很多沼气工程仅仅是户用沼艺优化。气的简单放大，配套设施不够完善，沼渣沼液的利用1厌氧发酵过程的工艺控制［1］率也不高，并且，由于缺乏有效的政策激励，中国［2］的沼气工程难以盈利。沼气工程是以厌氧消化为核心技术，集废弃物沼气工程是一个生物化学过程，稳定运行除了处理、沼气生产、沼气和沼肥资源化利用为一体的系需要技术维护，

8、还需要对生物化学过程进行监测和统工程。沼气工程的关键技术是厌氧发酵，包括水控制。由于微生物有一定的适应能力以及影响沼气解、酸化、乙酸化和产甲烷四个阶段，共有五大菌群收稿日期:2014-02-24项目来源:国家高技术研究发展“863”计划(2012AA063507)作者简介:于蕾(1987－)，女，山东青岛人，硕士研究生在读，主要从