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厌氧发酵详细反应过程

厌氧发酵详细反应过程
厌氧发酵详细反应过程

一、反应机理

?酸性发酵阶段(包括水解和酸化):微生物将水解产生的小分子物质转化为脂肪酸、

醇类、氨、二氧化碳、硫化物、氢、磷化氢和能量。分解初期,有机酸大量积累,pH值逐渐下降。

?碱性发酵阶段:甲烷菌等微生物开始分解有机物和醇,产生甲烷和二氧化碳。随着

甲烷菌的繁殖,有机酸迅速分解,pH值迅速上升

二、物质转化

?碳转化:污泥中碳素物质主要用于微生物活动的能源和碳源

途径:碳素化合物→单糖→有机酸→CO2、CH4、微生物多糖及能量

在堆肥最初阶段,酸化菌繁殖较快,其产生的有机酸较多使pH值下降

?氮转化:氮素固定和释放

氮素固定:主要指堆料中的氨氮作为微生物合成的氮源

氮素释放:堆料中的有机物→氨氮

磷的转化:

磷酸盐被还原:H3PO4→H3PO3→H3PO2→PH3

腐熟过程中产生的腐殖酸和小分子有机酸对无机磷只有强活化作用,使其转化为易被植物吸收的有效成分。

三、厌氧堆肥过程中含水率、温度及pH的变化

?含水率降低:水分以水蒸气形式蒸发出去

?温度升高:厌氧发酵过程是一个产热过程

?pH在一个适宜的范围内变化:堆肥过程中,堆料中的含氮有机物分解后产生氨气会

导致pH值升高,而当有机酸产生时则会导致pH值下降

四、堆肥污泥中的NH4+―N含量

?其含量先升高,达到一个最大值后开始下降

在堆肥初期,氨氮上升,在达到一个高峰后开始下降。这是由于污泥厌氧堆肥是密闭体系,在经过一段时间后,产生的代谢产物如甲烷、氢、二氧化碳等无法及时移出系统,造成甲烷菌产甲烷受到抑制,使乙酸等有机酸积累,连同氢分压的增大,进而限制产氢产酸菌的活动。这样使得污泥只处于酸性发酵。随着酸的慢慢积累,酸性发酵也将慢慢结束,氨氮的产生主要是酸性发酵的结果

几种沼气厌氧发酵工艺比较剖析

塞流式工艺 塞流式工艺细分有两种,一种是普通的塞流式反应器(PFR),另一种是改进的高浓度塞流式工艺(HCF)。 1.塞流式反应器(PFR) 图1 (1)原理 PFR也称推流式反应器,是一种长方形的非完全混合式反应器。高浓度悬浮固体发酵原料从一端进入,呈活塞式推移状态从另一端排出。消化器内沼气的产生可以为料液提供垂直的搅拌作用,料液在沼气池内无纵向混合,发酵后的料液借助于新鲜料液的推动作用而排走。进料端呈现较强的水解酸化作用,甲烷的产生随着向出料方向的流动而增强。由于该体系进料端缺乏接种物,所以要进行固体的回流。为减少微生物的冲出,在消化器内应设置挡板以有利于运行的稳定。PFR反应原理及结构见图1。这种工艺能较好地保证原料在沼气池内的滞留时间。许多大中型

畜禽粪污沼气工程采用这种发酵工艺。 (2)特点 优点:适用于高SS废水的处理,尤其适用于牛粪的厌氧消化,固体含量可以提高到12%;用于农场有较好的经济效益;不需要搅拌;池形结构简单,运行方便,故障少,稳定性高。 缺点:固体物容易沉淀池底,影响反应器的有效体积,使HRT和SRT降低,效率较低;需要固体和微生物的回流作为接种物;因该反应器占地面积或体积比较大,反应器内难以保持一致的温度;易产生厚的结壳。 2. 高浓度塞流式工艺(HCF) (1)原理 HCF是一种塞流、混合及高浓度相结合的发酵装置。厌氧罐内设机械搅拌,以塞流方式向池后端不断推动,HCF厌氧反应器的一端顶部有一个带格栅并与消化池气室相隔离的进料口,在厌氧反应器的另一端,料液以溢液和沉渣形式排出。 (2)特点 进料浓度高,干物质含量可达8%;能耗低,不仅加热能耗少,而且装机容量小,耗电量低;与PFR相比,原料利用率高;解决了浮渣问题;工艺流程简单;设施少,工程投资省;操作管理简便,运行费用低;原料适应性强(畜禽粪便、碎秸秆和有机垃圾均可);没有预处理,原料可以直接入池;卧式单池容积偏小,便于组合。

厌氧发酵过程三阶段理论之欧阳家百创编

厌氧发酵过程三阶段理论: 欧阳家百(2021.03.07) 一、有机物水解和发酵细菌作用下,使碳水化合物、蛋白质与脂 肪转化为单糖氨基酸、脂肪酸、甘油、CO2、H等 二、把第一阶段产物转化为H、CO2和CH3COOH 三、通过两组生理物质上不同产CH4菌作用,将H和CO2转化为 CH4,对CH3脱羧产生CH4。 厌氧消化原理:有机物厌氧消化过程主要包括产酸和产甲烷两个阶段。而对于不溶性有机物(有机垃圾),一般可认为在上述两个阶段之前多一个“水解 阶段”,水解阶段起作用的细菌包括纤维素分解菌、脂肪分解菌和蛋白质水解菌; 在水解酶作用下,转化产生单糖、酞和氨基酸、脂肪酸和甘油。 产酸阶段起作用 细菌是发酵性细菌,产氢产乙酸和耗氢产乙酸菌在胞内酶作用下,转化产生挥发 性脂肪酸、醇类、氢和二氧化碳;产甲烷阶段是产甲烷菌利用H2、CO2、乙酸、 甲醇等化合物为基质,将其转化成甲烷,其中H2、CO2和乙酸是主要基质。 名词: VFA: Volatileacid 挥发酸

COD: Chemical oxygen demand 化学需氧量 BOD: Biochemical oxygen demand 生物需氧量 TOD: Total oxygen demand 总需氧量 TOC: Table of content 总有机碳 TS: Total solid 总固体 SS: Suspend solid 悬浮固体 VS: Volatile solid 挥发固体 HRT: 水利滞留时间=消化器有效容积/每天进料量 SRT: 污泥停留时间:单位生物量在处理系统中的平均停留时间 SVT: 污泥体积系数:单位体积水样在静置30min后,污泥体积数 MRT: 微生物滞留时间 PFR:塞流式反应器(Plug flow reactor)高浓度悬浮固体发酵原料一段进 入,从另一段排除。 USR:生流式固体反应器(Upflow solid reactor)原料从底部进入消化器, 上清从消化器上部溢出 UASB:生流式厌氧污泥床(Upflow anaerobic sludge bed)自下而上流动污 水通过膨胀的颗粒状污泥床消化分解,消化器分为污泥床、污泥层和三相分离器。 UBF:污泥床过滤器。将UASB和厌氧过滤器结合为一体的厌氧

[沼气,废弃物,固体]有机固体废弃物厌氧发酵产生沼气的脱硫技术分析

有机固体废弃物厌氧发酵产生沼气的脱硫技术分析 0引言 随着工农业废弃物厌氧生物处理技术的广泛应用,沼气作为一种可再生能源,越来越受到人们的关注和重视。沼气是一种特殊的生物质能源,因为它的低位发热值较高,所以其经常被用作汽车燃料,还有一些被用作动力能源(如水泵和发电机),也有被用作化工原料(如合成有机玻璃脂和制造甲醛和甲醇等);还有一些国家的沼气净化技术较高,如瑞典将净化后的沼气直接并入国家气网使用。因此,沼气完全可以作为一种绿色能源被开发利用,这种新兴的产业也被人们越来越重视。由于沼气来源于厌氧发酵工艺,因此这种工艺也得到越来越多的产业化应用,不仅能缓解当前存在的能源危机问题,而且能很好地达到保护环境的目的。 各种厌氧发酵微生物在厌氧的条件下,将有机物分解消化的过程中会产生沼气,此时也伴随有H2S的产生。因此,沼气是一种混合气体,其中CHQ和CO2的含量较高,H2, H2S, NH 的含量比较少。发酵原料的种类、各种原料的相对含量、厌氧发酵的条件(温度、时间、pH等)以及厌氧发酵的各个阶段都是影响沼气成分的因素。 硫化氢(H2S)是一种能危害人体健康的有毒性气体,其物理性质上最大的特点是无毒和有强烈的臭鸡蛋气味。另外,大气中H2S的存在是造成酸雨的主要原因之一。由于H2S在化学性质上能与许多金属离子反应,产物是硫化物沉淀,而这些产物又不溶于水或者酸,所以其对铁等金属类物质有很强的腐蚀性。除此之外,当沼气燃烧时,H2S会被氧化成亚硫酸,从而对环境造成严重的污染,也会严重腐蚀设备、管道和仪器仪表等。因此,在利用沼气之前必须将其中的H2S去除,而国家对沼气中H2S含量的标准有严格的规定,不能超过0. 02g/亩。目前,最常用的脱除H2S的方法有干式脱硫、湿式脱硫和生物脱硫。 1.干法脱硫 干法脱硫的具体反应过程是首先通过物理吸附将H2S吸附在吸附剂的表面,然后是吸附剂与H2S发生化学反应生成单质硫的过程。因为干法脱硫所使用的脱硫剂大多数是粉末状或者颗粒状,其整个过程是在完全干燥的环境下进行的,所以脱硫过程不会对设备和管道等产生腐蚀和结垢的影响。干法脱硫的适用范围是含有较低浓度H2S的气体,其优点在于脱硫工艺设备比较简单及工艺技术方面比较成熟。因此,干法脱硫工艺在工业上应用较广。目前,最常用的干法脱硫方法有氧化铁法、氧化锌法、活性炭吸附法和膜分离法等。 1.1氧化铁法脱硫 氧化铁沼气脱硫法是使用较早的一种方法,早在19世纪40年代就开始逐步发展起来了,而此时煤气工业也孕育而生。氧化铁法脱硫的反应原理:常温下沼气到达脱硫机床的表面,此时沼气中的H2S与Fe203发生氧化还原反应,生成的产物为Fe2S3和Fe2;之后,含硫的脱硫剂再被空气中的氧氧化为Fe2 03和SO这也说明了这种脱硫剂是可再生的,可以循环使用很多次;但是如果脱硫剂表面的空隙被大部分覆盖以后,氧化铁脱硫剂就失去了活性。由此可见,影响脱硫效果的因素有沼气的流速和沼气与脱硫剂接触的时间。 氧化铁法脱硫过程中发生的化学反应是不可逆的。反应方程式的反应速率很大,要将沼

厌氧发酵罐操作说明(供参考)

一、电控箱面板上按钮和指示灯说明 电控柜面板图 在电控箱面板上有以下按钮和指示灯:进料阀开、进料阀关、排料阀开,排料阀关,系统运行和系统停止以及急停。具体的使用说明如下: 1、进料阀开/关:当按下进料阀开按钮时,进料电动阀打开,当阀门全部打开后, 进料阀开的按钮上的绿色指示灯亮,同时进料泵自动启动,当按下进料阀关时,进料阀关闭,同时进料泵停,当进料阀完全关闭后,进料阀关的按钮上的红色指示灯亮。 2、排料阀开/关:当按下排料阀开按钮时,排料电动阀打开,当阀门全部打开后, 排料阀开的按钮上的绿色指示灯亮;当按下排料阀关时,排料阀关闭,当排料阀完全关闭后,排料阀关的按钮上的红色指示灯亮。

3、排料阀开/关:当按下系统运行按钮后,整个系统按照设定的参数自动运行, 同时系统运行指示灯亮;当按系统停止按钮后,系统停止运行,同时系统停止运行指示灯亮。 4、急停按钮:出现紧急情况时可以按下急停按钮,使整个系统停机。 二、触摸屏上相应的参数设定说明 主画面 1、系统上电后,触摸屏自动进入主画面,此画面中显示发酵罐内 当前的温度,压力以及搅拌的转速和热水罐的温度以及液位状态;进出料状态也在此画面中显示。按下参数设定键进入参数设定画面。

参数设定一 2、在此画面中设定热水罐和发酵罐的工作参数,说明如下:(参数 都在系统运行时生效) 1)热水罐加热器启动/停止温度:当热水管内温度低于启动温度时,并且热水罐内的水位超过了中液位时,电加热器自动启动,加热到设定的停止温度后,电加热器自动停止运行。注意:停 止温度应大于启动温度。 2)发酵罐加热泵启动/停止温度:当发酵罐内的温度低于启动温度时,并且热水罐内的水位超过了中液位时,加热泵启动循环, 给发酵罐加热,当温度到停止温度时,加热泵停止。注意:停 止温度应大于启动温度。 3)发酵罐排气阀开/关压力:当发酵罐内的压力大于开阀压力时,排气电磁阀自动打开,当发酵罐内压力降到关阀压力时,排气 电磁阀自动关闭。注意:开阀压力应大于关阀压力。 4)搅拌器转速设定:通过此参数来设定变频器的频率。从而设定发酵罐搅拌器的转速。 按下一页进入参数设定二画面,按返回,回到主画面。

化粪池是一种利用沉淀和厌氧发酵的原理

MBR工艺组合 膜生物反应器是一种由膜分离与生物处理技术组合而成的废水生物处理新工艺。膜的种类繁多,按分离机理进行分类,有反应膜、离子交换膜、渗透膜等;按膜的性质分类,有天然膜(生物膜)和合成膜(有机膜和无机膜) ;按膜的结构型式分类,有平板型、管型、螺旋型及中空纤维型等。 1、MBR工艺在国内的研究现状 80年代以来,膜生物反应器愈来愈受到重视,成为研究的热点之一。目前该技术己应用于美国、德国、法国和埃及等十多个国家,规模从6m3/d至13000m3/d不等。 我国对MBR的研究还不到十年,但进展十分迅速。国内对MBR的研究大致可分为几个方面: 1.探索不同生物处理工艺与膜分离单元的组合形式,生物反应处理工艺从活性污泥法扩展到接触氧化法、生物膜法、活性污泥与生物膜相结合的复合式工艺、两相厌氧工艺; 2.影响处理效果与膜污染的因素、机理及数学模型的研究,探求合适的操作条件与工艺参数,尽可能减轻膜污染,提高膜组件的处理能力和运行稳定性; 3.扩大MBR的应用范围,MBR的研究对象从生活污水扩展到高浓度有机废水(食品废水、啤酒废水)与难降解工业废水(石化、印染废水等),但以生活污水的处理为主。

2、MBR工艺的特点 与传统的生化水处理技术相比,MBR具有以下主要特点: 1.高效地进行固液分离,其分离效果远好于传统的沉淀池,出水水质良好,出水悬浮物和浊度接近于零,可直接回用,实现了污水资源化。 2.膜的高效截留作用,使微生物完全截留在生物反应器内,实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离,运行控制灵活稳定。 3.由于MBR将传统污水处理的曝气池与二沉池合二为一,并取代了三级处理的全部工艺设施,因此可大幅减少占地面积,节省土建投资。 4.利于硝化细菌的截留和繁殖,系统硝化效率高。通过运行方式的改变亦可有脱氨和除磷功能。 5.由于泥龄可以非常长,从而大大提高难降解有机物的降解效率。 6.反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行,剩余污泥产量极低,由于泥龄可无限长,理论上可实现零污泥排放。 7.系统实现PLC控制,操作管理方便。 3、MBR工艺的组成 通常提到的膜- 生物反应器实际上是三类反应器的总称: 1.曝气膜- 生物反应器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ; 2.萃取膜- 生物反应器( Extractive Membrane Bioreactor, EMBR ); 3.固液分离型膜- 生物反应器( Solid/Liquid Separation MembraneBioreactor, SLSMBR, 简称MBR )。 曝气膜 曝气膜--生物反应器(AMBR)采用透气性致密膜(如硅橡胶膜)或微孔膜(如疏水性聚合膜),以板式或中空纤维式组件,在保持气体分压低于泡点( Bubble Point)情况下,可实现向生物反应器的无泡曝气。

厌氧发酵工艺

环化系环测1001 李园方 厌氧发酵 1前言 餐厨垃圾是城市生活垃圾中有机相的主要来源。餐厨垃圾以蛋白质、淀粉类、食物纤维类、动物脂肪类等有机物质为主要成分, 是能源和肥料潜在的资源。餐厨垃圾含水率高达75% ~ 90%, 渗沥液易通过渗透作用污染地下水, 产生出大肠杆菌等病原微生物, 直接危害人体健康[ 1] 。另外, 餐厨垃圾处理过程中也会产生大量的高浓度有机废水, 如果处理不当, 将造成巨大的环境污染和资源浪费。宁波市于2009 年6月建成了一座餐厨垃圾废水厌氧 发酵工程, 经过2个月的调试运转, 于2009年8月开始正式运行。现将该工程情况介绍如下。 2废水概况 餐厨垃圾经提油处理和加工成饲料的处理后会产生大量有机废水, 该工程废水处理量约为110m3 d- 1, 其水质pH 为3. 5 ~ 4. 0, CODC r 80 ~ 1602废水概况餐厨垃圾经提油处理和加工成饲料的处理后会产生大量有机废水, 该工程废水处理量约为110m3 d- 1, 其水质pH 为3. 5 ~ 4. 0, CODC r 80 ~ 1603工艺流程根据工艺流程, 餐厨垃圾废水制沼气及发电主 要为以下三个步骤。 3-1厌氧发酵调试阶段 活性污泥的培养及驯化对反应器的正常运行至关重要。本项目的

接种污泥取自宁波骆驼沼气站(该沼气站以猪粪为原料)。 ( 1)污泥驯化初期(时间10天)。投入一定量的接种污泥, 再加入稀释后的废水( CODCr < 10 g L- 1 )一起投入改进型升流式厌氧污泥床反应器( UASB )中, 调节pH 至中性, 使污泥恢复活性。 ( 2)污泥驯化中期(时间30天)。投入一定量的接种污泥, 餐厨垃圾废水稀释为50% ( CODC r 40~ 80 g L- 1 ) , 出水水质良好。污泥性质基本稳定,上清液澄清透明。这表明, 活性污泥开始驯化, 适应餐厨垃圾废水。 ( 3)污泥驯化后期(时间20天)。餐厨垃圾废水提高到进料COD 浓度80~ 120 g L- 1, 保持一个 水力停留期。随着餐厨垃圾废水投加量的增加, 出水COD有所提高, 但仍能保持较高的COD 去除率。较长时间稳定的去除率表明, 污泥已基本适应餐厨垃圾废水的特性, 活性污泥驯化完成。 3-2厌氧发酵阶段 该工程采用2000m3 的改进型升流式厌氧污泥床反应器进行厌 氧发酵制沼气, 发酵装置外观见图1。该反应器处理效率高, 耐负荷能力强, 出水水质相对较好, 沼泥生成量小, 具有防堵防爆的特点, 其 结构、运行操作维护管理相对简单, 造价也相对较低。具有良好的沉淀性能和聚凝性能的污泥在下部形成污泥层, 运行一段时间后, 出水悬浮物增加, 需要按时排泥。 该工程设计为连续投料的工业化生产工艺路线。厌氧发酵启动后,

厌氧发酵原理及其工艺

1.4 实验研究目的,技术路线 我国目前的农作物发酵制沼气技术与发达国家相比,起步较晚,大型项目的运行经验相对较少。由于我国幅员辽阔,不同地域的农作物资源种类不同,其物理和化学性质也有较大的差别,加之我国不同地区年平均气温差别较大,使我国农作物厌氧发酵制备沼气的大型项目难有统一的设计参数标准。对于不同的大型沼气项目,必须结合项目实际的农作物种类和物性、气候条件、供热条件、沼液和沼渔的消纳和后续处理工艺、农作物的价格和最大运输半径、原料的储存和供料方式、发电机组的选型等因素进行综合考虑,才能使项目实施后获得最佳的经济和社会效益。 根据我国农作物制备沼气技术的应用现状,结合本文研究的农作物制备沼气项目实际案例,本文的研究目的为:;研究发酵原料的物理化学性质和产气率,提出合理估算农作物(主要是黄瓜藤)和粒径的方法,为项目实例提供工艺选择、系统设计和经济性计算提供可靠依据。 为了实现上述目的,本文研究内容主要集中如下几个方面: (1)研究农作物破碎预处理的特点,为合理计算破碎预处理能耗提供计算方法。 (2)研究了黄瓜藤的鲜活度对发酵产气量和产气速率等因素的影响。 (3)不同投配率对发酵产气量和产气速率等因素的影响;为了厌氧发酵反应的持续反应,同时还研究不同投配率对于pH值的影响。 1.5 论文章节安排 本论文共包括六章内容。 第一章介绍课题的研究背景,国内能源消费和可再生能源利用现状,以及课题的主要研究内容和意义。 第二章厌氧发酵反应制备沼气的基本原理和影响参数。

第三章阐述农作物的破碎原理,从中说明粒度与能耗间的关系,并且从能耗的角度分析不同粒度的颗粒的耗能情况。 第四章针对需要采用实验方法对各个因素进行研究,确定实验的数据测量的方法以及实验进行过程中需要的注意事项,防止实验失败。 第五章实验采用定制CSTR厌氧反应器对黄瓜藤在中温条件下进行厌氧消化反应实验,研究系统的稳定性能和产气性能。 第六章作出对课题的总结和展望,总结本课题的研究成果,并提出不足之处和以后还需进一步研究的方向。

沼气发酵工艺介绍

1.2.2 厌氧处理工艺选择 1、各类厌氧工艺性能概述 (1)完全混合厌氧工艺(CSTR) CSTR是在常规消化器内安装了搅拌装置,使发酵原料和微生物处于完全混合状态,该消化器常采用恒温连续投料或半连续投料运行,适用于高浓度及含有大量悬浮固体原料的处理。在该消化器内,新进入的原料由于搅拌作用很快与发酵期内的发酵液混合,使发酵池底浓度始终保持相对较低的状态。而其排除的料液又与发酵液的底物浓度相等,并且在出料时微生物也一起被排出,所以,出料浓度一般较高。该消化器具有完全混合的状态,其水力停留时间、污泥停留时间、微生物停留时间完全相等,即HRT=SRT=MRT。为了使生长缓慢的产甲烷菌的增殖和冲出速度保持平衡,要求HRT较长,一般要10-15d或更长的时间,进料浓度8%-12%。中温发酵时负荷为3-4kgCOD(m3.d),高温发酵为5-6 kgCOD(m3.d)。 CSTR的优点:1.可以进入高悬浮固体含量的原料;2.消化器内物料的均匀分布,避免了分层状态,增加了底物和微生物接触的机会;3. 消化器内温度分布均匀;4.进入消化器的抑制物质,能够迅速分散,保持较低的浓度水平;5.避免了浮渣、结壳、堵塞、气体逸出不畅和短流现象。 缺点:1.由于消化器无法做到使SRT和MRT在大于HRT的情况下运行,所以需要消化器体积较大;2.要有足够的搅拌,所以能量消耗较高;3.生产用大型消化器难以做到完全混合;4.底物流出该系统时未完全消化,微生物随出料而流失。 (2)厌氧接触工艺反应器 厌氧接触工艺反应器是完全混合式的,是在连续搅拌完全混合式厌氧消化反应器(CSTR)的基础上进行了改进的一种较高效率的厌氧反应器。反应器排出的混合液首先在沉淀池中进行固液分离,污水由沉淀池上部排出,沉淀池下部的污泥被回流至厌氧消化池内。这样的工艺既保证污泥不会流失,又可提高厌氧消化池内的污泥浓度,从而提高了反应器的有机负荷率和处理效率,与普通厌氧消化池相比,可大大缩短水力停留时间。目前,全混合式的厌氧接触反应器已被广泛应用于SS浓度较高的废水处理中。其不足之处在于,厌氧污泥经沉淀池再回流,温度变化较大,影响了厌氧处理效率的提高,同时,厌氧罐内的热能损失也较大。但因受水泵性能的限制,该装置进料的干物质浓度(TS%)为4-6%,故需配兑2.5-3倍于发酵原料重量的配料污水;还需多级“预处理”以去除堵察水泵和管道的秸草等较大固形物。 (3)厌氧滤器(AF) 厌氧滤器是采用填充材料作为微生物载体的一种高速厌氧反应器,厌氧菌在填充材料上附着生长,形成生物膜。生物膜与填充材料一起形成固定的滤床。厌氧滤床可分为上流式厌氧滤床和下流式厌氧滤床二种。污水在流动过程中生长并保持与充满厌氧细菌的填料接触,因为细菌生长在填料上将不随出水流失,在短的水力停留时间下可取得较长的污泥泥龄。厌氧滤器的缺点是填料载体价格较贵,反应器建造费用较高,此外,当污水中SS含量较高时,容易发生短路和堵塞。 (4)上流式厌氧污泥床反应器(UASB) 待处理的废水被引入UASB反应器的底部,向上流过由絮状或颗粒状厌氧污泥的污泥床。随着污水与污泥相接触而发生厌氧反应,产生沼气引起污泥床的扰动。在污泥床产生的沼气有一部分附着在污泥颗粒上,自由气泡和附着在污泥颗粒上的气泡上升至反应器的上部。污泥颗粒上升撞击到三相分离器挡板的下部,这引起附着的气泡释放;脱气的污泥颗粒沉淀回到污泥层的表面。自由状态下的沼气和由污泥颗粒释放的气体被收集在三相分离器锥顶部的集气室内。液体中包含一些剩余的固体物和生物颗粒进入到三相分离器的沉淀区内,剩余固体物和生物颗粒从液体中分离并通过三相分离器的锥板间隙回到污泥层。UASB反应器的特点在于可维持较高的污泥浓度,很长的污泥泥龄(30天以上),较高的进水容积负荷率,

厌氧发酵指标测定方法

COD的测定(快速密闭催化消解法) 试验步骤: 1、取1ml滤液(5000r/min条件下离心10min,过滤)于50ml容量瓶中定容(稀释倍数由滤液 SCOD的浓度而定,通常是稀释至1000-2500mg/L,选择消化液Ⅰ),从中量取3ml于消化管(注意干燥)中,每个样品做3个重复;同时以同量的蒸馏水代替样品,做空白试验。 2、依次加入1ml掩蔽剂、3ml消化液(注意准确)、5ml催化剂(每加入一种试剂后都要 摇匀),旋紧密封塞,混匀。 3、放入已预热到165℃的消解炉中,消解22min,冷却。 4、将样液移至150ml锥形瓶中,用蒸馏水冲洗消化管(至少洗3次,共约30ml),冲洗液 移入锥形瓶中。 5、加3滴邻菲罗啉指示剂,用硫酸亚铁标准溶液滴定,溶液颜色由黄到蓝突变成红褐色为 终点,记录硫酸亚铁标准溶液用量(样品的记为V1,空白对照的记为V0)。 6、滴定使用0.05 mol/LFeSO4:先配0.2mol/L FeSO4,然后稀释得到(量取250mL0.2mol/L FeSO4于1000mL容量瓶即得0.05 mol/LFeSO4,标定后使用) 标定方法:准确吸取10.00mL重铬酸钾标准溶液(C(1/6K2Cr2O7)=0.2500mol/L)于250mL 锥形瓶中,加水稀释至55mL左右,缓慢加入5mL浓硫酸,混匀,冷却后,加入2-3滴邻菲啰啉指示剂,用0.05 mol/LFeSO4滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即未终点。 C[FeSO4]=0. 25*10/V 计算: COD(mg·L-1)=(V0-V1)×C×8×1000×50/V2 V1——滴定样品消耗的硫酸亚铁标准溶液的体积,mL V0——滴定空白消耗的硫酸亚铁标准溶液的体积,mL V2――水样体积,mL,本试验中V2=3mL C——硫酸亚铁标液的浓度,mol·L-1 50――水样的稀释倍数

氨氮对厌氧发酵的影响

~ 氨氮对厌氧发酵的影响 厌氧发酵是处理有机废弃物并实现其资源化利用的有效手段,然而厌氧发酵作为生物处理技术一种,必然存在着生化抑制反应。存在的生化抑制反应主要有:pH抑制、氢抑制、挥发性有机酸(VFA)和氨氮的抑制等。高浓度的氨氮就是有机废弃物厌氧生物处理中常遇到的一个难题。 本文阅读大量文献,集中研究氨氮在厌氧发酵过程中的产生机理、抑制浓度等规律,以期待解决或者避免氨氮在产甲烷发酵过程中的抑制反应情况,为今后的厌氧发酵提供理论和技术支持。 1氨氮的产生机理 在有机垃圾厌氧消化的过程中,氮的平衡是非常重要的因素,尽管进入消化系统中的硝酸盐能被还原成氮气,但其仍将存在于系统中。由于厌氧微生物细胞的增殖很少,只有很少的氮转化为细胞,大部分可生物降解的有机氮在厌氧发酵 降解过程中形成水解产物-氨氮,主要以铵离子NH 4+-N和游离氨NH 3 形式存在。 因此消化液中氨氮的浓度都高于进料的氨氮浓度,系统中的总氮是守恒的。 氨态氮主要是通过氨基酸的降解产生,其分解主要通过偶联进行氧化还原脱氮反应,这需要两种氨基酸同时参与,其中一个氨基酸分子进行氧化脱氮,同时产生的质子使另外一个氨基酸的两个分子还原,两个过程同时伴随着氨基酸的去除。如丙氨酸和甘氨酸的降解: CH 3CHNH 2 COOH(丙氨酸)+2H 2 O→CH 3 COOH+CO 2 +NH 3 +4H+ CH 2NH 2 COOH(甘氨酸)+4H+→2CH 3 COOH+2NH 3 ] 两个反应合并即为: CH 3CHNH 2 COOH+2CH 2 NH 2 COOH+2H 2 O→3CH 3 COOH+CO 2 +3NH 3 由于氨基酸的降解的能够产生NH 3 ,因此在这一过程会影响到溶液的pH值。 NH 3的存在对厌氧过程非常重要,一方面,NH 3 是微生物的营养物质,细菌利用氨

集装箱干式厌氧发酵设备简介

集装箱干式厌氧发酵设备简介 集装箱干式厌氧发酵设备是一种全新概念的有机废弃物厌氧发酵装置,它以干式沼气发酵工艺为核心技术,将现有沼气工程系统进行了装备化、产品化,形成了一套具有完整沼气发酵功能的标准设备,是目前中小型沼气发酵行业中一个独创的新产品。 一、产品开发背景 集装箱干式厌氧发酵设备是将干式发酵工艺和集装箱进行了融合,使设备具有了沼气发酵功能的同时实现了整套设备的可移动性,将以往的沼气系统的工程概念创造性的转变为设备概念。 利用干式发酵的工艺特点及集装箱的设备优势。实现了沼气工程设备化后的运输安装的便捷性、处理工艺的高效性、操作的简单、运行的稳定以及占地小投资低等。 二、运行工艺及参数 将工程中绝大部分系统进行设备化,如发酵、搅拌、加热、沼气存储、保温、沼气存储、沼气净化、固液分离、控制等。最后融合为一整体,进而装备化、产品化。基本工艺如下: 集装箱干式发酵设备

设备参数: 三、产品的特点及优势 (1)全套设备由集装箱高度集成,实现全套系统设备可移动,便于运输及搬迁;(2)设备安装简单,工程量大为减少,可实现系统设备的快速安装和启动;(3)集装箱场地布置简单,无需建造大量的土建设施; (4)设备自动化控制,操作简单,可实现单人操作; (5)模块集成,可扩容,可移动、可回收,可租赁,具有极高的残值; 四、项目工程案例 目前集装箱干式厌氧发酵设备目前已在全国多个地方进行了示范与推广,并取得了良好的市场反馈。

项目名称:湖北恩施某养鸡场粪污处理 运行时间:2015年4月 日产沼气:200立方米 沼气用途:发电与供暖 项目名称:广东揭阳某养牛场粪污处理 运行时间:2015年5月 日产沼气:200立方米 沼气用途:发电 上海华库环保科技有限公司 2015-10-27

厌氧发酵工艺

厌氧发酵处理工艺 有机垃圾的厌氧发酵处理正成为有机垃圾处理的一种新趋势,具有巨大的经济效益和环境效益。若技术应用于日处理有机垃圾 800 吨左右的厌氧发酵系统,每日可以产生100000m3左右生物气体,其中氢气含量 20%以上,发电 160000 度;处理后的沼渣不仅可以生产出 100 吨左右的优质有机肥,而且不对周围环境产生影响,相反,处理了大量的废物,可以大大降低固体废物对环境的危害。厌氧发酵工艺是一种产能又环保的生物处理工艺,已经广泛应用于废水的处理,在有机固体垃圾处理方面应用。有机垃圾主要包括城市生活垃圾中的有机成份、各类农作物的秸秆、禽兽的排泄物以及常见的餐饮垃圾等。统计显示,我国城市生活垃圾的清运量约 1.5 亿吨/年,并以接近 10%的速度迅猛增加;我国作为农业大国,农作物秸秆资源丰富,总产量约为 7 亿吨/年,并且以每年 6%的速度增加;禽兽养殖粪便每年产量超过 20 亿吨;我国餐饮垃圾总量约合 2000 吨/天,目前,处理这些有机垃圾的方法主要有卫生填埋、焚烧、堆肥(好氧发酵)以及厌氧发酵方法。卫生填埋的优点是填埋量大且成本较低,不足是浪费大量的土地资源,对于城市而言,可供填埋的土地越来越少;焚烧的优点是短时间内减量幅度大(达80%~90%),同时可以回收部分能源,但是其初投资和运行成本较高,而且对环境污染严重;堆肥的资源化程度较高,但减量较少且堆肥过程中容易产生恶臭,影响空气质量,在发达国家受到严格限制。厌氧发酵方法处理有机垃圾是通过厌氧微生物的作用,将有机垃圾降解为甲烷、氢气和二氧化碳的生化过程,该方法最终产物恶臭味减小,并且产生的甲烷气体可以作为能源回收,同时达到减少垃圾容积,达到“减量化、资源化、无害化”的目的,具有巨大的经济效益和环境效益,是未来处理有机垃圾的重要发展方向之一。 厌氧发酵工艺: 厌氧发酵处理工艺的分类方法诸多,根据不同的分类方法,厌氧发酵方法被分成不同的发酵工艺。根据发酵阶段所处的反应器的不同进行分类,可以分为两相发酵工艺和单相发酵工艺。按照反应器的操作条件不同(如固含率、发酵温度)等可分为三类:按固含率分湿式、干式工艺;按运行温度可以分为高温发酵、中温发酵和常温发酵三类。 按进料方式可分为间歇式、连续式。

厌氧发酵过程三阶段理论

厌氧发酵过程三阶段理论: 一、有机物水解和发酵细菌作用下,使碳水化合物、蛋白质与脂肪转化为单糖氨 基酸、脂肪酸、甘油、CO2、H等 二、把第一阶段产物转化为H、CO2和CH3COOH 三、通过两组生理物质上不同产CH4菌作用,将H和CO2转化为CH4,对CH3脱 羧产生CH4。 厌氧消化原理:有机物厌氧消化过程主要包括产酸和产甲烷两个阶段。而对于不溶性有机物(有机垃圾),一般可认为在上述两个阶段之前多一个“水解 阶段”,水解阶段起作用的细菌包括纤维素分解菌、脂肪分解菌和蛋白质水解菌;在水解酶作用下,转化产生单糖、酞和氨基酸、脂肪酸和甘油。产酸阶段起作用细菌是发酵性细菌,产氢产乙酸和耗氢产乙酸菌在胞内酶作用下,转化产生挥发性脂肪酸、醇类、氢和二氧化碳;产甲烷阶段是产甲烷菌利用H2、CO2、乙酸、甲醇等化合物为基质,将其转化成甲烷,其中H2、CO2和乙酸是主要基质。 名词: VFA: Volatile acid 挥发酸

COD: Chemical oxygen demand 化学需氧量 BOD: Biochemical oxygen demand 生物需氧量 TOD: Total oxygen demand 总需氧量 TOC: Table of content 总有机碳 TS: Total solid 总固体 SS: Suspend solid 悬浮固体 VS: Volatile solid 挥发固体 HRT: 水利滞留时间=消化器有效容积/每天进料量 SRT: 污泥停留时间:单位生物量在处理系统中的平均停留时间 SVT: 污泥体积系数:单位体积水样在静置30min后,污泥体积数 MRT: 微生物滞留时间 PFR:塞流式反应器(Plug flow reactor)高浓度悬浮固体发酵原料一段进入,从另一段排除。 USR:生流式固体反应器(Upflow solid reactor)原料从底部进入消化器,上清从消化器上部溢出 UASB:生流式厌氧污泥床(Upflow anaerobic sludge bed)自下而上流动污水通过膨胀的颗粒状污泥床消化分解,消化器分为污泥床、污泥层和三相分离器。 UBF:污泥床过滤器。将UASB和厌氧过滤器结合为一体的厌氧消化器,下部为污泥床,上部设置纤维填料。 EGSB:膨胀颗粒污泥床(Expanded granular sludge bed)与UASB反应器有相似之处,可分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统,EGSB没有专门的出水回流系统。 ABR:厌氧折板反应器(Anaerobic baffled reactor) SBR:间歇曝气方式运行活性污泥水处理技术,又称序批式活性污泥发(Sequencing batch reactor actirated sludge process) USSB:(Upflow staged sludge bed)

CSTR厌氧发酵罐工作基础学习知识原理

CSTR厌氧发酵罐工作原理 一、概述厌氧生物处理技术在水处理行业中一直都受到环保工作者们的青睐,由于其具有良好的去除效果,更高的反应速率和对毒性物质更好的适应,更重要的是由于其相对好氧生物处理废水来说不需要为氧的传递提供大量的能耗,使得厌氧生物处理在水处理行业中应用十分广泛。 但由于总体反应式基于莫诺方程的厌氧处理受到低浓度废水Ks的限制,所以厌氧在处理低浓度废水方面没有太大的空间,可最近的一些报道和试验表明,厌氧如果提供合适的外部条件,在处理低浓度废水方面仍然有非常高的处理效果。 我们可以根据厌氧反应的原理加以动力学方程推导出厌氧生物处理低浓度废水尤其在处理生活污水方面的合适条件。 二、厌氧反应四个阶段 一般来说,废水中复杂有机物物料比较多,通过厌氧分解分四个阶段加以降解: (1)水解阶段:高分子有机物由于其大分子体积,不能直接通过厌氧菌的细胞壁,需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖,淀粉被分解成麦芽糖和葡萄

糖,蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。 (2)酸化阶段:上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外,这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸(VFA),同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。 (3)产乙酸阶段:在此阶段,上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。 (4)产甲烷阶段:在这一阶段,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。 再上述四个阶段中,有人认为第二个阶段和第三个阶段可以分为一个阶段,在这两个阶段的反应是在同一类细菌体类完成的。前三个阶段的反应速度很快,如果用莫诺方程来模拟前三个阶段的反应速率的话,Ks(半速率常数)可以在50mg/l以下,μ可以达到5KgCOD/KgMLSS.d。而第四个反应阶段通常很慢,同时也是最为重要的反应过程,在前面几个阶段中,废水的中污染物质只是形态上发生变化,COD几乎没有什么去除,只是在第四个阶段中污染物质变成甲烷等气体,使废水中COD大幅度下降。同时在第四个阶段产生大量的碱度这与前三个阶段产生的有机酸相平衡,维持废水中的PH稳定,保证反应的连续进行。 三水解反应

好氧堆肥和厌氧发酵

好氧堆肥工艺:污泥与垃圾堆肥处理技术得应用 甘肃省××市污水处理厂日处理污水3、0×104米3,污泥产量约18吨/日,含水率75%,运往垃圾处理厂进行混合堆肥生产.垃圾处理厂规模为200吨/日,混合堆肥生产规模50吨/日,每天收集得垃圾一部分用于堆肥。 1.工艺流程图 2、工艺说明 污泥与垃圾得混合物料,可通过前处理、好氧高温发酵、厌氧中温发酵、后处理等过程,获得熟化混合堆肥,用做化肥。 2、1垃圾与污泥得前处理 (1)混合物料中污泥与垃圾数量得确定 按照污泥与垃圾得重量比3:7,处理18吨污泥需要得垃圾量为41吨,则混合物料总重为59吨。在堆肥得过程中,由于温度升高,水分蒸发等因素得影响,重量减少率在20~30%之间,故要达到混合堆肥50吨/日,物料总重约为65吨(污泥量18吨、含水率75%;垃圾量47吨、含水率35%),混合物料含水率46%。 (2)污泥与垃圾前处理主要设备

收集到垃圾处理厂得城市垃圾先堆放在干化场风干1~2天(如果垃圾含水率在30~35%左右时,也可取消这一过程),由机械铲车将干化后得垃圾堆放到垃圾斗,通过板式给料机(一台、规格10T/h、功率5、0千瓦),连续均匀地输送到磁选机(一台、功率4、0千瓦),分选出得废金属回收,经磁选后得垃圾由皮带输送机(一台、规格10T/h、功率5、0千瓦)送到垃圾滚筒筛(一台、规格10T/h、功率7、5千瓦),将大颗粒物料(≥¢50mm)选出,经消毒后卫生填埋。小于¢50mm得颗粒垃圾用皮带输送机(一台、规格10T/h、功率5、0 千瓦)送到破碎机(一台、规格10T/h、功率15千瓦),破碎后得垃圾颗粒直径为10~15mm,再由皮带输送机(一台、规格10T/h、功率5、0千瓦)送到滚筒混合机(一台、规格15T/h、功率10、0千瓦)。城市污水处理厂运来得污泥堆放到污泥斗,由板式给料机(一台、规格5T/h、功率5、0千瓦)输送到滚筒混合机,与垃圾混合均匀。 2、2好氧高温发酵 混合均匀得物料用皮带输送机(一台、规格10T/h、功率5、0千瓦)送到达诺(Dano)式滚筒(三台、规格:¢1800mm、长度36米、功率45、0千瓦),连续运行72~96小时后,送往堆场。达诺式滚筒内物料得充满度为80%,配离心式鼓风机(二台、一用一备、风量20m3/min,风压350Kpa)供氧与通风,供氧量以5、0m3空气/m3堆肥h计算。 2、3厌氧中温发酵 经达诺式滚筒发酵后得物料用皮带输送机(一台、规格10T/h、功率5、0千瓦)送到堆场,进行厌氧中温发酵,周期25天。每天一堆,其尺寸为:长×宽×高=7、0×7、0×1、5m3,堆场总面积约1600m2,长宽各取40m。2?、4混合堆肥得后处理 后处理得目得就是对堆肥进一步加工,使之成为粒状产品,以供市场得需要. 主要设备:皮带输送机(一台、规格10T/h、功率5、0千瓦)、滚筒筛(一台、规格10T /h、功率7、5千瓦)、造粒机(一台、规格10T/h、功率22、0千瓦)、烘干机(一台、规格10T/h、功率18、0千瓦)、冷却机(一台、规格10T/h、功率15、0千瓦)、自动包装机(ZCS50?1型) 3、发酵设备 达诺(Dano)式滚筒,主体设备为一个倾斜式得回转窑(滚筒)。加入料斗得物料经过料斗底部得板式给料机与一号皮带输送机送到磁选机去除金属物质,由给料机供给低速旋转得发酵仓,在发酵仓内,物料随转筒得连续旋转而不断被提升,而后又借助自重下落,如此反

厌氧发酵工艺

以农业废弃物和农产品加工废水及废渣等各种有机物为原料,在厌氧条件下利用微生物的话动,生产沼气并使有机物得到处理的过程称为沼气发酵工艺。由于发酵原料和发酵条件的不同,所采用的发酵工艺也多种多样,目前应用或研究较多的工艺类型有塞流式反应器、完全混合厌氧消化工艺、上流式厌氧污泥床反应器、升流式固体反应器等。 1.塞流式反应器(Plug Flow Reactor,简称PFR) 塞流式反应器也称推流式反应器,是一种长方形的非完全混合式反应器。高浓度悬浮固体发酵原料从一端进入,从另一端排出,它是一种结构简单、应用广泛的工艺类型。该反应器没有搅拌装置,原料在反应器内呈自然沉淀状态,一般分为四层,从上到下依次为浮渣层、上清掖、活性层和沉渣层,其中厌氧微生物活动较为旺盛的场所只局限于活性层内,因而效率较低,多于常温条件下运转。我国农村应用最多的水压式沼气池和印度的哥巴式沼气池均属PFR。近年来经过研究和改进,一些新的农村家用沼气池得到应用,如曲流布料池,集气罩式池、塞流式池,北京-Ⅰ型池等。这些沼气池的性能有所提高,产气率都达到0.5 m3/(m3·d)以上。 2.完全混合厌氧消化工艺(continual stir Tank Reactor,简称CSTR) 完全混合厌氧消化工艺即工艺是世界上使用最多、适用范围最广的一种反应器。CSTR反应器内设有搅拌装置,使发酵原料与微生物处于完全混合状态,使活性区遍布整个反应器,其效率比常规反应器有明显提高。该反应器常采用恒温连续投料或半连续投料运转。CSTR反应器应用于含有大量悬浮固体的有机废物和废水,如酒精费醪、禽畜粪便等。在CSTR反应器内,进入的原料由于搅拌作用很快与反应器内发酵液混合,其排出的料液又与发酵液的浓度相等,并且在出料时发酵微生物也一起排出,所以出料浓度一般较高,停留时间要求较长,一般需15天或更长一些时间。CSTR反应器一般负荷,中温为3-4 kg COD/(m3·d),高温为5-6 kg COD/(m3·d)。为了提高反应器效率,在应用过程常加以改进,通过延长固体停留时间(SRT)来提高产气率。该工艺的优点是处理量大,产沼气多,易启动,便于管理,投资费用低,但是水力停留时间(HRT)和SRT要求较长。 3.上流式厌氧污泥床反应器: 上流式厌氧污泥床反应器,Upflow Anaerobic Sludge Bed Reactor,简称UASB 反应器。该工艺装置的特点为在反应器上部安装有气、液、固三相分离器,反应器内所产生的气体在分离器下被收集起来,污泥和污水升流进入沉淀区,由于该区不再有气体上升的搅拌作用,悬浮于污水中的污泥则发生絮凝和沉降,它们沿着分离器斜壁滑回反应器内,使反应器内积累起大量活性污泥。在反应器的底部是浓度很高并具有良好沉降性能的絮状或颗粒状活性污泥,形成污泥床。有机污

常见的几种厌氧发酵工艺分类汇总

常见的几种厌氧发酵工艺分类汇总 厌氧发酵工艺是一种产能又环保的生物处理工艺,已经广泛应用于禽畜粪污、废水、有机固体垃圾处理等领域。厌氧发酵工艺类型较多,从不同的角度可以将厌氧发酵工艺分为以下几类:根据发酵温度的不同可分为常温、中温和高温发酵;按照投料运转方式可分为连续和序批式发酵;按照发酵物料中固含量的多少可分为湿式和干式厌氧发酵;按照反应是否在同一反应器进行分为单相和两相厌氧发酵。 一、常温、中温和高温发酵 温度主要是通过影响对厌氧微生物细胞内某些酶的活性而影响微生物的生长速率和微生物对基质的代谢速率,从而影响厌氧生物处理工艺中污泥的产量,有机物的去除速率,反应器所能达至的处理负荷,有机物在生化反应中的流向,某些中间产物的形成,各种物质在水中的溶解度,及沼气的产量和成分等。 常温发酵一般是物料不经过外界加热直接在自然温度下进行消化处理,发酵温度会随着季节气候昼夜变化有所波动。常温发酵工艺简单造价低廉,但是其缺点是处理效果和产气量不稳定。 中温发酵温度在30℃~40℃之间,中温发酵加热量少,发酵容器散热较少,反应和性能较为稳定,可靠性高,如果物料有较好的预处理,会提高反应速度和气体发生量;受毒性抑制物阻害作用较小,受抑制后恢复快,会有浮渣、泡沫、沉砂淤积等问题,对浮渣、泡沫、沉砂的处理是工艺难点,其诸多优点使其得到广泛的应用并有很多的成功案例。 高温发酵温度在50℃~60℃之间,需要外界持续提供较多的热量,高温厌氧消化工艺代谢速率、

有机质去除率和致病细菌的杀灭率均比中温厌氧消化工艺要高,但是高温发酵受毒性抑制物阻害作用大,受抑制后很难恢复正常,可靠性低;高温厌氧产气率比中温厌氧稍有提高,提高的是杂质气体的量,但沼气中有效成分甲烷的含量并没有提高,限制的高温厌氧的应用;高温发酵罐体及管路需要耐高温耐腐蚀性能好的材料,运行复杂,技术含量高。 二、连续发酵和序批式发酵 连续发酵是从投加物料启动以后,经过一段时间发酵稳定以后,每天连续定量的向发酵罐内添加新物料和排出沼渣沼液。序批式发酵就是一次性投加物料发酵,发酵过程中不添加新物料,当发酵结束以后,排出残余物再重新投加新物料发酵,一般进料固体浓度在15%~40%之间。 研究表明,对于处理高木质素和纤维素的物料,若在动力学速率低、存在水解限制时,序批式反应器比全混式连续反应器处理效率高。且序批式发酵水解程度更高,甲烷产量更大,投资连续式进料系统减少约40%。虽然序批式进料处理系统占地面积比连续进料处理系统大,但由于其设计简单、易于控制、对粗大的杂质适应能力强,投资少,适合于在发展中国家推广应用。 三、湿式发酵和干式发酵 湿式发酵是以固体有机废物(固含率为10%~15%)为原料的沼气发酵工艺。干式发酵是以固体有机废物(固含率为20%~30%)为原料,没有或几乎没有自由流动的条件下进行的沼气发酵工艺,是一种新生的废物循环利用方法。 湿式发酵系统与废水处理中污泥厌氧稳定化处理技术相似,但在实际设计中有很多问题需要考虑,特别是对于城市生活垃圾,分选去除粗糙的硬垃圾,及将垃圾调成充分连续的浆状的预处理过程等。为达到既去除杂质,又保证有机垃圾正常处理,需要采用过滤、粉碎、筛分等复杂的处理。这些预处理过程会导致15%~25%的挥发性固体损失。浆状垃圾不能保持均匀的连续性,因为在消化过程中重物质沉降,轻物质形成浮渣层,导致反应器中形成两种明显不同密度的物质层,重物质在反应器底部聚集可能破坏搅拌器,必须通过特殊设计的水力旋流分离器或者粉碎机去除。 干式发酵系统的难点在于: 其一,生物反应在高固含率条件下进行; 其二,输送、搅拌; 其三,反应启动条件苛刻,在运行中存在着很高的不稳定性。 但是在法国、德国己经证明对于机械分选的城市生活有机垃圾的发酵采用干式系统是可靠的。且与湿式发酵相比,又有明显的优势:

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