厌氧发酵设备

升流式固体厌氧反应器（USR）,是一种结构简单、适用于高悬浮固体有机物原料的反应器。

原料从底部进入消化器内，与消化器里的活性污泥接触，使原料得到快速消化。

未消化的有机物固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内，上清液从消化器上部溢出，这样可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期（SRT）和微生物滞留期（MRT），从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率。

在当前畜禽养殖行业粪污资源化利用方面，有较多的应用。

许多大中型沼气工程，均采用该工艺。

经过USR处理后产生的沼液属于高浓度有机废水。

该废水具有有机物浓度高、可生化性好、易降解的特点，不能达到排放标准，因此除用于花卉蔬菜等的肥料外，剩余沼液须回流至集水池，经过好氧处理后达标回用或排放。

针对该沼液含氨氮较高的特点，通过预处理可将溶于水的挥发性氨氮部分去除。

沼液中的有机物则通过生物法进行处理。

即利用水中微生物的新陈代谢作用，将有机污染物降解，达到净化水质、消除污染的目的前处理7.1前处理工艺类型7.1.1 “能源生态型”沼气工程污水通过管道自流入调节池，在调节池前设有格栅，以清除较大的杂物，人工清出的粪便运至调节池，与污水充分地混合，然后流入到计量池，计量池的容积根据厌氧消化器的要求确定。

当以鸡粪为原料时，应在调节池后设沉砂池。

粪便的加入点与厌氧消化器类型有关，一般在调节池加入，带有搅拌装置的塞流式反应器也可直接加入到厌氧消化器。

7.1.2 “能源环保型”沼气工程污水通过管道自流入调节池，在调节池前设有格栅，以清除较大的杂物，调节池的污水用泵抽入到固液分离机，分离的粪渣用作有机肥原料，分离出的污水流入沉淀池，沉淀的污泥进入污泥处理设施，上清液自流入集水池。

7.2前处理的一般规定7.2.1 “能源生态型”沼气工程前处理的一般规定a、前处理的目的是将粪便污水调质均化，为厌氧产沼气创造条件；b、污水进入固液分离机前应通过格栅清除污水中较大的杂物；c、以鸡粪为原料时宜设沉砂池；d、以牛粪为原料时应有粪草分离装置；e、沟渠坡度应确保污水自流入沉砂池或计量池。

酒糟厌氧发酵标准酒糟厌氧发酵是一种利用废弃物进行生物气化的技术，其标准化的操作过程包括以下方面：1.原料要求酒糟厌氧发酵的原料主要是酒糟，要求酒糟的有机质含量高，易于微生物分解；含水量适中，一般在40%-60%之间；接种率要高，保证有充足的微生物参与发酵过程；营养物质含量丰富，包括氮、磷、钾等元素，以满足微生物生长繁殖的需要。

2.工艺流程酒糟厌氧发酵的工艺流程包括物料准备、装料、罐内反应、出料等阶段。

具体步骤如下：(1)物料准备：将酒糟按照一定比例加水混合，调节pH值至6.5-7.5之间。

(2)装料：将准备好的物料装入发酵罐内，注意物料的高度和密度要均匀，以利于发酵过程的进行。

(3)罐内反应：在严格密封的条件下，进行厌氧发酵，控制反应温度在30℃-50℃之间，反应时间一般为10-30天。

(4)出料：当发酵完成，沼气产生量不再增加时，可以出料。

出料时要注意安全，避免产生二次污染。

3.设备与设施酒糟厌氧发酵所需的主要设备包括发酵罐、沼气回收设备、废水处理设备等。

发酵罐的型号、容量要根据物料量和发酵工艺来确定；沼气回收设备主要包括沼气净化装置和沼气发电机等；废水处理设备主要包括沉淀池、曝气池和消毒装置等。

4.菌种与接种菌种和接种是酒糟厌氧发酵的关键环节。

一般选用高效、稳定的厌氧菌种，如甲烷菌、酵母菌等。

接种时，可将菌种与酒糟按一定比例混合，以保证发酵过程的顺利进行。

5.发酵控制发酵过程中的控制策略主要包括温度、pH值、氧化还原电位等因素的控制。

温度一般控制在30℃-50℃之间；pH值要保持在6.5-7.5之间；氧化还原电位则应保持在-100~-300mV之间。

6.沼气利用沼气是酒糟厌氧发酵的副产品，具有很高的利用价值。

沼气的产生量与发酵物料的性质、接种量、温度等因素有关。

沼气可以利用发电、供热、燃气等不同的方式进行利用。

在使用过程中要注意安全，避免产生二次污染。

7.废水处理酒糟厌氧发酵过程中会产生一定量的废水，其中含有大量的有机物和微生物。

纯干货：最全厌氧反应器汇总及其优劣探析食品、生物、化工等行业排放大部分废水都属于高浓度有机废水，仅利用常规的物化、生化处理较难达到处理目的，同时存在投资大，操作管理难，运行成本高等一系列问题。

随着科研的不断深入，厌氧反应器作为一种高效的生物膜处理方法渐渐登上舞台，它主要是利用微生物与污水中的有机物接触吸附分解有机物，以达到有效处理有机废水、废弃物的目的。

“目前厌氧反应器的发展已经历了三代，本期小沼将对这三代最具代表性的厌氧反应器及其优劣势进行梳理，望对君从事有机废水、废弃物处理及大中型沼气工程的建设有所帮助！”第一代厌氧反应器第一代反应器以厌氧消化池为代表，废水与厌氧污泥完全混合，属低负荷系统。

包括：常规厌氧反应器（CADT）、全混式反应器（CSTR）、厌氧接触消化器（ACP）等。

1常规厌氧反应器（CADT）常规厌氧反应器也叫常规沼气池，是一种结构简单、应用广泛的工艺类型。

CADT结构图该消化器无搅拌装置，原料在其中呈自然沉淀状态，一般分为4层，自上而下依次为浮渣层、上清液层、活性层和沉渣层，其中易于消化、活动旺盛的场所只限活性层，因而效率较低。

我国农村较为常见。

2全混式反应器（CSTR）全混式消化器是在常规消化器中安装了搅拌装置，使得原料处于完全混合状态，因而，使得活性区域遍布于整个消化区，效率相比于常规消化器明显提高，故又称高效消化器。

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。

CSTR结构图搅拌器工作原理工艺优点1、原料适应性广。

适用于畜禽粪便等各种有机垃圾，城市污水厂污泥稳定化处理及高浓度、高悬浮物、难降解有机废水的处理。

2、消化池具有完全混合的流态，原料与底物接触充分，发酵速率高，容积产气率较高。

3、消化器内温度分布均匀。

4、厌氧消化反应与固液分离在同一个池内实现，结构简单、能耗低、运行管理方便。

5、由于有强制机械搅拌，在高浓度状态可有效控制原料的沉淀、分层以及表层浮渣结壳、气体溢出不畅和短流等问题。

发酵设备要求范文发酵设备是用于培养微生物并促使其发酵过程的设备。

在发酵过程中，微生物会通过分解有机物质产生各种化合物，例如乳酸、醋酸、乙醇、纤维素等。

在饮食、药品、酒精、生物燃料等行业都有广泛的应用。

发酵设备所需的要求因实际需要而异，但以下是一些常见的要求：1.温度控制：发酵过程对温度有严格的要求。

不同的微生物在不同的温度下最适合生长和发酵。

因此，发酵设备需要能够提供合适的温度范围，并能够稳定地控制和调节温度。

一般来说，发酵设备应能够在5°C至60°C的范围内进行温度调节。

2.pH控制：酸碱度对微生物的生长和发酵也有重要影响。

不同的微生物在不同的pH值下才能发挥最佳效果。

因此，发酵设备需要能够测量和调节培养液的pH值。

3.氧气供应：一些微生物需要氧气才能进行正常的发酵。

发酵设备应能够提供足够的氧气供给，以促进微生物的活动。

4.搅拌：搅拌是维持培养液均匀混合的重要手段。

搅拌有助于均匀分布营养物质、保持培养物的均匀温度和pH值，促进微生物的生长和发酵。

5.厌氧环境：一些微生物需要在无氧或低氧的环境下进行发酵。

因此，一些发酵设备可能需要提供厌氧条件，例如通过封闭设备或进气控制等方式。

6.可调节发酵容器：发酵容器应具备可调节的容量和形状，以适应不同规模的发酵过程。

容器大小应能容纳培养基、微生物和其他辅助物质，并能容纳期间产生的发酵产物。

7.卫生安全要求：发酵设备应具备良好的卫生安全要求，以防止微生物污染和外界污染物的进入。

设备应易于清洁，外壳应具备密封性，以防止细菌、病毒等的进入。

总之，发酵设备需要满足微生物生长和发酵的基本要求，如温度、pH 值、氧气供应等，并应具备良好的搅拌和卫生安全要求。

同时，根据发酵的具体需求，设备还可以通过调节容量、形状和提供厌氧环境等方式进行定制。

集中供气沼气工程技术及配套设备一、沼气发酵工艺类型目前，已经开发出的厌氧沼气发酵工艺技术类型很多，但就技术成熟、投资费用管理方便等方面来看，应用较多的主要有以下四类，即完全混合式厌氧消化技术（CSTR），升流式固体消化技术（USR），升流式厌氧污泥床消化技术(UASB)和污泥床滤器（UBF）。

分别介绍如下：1、完全混合式厌氧消化技术（CSTR）该工艺主体设施为完全混合式厌氧消化反应器（CSTR），该类型反应器对粪污中的固体浓度大小没有严格要求，可以是低浓度发酵（3%以下），也可以是高浓度发酵(8%以上)，是目前沼气工程建设最常用的工艺技术之一。

整套工艺以CSTR发酵罐为主体设施，配套原料收集池、酸化罐、储气罐、脱硫脱水净化装置等附属装备，组成一整套CSTR发酵工艺技术。

CSTR发酵罐内采用机械搅拌和加温技术，使发酵物料均质和发酵温度稳定，这是沼气发酵工艺的一项重要的技术突破，通过搅拌和加温，可使发酵速率和产气率大大提高，提高装置利用率，保证整套工艺正常运转。

另一方面，该工艺非常适合于高浓度物料发酵，传质和传热效果好，原料利用率高。

因此，完全混合式厌氧消化技术（CSTR）是目前沼气工程普遍采用的主要工艺之一，其主要特点如下：不受发酵浓度限制，便于管理，启动快，运行费用低，非常适合于以产沼气能源为主，周围有使用沼渣、沼液有机肥条件的地区。

该工艺已在全国多处应用，产气效果好、运行稳定，将会成为我国沼气工程建设的首选工艺。

2、升流式固体消化技术（USR）该工艺主体设施为升流式固体反应器（USR），该类型反应器是一种结构简单、适用于高固体原料发酵的反应器。

发酵原料从底部配水系统进入反应器内，依靠进料和产气的上升动力按一定的速度向上流经含有高浓度厌氧微生物的污泥床时，使原料得到快速消化产生沼气。

未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于反应器内，上清液从反应器上部溢出，这样可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期(SRT)和微生物滞留期 (MRT)，从而提高了固体有机物的分解率和反应器的利用效率。

发酵设备简述生物反应器是为微生物发酵或细胞培养（发酵）或酶反应提供良好的生化反应环境以完成生物催化反应的核心设备，常称为发酵罐或多酶反应器，承担产物的生产任务。

发酵工程主要指在最合适的发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。

这里要有严格的无菌生长环境，包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术；在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术；在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术；还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。

此外，根据不同的需要，发酵工艺上还分类批量发酵：即一次投料发酵；流加批量发酵：即在一次投料发酵的基础上，流加一定量的营养，使细胞进一步的生长，或得到更多的代谢产物；连续发酵：不断地流加营养，并不断地取出发酵液。

在进行任何大规模工业发酵前，必须在实验室规模的小发酵罐进行大量的实验，得到产物形成的动力学模型，并根据这个模型设计中试的发酵要求，最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。

由于生物反应的复杂性，在从实验室到中试，从中试到大规模生产过程中会出现许多问题，这就是发酵工程工艺放大问题。

它的结构、操作方式和操作条件对生物过程产品的质量、转化率及能耗有着密切的关系。

一个优良的培养装置应具有严密的结构，良好的液体混合性能，较高的传质传热速率，同时还应具有配套而又可靠的检测及控制仪表。

判断培养装置好坏的唯一标准应是:该装置是否适合工艺的要求，发酵过程中不发生污染，以获得最大的生产率。

大多数的生化反应都是需氧的，故通风发酵设备是需氧生化反应的核心和基础，无论是使用微生物、酶或动植物细胞（或组织）作为生物催化剂，也不管其目的产物是抗生素、酵母、有机酸或者是酶，所需的通风发酵设备均应具有良好的传质和传热性能，结构严密，防杂菌污染，培养基流动与混合良好，良好的检测与控制。

常用的通风发酵罐有机械搅拌、气升环流式、鼓泡式和自吸式，其中机械搅拌通风发酵罐占主导地位。

uasb厌氧发酵柱工艺流程UASB厌氧发酵柱工艺流程UASB（Upflow Anaerobic Sludge Blanket）厌氧发酵柱工艺是一种高效、简单、经济的废水处理技术，广泛应用于工业和城市废水处理。

下面将详细介绍UASB厌氧发酵柱工艺的流程。

一、原理介绍UASB厌氧发酵柱工艺是一种以微生物为主体，通过自然界存在的微生物群落对有机废水进行降解处理的过程。

该技术利用了微生物在无氧条件下对有机物进行降解产生沼气的特性，通过在反应器中形成上升流动的废水和下降流动的活性污泥颗粒之间的接触作用，达到去除有机质和减少污泥产量的目的。

二、设备介绍UASB反应器通常由上部进水区、中部反应区和下部沼气区组成。

进水区通常包括进水管道、分配管道和分配板等设备；反应区包括填料层、活性污泥层等；沼气区通常包括集气罐、沼气管道等设备。

三、工艺流程1. 进水区处理废水经过预处理后，通过进水管道进入UASB反应器的上部进水区。

在进水区，废水通过分配管道平均分配到反应器中的填料层中。

为了保证废水在填料层中均匀分布，通常会在填料层下方设置分配板。

2. 反应区处理废水从填料层向下流动，与活性污泥颗粒接触并进行反应。

在填料层中，微生物群落利用有机物进行降解，并产生沼气。

活性污泥颗粒在降解有机物的同时也会增殖繁衍，形成一个稳定的微生物群落。

在这个过程中，废水中的有机质被转化为沼气和二氧化碳等无害物质。

3. 沼气区处理沼气是UASB反应器的副产品之一，在反应器下部的沼气区被收集和利用。

沼气通过集气罐收集后，可以用于发电或者供暖等用途。

4. 出水处理经过反应后的废水从反应器底部排出，并经过二次沉淀、滤池等设备处理后，最终达到排放标准。

四、优点1. UASB厌氧发酵柱工艺具有良好的降解效果，能够高效地去除废水中的有机物。

2. 该工艺具有污泥产量低、能耗低等优点，节约了运行成本。

3. UASB厌氧发酵柱工艺操作简单，维护方便，不需要大量的人力和物力投入。

厌氧发酵工艺分析一、沼气池(厌氧消化器)采用技术分析和评价在我国已建成的沼气工程中，所采用的厌氧消化工艺，主要有以下四类，即塞流式消化器，升流式固体反应器，升流式厌氧污泥床和污泥床滤器。

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。

优点：1不需要搅拌，池形结构简单，能耗低；2适用于高SS废水的处理，尤其适用于牛粪的厌氧消化，用于农场有较好的经济效益；3运行方便，故障少，稳定性高。

缺点：1固体物容易沉淀于池底，影响反应器的有效体积，使HRT和SRT降低，效率较低；2需要固体和微生物的回流作为接种物；3因该反应器面积/体积比较大，反应器内难以保持一致的温度；4易产生厚的结壳。

北京市大兴区留民营的鸡粪高温沼气工程采用了该反应器。

实践表明，该反应器耐粗放管理，采用高温(55℃)发酵，产气率较高，并且可以杀灭有害生物。

但因鸡粪沉渣较多，易生成沉淀而影响反应器的效率。

2 升流式固体反应器(Upflow Solids Reactor，简称USR)升流式固体反应器是一种结构简单、适用于高悬浮固体原料的反应器。

原料从底部进入消化器内，与消化器里的活性污泥接触，使原料得到快速消化。

未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内，上清液从消化器上部溢出，这样可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期(SRT)和微生物滞留期(MRT)，从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率。

首都师范大学利用USR进行了鸡粪沼气发酵研究，其进料浓度为TS=5％～6％，COD=42～55g/l，悬浮固体为45～55g/l，在35℃条件下，USR的负荷可达10kgCOD/m3•d，产气率4 88m3/m3•d，CH4含量60％左右，COD去除率85％左右，SS去除率为66 16％。

据计算当HRT为5天时SR T为25天。