沼氣發(fā)酵罐發(fā)酵原理沼氣發(fā)酵罐發(fā)酵原理沼氣發(fā)酵罐發(fā)酵原理
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*——沼氣發(fā)酵罐又稱厭氧發(fā)酵罐，是指有機(jī)物質(zhì)（人畜家禽糞便、秸稈、污泥垃圾等）在一定水分、溫度和厭氧條件下，通過各類微生物的分解代謝，zui終形成甲烷和二氧化碳等可燃性混合氣體—沼氣的過程。那么沼氣發(fā)酵新型設(shè)備—沼氣發(fā)酵罐就開始普遍使用。
一個(gè)完整的大中型沼氣發(fā)酵工程——沼氣發(fā)酵罐無論其規(guī)模大小，都包括如下工藝流程：原料（廢水）的收集、預(yù)處理、消化器（沼氣池）、出料的后處理和沼氣的凈化與儲(chǔ)存等部分。
（一）沼氣發(fā)酵罐原料收集 在畜禽場(chǎng)或工廠設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)當(dāng)據(jù)當(dāng)?shù)貤l件合理安排廢物的收集方式和集中地點(diǎn)，以便就近進(jìn)行沼氣發(fā)酵處理。 收集到原料一般要進(jìn)入調(diào)節(jié)池儲(chǔ)存，因?yàn)樵鲜占瘯r(shí)間往往比較集中，而消化器的進(jìn)料常需在一天均勻分配。所以調(diào)節(jié)池的大小一般要能儲(chǔ)存24小時(shí)廢物量。在溫暖季節(jié)，調(diào)節(jié)池?？杉嬗兴峄饔茫@對(duì)提高原料可消化性和加速厭氧消化都有好處。若調(diào)節(jié)池內(nèi)原料滯留期過長(zhǎng)，會(huì)因耗氧呼吸作用或沼氣發(fā)酵的進(jìn)行而損失沼氣產(chǎn)量
（二）沼氣發(fā)酵罐原料預(yù)處理 原料常混雜有生產(chǎn)作業(yè)中的各種雜物，為便于用泵輸送及防止發(fā)酵過程中出現(xiàn)故障，或?yàn)榱藴p少原料中的懸浮固體含量，有的在進(jìn)入消化器前要進(jìn)行升溫或降溫等，因而要對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理。在預(yù)處理時(shí)，牛和豬糞中的長(zhǎng)草、雞糞中的雞毛都應(yīng)去除，否則極易引起管道堵塞。上海星火農(nóng)場(chǎng)采用攪龍除草機(jī)去除牛糞中的長(zhǎng)草，可以收到較好的效果，再配用收割泵進(jìn)一步切短殘留的較長(zhǎng)纖維和雜草可有效防止管道阻塞。雞糞中含有較多貝殼粉和砂礫等，必須進(jìn)行沉淀清除，否則會(huì)很快大量沉積于消化器底部，不僅難以排除，而且會(huì)影響沼氣池容積?！ ∧壳安捎玫墓桃悍蛛x方式有格柵機(jī)、攪龍除草機(jī)、臥螺式離心機(jī)、水力篩、板柜壓力機(jī)帶式壓濾機(jī)和螺旋擠壓式固液分離機(jī)等。其中，螺旋擠壓式固液分離機(jī)主要用于SS含量高，且易分離的的污水，如新鮮豬糞污水；臥螺式離心機(jī)用于酒精廠廢醪效果較好；攪龍除草機(jī)主要用于纖維較長(zhǎng)的廢水預(yù)處理；板柜壓力機(jī)和帶式壓濾機(jī)主要用于加凝絮劑后凝絮效果較好的廢水，用于好氧污泥的處理效果；水力篩一般均采用不銹鋼制成，用于雜物較多、纖維長(zhǎng)中等的污水，如豬糞污水、雞糞污水等，且其分離效果好，安裝方便，易于管理，在南方應(yīng)用較為廣泛。
（三）厭氧消化器 厭氧消化器是大中型沼氣工程的核心設(shè)備，微生物的繁殖、有機(jī)物的分解轉(zhuǎn)化、沼氣的生成都是在消化器里進(jìn)行的，因此，消化器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行情況是一個(gè)沼氣工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。首先要根據(jù)發(fā)酵原料或處理污水的性質(zhì)以及發(fā)酵條件選擇適宜的工藝類型和消化器結(jié)構(gòu)?！ ∧壳埃瑧?yīng)用較多的工藝類型及消化器的結(jié)構(gòu)有常規(guī)型消化器，如在農(nóng)村大量使用的家用水壓水式沼氣池和酒廠使用的隧道式沼氣池；第二類為污泥滯留型消化器，使用較多的有使用于處理可溶性廢水的UASB及使用于處理高懸浮固體的USR，另外，內(nèi)循環(huán)厭氧消化器（IC）是目前效率較高的工藝類型，主要用于處理中低濃度、SS含量低、pH偏中性的污水。第三類為附著膜型消化器，目前使用的主要是填料過濾器，使用于可溶性有機(jī)廢水處理，有啟動(dòng)快、運(yùn)行容易的優(yōu)點(diǎn)。
（四）出料的后處理 出料后處理的方式多種多樣，采用能源生態(tài)模式，zui簡(jiǎn)便的方法是直接用做肥料施入農(nóng)田或魚塘，但施用有季節(jié)性，不能保證連續(xù)的后處理，應(yīng)設(shè)置適當(dāng)大小的貯液池，以調(diào)節(jié)產(chǎn)肥與用肥的矛盾。如采用能源環(huán)保模式，則是將出料進(jìn)行沉淀后再將沉渣進(jìn)行固液分離，固體殘?jiān)米龇柿匣蚺浜线m量花費(fèi)做成適用于各種作物或花果的復(fù)合肥料，很受市場(chǎng)歡迎，并有較好經(jīng)濟(jì)效益。清液部分可經(jīng)爆氣池、氧化塘、人工濕地處理設(shè)備進(jìn)行深度處理，經(jīng)處理后的出水，可用于灌溉或達(dá)標(biāo)后排入水體、但花費(fèi)較大。
（五）沼氣的凈化、儲(chǔ)存和輸配 沼氣發(fā)酵時(shí)會(huì)有水分蒸發(fā)進(jìn)入沼氣，由于微生物對(duì)蛋白質(zhì)的分解或硫酸鹽的還原作用也會(huì)有一定量硫化氫（H2S）氣體生成并進(jìn)入沼氣。水的冷凝會(huì)造成管路堵塞，有時(shí)氣體流量計(jì)中也充滿了水。H2S是一種腐蝕性很強(qiáng)的氣體，它可引起管道及儀表的快速腐蝕。H2S本身及燃燒時(shí)生成的SO2、H2SO3、H2SO 4，對(duì)人都有毒害作用。大型沼氣工程，特別是用來進(jìn)行集中供氣的工程必須設(shè)法脫出沼氣中的水和H2S。脫水通常采用脫水裝置進(jìn)行。沼氣中的H2S含量在1～12克/米3之間，蛋白質(zhì)或硫酸鹽含量高的原料，發(fā)酵時(shí)沼氣中的H2S含量就較高。硫化氫的脫除通常采用脫硫塔，內(nèi)裝脫硫劑進(jìn)行脫硫。因脫硫劑使用一定時(shí)間后需要再生或更換，所以脫硫塔zui少要有兩個(gè)輪流使用。 沼氣的輸配是指將沼氣輸送分配至各用戶（點(diǎn)），輸送距離可達(dá)數(shù)千米。輸送管道通常采用金屬管，近年來工程也采用高壓聚乙烯塑料管、PE管、PPR管等作為輸氣干管。用塑料管輸氣避免了金屬管的易銹蝕等問題。氣體輸送所需的壓力通常依靠沼氣產(chǎn)生池或儲(chǔ)氣柜所提供的壓力即可滿足，遠(yuǎn)距離輸送可采用增壓措施
