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)酵新型設備—沼氣發(fā)酵罐就開始普遍使用。

一個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、預處理、消化器（沼氣池）、出料的后處理和沼氣的凈化與儲存等部分。

（一）沼氣發(fā)酵罐原料收集　　在畜禽場或工廠設計時就應當據(jù)當?shù)貤l件合理安排廢物的收集方式和集中地點，以便就近進行沼氣發(fā)酵處理?！　∈占皆弦话阋M入調(diào)節(jié)池儲存，因為原料收集時間往往比較集中，而消化器的進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存24小時廢物量。在溫暖季節(jié)，調(diào)節(jié)池?？杉嬗兴峄饔?，這對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，會因耗氧呼吸作用或沼氣發(fā)酵的進行而損失沼氣產(chǎn)量

（二）沼氣發(fā)酵罐原料預處理　　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，或為了減少原料中的懸浮固體含量，有的在進入消化器前要進行升溫或降溫等，因而要對原料進行預處理。在預處理時，牛和豬糞中的長草、雞糞中的雞毛都應去除，否則極易引起管道堵塞。上海星火農(nóng)場采用攪龍除草機去除牛糞中的長草，可以收到較好的效果，再配用收割泵進一步切短殘留的較長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，必須進行沉淀清除，否則會很快大量沉積于消化器底部，不僅難以排除，而且會影響沼氣池容積?！　∧壳安捎玫墓桃悍蛛x方式有格柵機、攪龍除草機、臥螺式離心機、水力篩、板柜壓力機帶式壓濾機和螺旋擠壓式固液分離機等。其中，螺旋擠壓式固液分離機主要用于SS含量高，且易分離的的污水，如新鮮豬糞污水；臥螺式離心機用于酒精廠廢醪效果較好；攪龍除草機主要用于纖維較長的廢水預處理；板柜壓力機和帶式壓濾機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備，微生物的繁殖、有機物的分解轉(zhuǎn)化、沼氣的生成都是在消化器里進行的，因此，消化器的結(jié)構(gòu)和運行情況是一個沼氣工程設計的重點。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?，應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，使用于可溶性有機廢水處理，有啟動快、運行容易的優(yōu)點。

（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，應設置適當大小的貯液池，以調(diào)節(jié)產(chǎn)肥與用肥的矛盾。如采用能源環(huán)保模式，則是將出料進行沉淀后再將沉渣進行固液分離，固體殘渣用做肥料或配合適量花費做成適用于各種作物或花果的復合肥料，很受市場歡迎，并有較好經(jīng)濟效益。清液部分可經(jīng)爆氣池、氧化塘、人工濕地處理設備進行深度處理，經(jīng)處理后的出水，可用于灌溉或達標后排入水體、但花費較大。

（五）沼氣的凈化、儲存和輸配　　沼氣發(fā)酵時會有水分蒸發(fā)進入沼氣，由于微生物對蛋白質(zhì)的分解或硫酸鹽的還原作用也會有一定量硫化氫（H2S）氣體生成并進入沼氣。水的冷凝會造成管路堵塞，有時氣體流量計中也充滿了水。H2S是一種腐蝕性很強的氣體，它可引起管道及儀表的快速腐蝕。H2S本身及燃燒時生成的SO2、H2SO3、H2SO 4，對人都有毒害作用。大型沼氣工程，特別是用來進行集中供氣的工程必須設法脫出沼氣中的水和H2S。脫水通常采用脫水裝置進行。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)裝脫硫劑進行脫硫。因脫硫劑使用一定時間后需要再生或更換，所以脫硫塔zui少要有兩個輪流使用?！　≌託獾妮斉涫侵笇⒄託廨斔头峙渲粮饔脩簦c），輸送距離可達數(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)生池或儲氣柜所提供的壓力即可滿足，遠距離輸送可采用增壓措施