沼氣工程知識

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簡單介紹影響沼氣工程發酵的原因

信息來源:www.aa205.com | 發布時間:2023年03月02日

       發酵原理: 沼氣發酵是有機物在隔絕空氣并在一定溫度、濕度條件下由多種厭氣性有機營養型細菌參與的發酵過程,包括分解過程和產氣過程。 (1)分解過程:由厭氣性分解細菌分解復雜的碳水化合物和含氮化合物,形成簡單的有機化合物和無機物,如乳酸、丁酸、甲酸和二氧化碳、硫化氫、氨氣等。 (2)產氣過程:簡單的有機化合物和無機物經過沼氣細菌作用產生甲烷即沼氣, 

1.溫度
        沼氣池是利用糞便、農作物秸稈等有機物在厭氧的條件下,經過微生物生理代謝產生主要成分為CH4和CO2,還有少量的H2、H2S、CO等可燃性氣體,屬生物質能源。開展沼氣發酵的研究有著重大的意義和作用,本文就沼氣發酵的影響因素進行了探討。

        沼氣發酵可分為三個溫度范圍:50~65℃稱高溫發酵,20~45℃稱中溫發酵,20℃以下稱低溫發酵。此外,隨自然溫度變化的發酵方式稱常溫發酵。

沼氣池


        沼氣發酵受到溫度和溫度波動的影響。在同一溫度類型條件下,由于沼氣發酵微生物的代謝活動隨著溫度的上升而增加,在一定的溫度范圍內,溫度越高,發酵產氣速率越快;短時間內若溫度波動幅度過大時,可能導致停止產氣。

2.酸堿度(PH值)
        通常沼氣池中的產甲烷細菌適宜的PH值范圍為6.5~7.8,PH值的變化會直接影響產甲烷菌的生存和代謝。一般情況下,沼氣池的PH值應維持在6.8~7.5之間,在7.2左右。

        pH值在5.5以下,產甲烷菌的活動完全受到抑制,而pH值上升至8甚至8.5時,仍保持一定的產氣率。產酸菌的pH值范圍為4.0~7.0,在超過甲烷菌的pH值范圍,酸性發酵可能超過甲烷發酵,造成反應器內“酸化”現象的發生。

        影響pH值變化的因素主要有以下幾點:一是發酵原料的pH值;二是在厭氧發酵啟動時,投料濃度過高,接種物中的產甲烷菌數量不足,以及在消化器運行階段突然升高負荷,都會因產酸與產甲烷的速度失調而引起揮發酸的積累,導致pH值下降,這往往是造成厭氧發酵啟動失敗或終止的主要原因。

        在厭氧發酵過程,如果pH值過高,可適當投入石灰水、Na2CO3溶液加以中和,也停止進料產酸作用下降、產甲烷作用相對增強,使積累于發酵液內的有機酸逐漸分解,pH值則逐漸恢復正常。

3.氧氣含量
        沼氣發酵啟動和投料時帶入的一部分氧氣對沼氣發酵危害不大,不會破壞沼氣發酵的正常進行。這是因為沼氣池中存在一部分好氧菌和兼性菌,帶入的氧氣很快會被不產甲烷細菌中的好氧菌或兼性菌消耗掉,使池內保持厭氧環境,同時這一部分氧氣也使好氧菌、兼性菌與厭氧菌保持著動態的平衡關系,但為了保持好的厭氧環境,發酵過程中必須不漏氣。
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