厭氧發(fā)酵罐是沼氣工程的核心設(shè)備,主要用來滿足微生物的生活條件,使它們?cè)诤线m的環(huán)境中生活,以達(dá)到發(fā)酵旺盛,產(chǎn)氣量高的目的。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),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)。
一般來說,廢水中復(fù)雜有機(jī)物物料比較多,通過厭氧分解分四個(gè)階段加以降解:
1.水解階段:高分子有機(jī)物由于其大分子體積,不能直接通過厭氧菌的細(xì)胞壁,需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。廢水中典型的有機(jī)物質(zhì)比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖,淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖,蛋白質(zhì)被分解成短肽和氨基酸。分解后的這些小分子能夠通過細(xì)胞壁進(jìn)入到細(xì)胞的體內(nèi)進(jìn)行下一步的分解。
2.酸化階段:上述的小分子有機(jī)物進(jìn)入到細(xì)胞體內(nèi)轉(zhuǎn)化成更為簡單的化合物并被分配到細(xì)胞外,這一階段的主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸(VFA),同時(shí)還有部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產(chǎn)物產(chǎn)生。
3.產(chǎn)乙酸階段:在此階段,上一步的產(chǎn)物進(jìn)一步被轉(zhuǎn)化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細(xì)胞物質(zhì)。
4.產(chǎn)甲烷階段:在這一階段,乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。這一階段也是整個(gè)厭氧過程重要的階段和整個(gè)厭氧反應(yīng)過程的限速階段。
厭氧發(fā)酵條件:
溫度:厭氧處理工藝一般分為常溫(10~34℃)、中溫(35~40℃)、高溫(50~55℃)三種。由于中溫菌(特別是產(chǎn)甲烷菌)種類多,易于培養(yǎng)馴化、活性高,且中溫是相對(duì)較容易達(dá)到的條件,因此厭氧處理常采用中溫消化。
PH值:控制微生物生長都有其適宜的pH范圍,一般控制在6.8-7.2
進(jìn)料濃度:8%-10%
碳氮比:20-30
名稱 | 材質(zhì) | 規(guī)格(m3) | 發(fā)酵溫度 | 酸堿度PH值 | 進(jìn)料濃度(%) | 產(chǎn)氣率(/m3) |
CSTR厭氧發(fā)酵罐 | Q235B碳鋼 | 50-3000 | 30-38 | 6.8-7.2 | 8-10 | 0.8-1.2 |
說明:厭氧罐尺寸大小視客戶需求確定 |
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