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沼气工程知识

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简单介绍影响沼气工程发酵的原因

信息来源:www.fzbh.com | 发布时间:2023年03月02日

       发酵原理: 沼气发酵是有机物在隔绝空气并在一定温度、湿度条件下由多种厌气性有机营养型细菌参与的发酵过程,包括分解过程和产气过程。 (1)分解过程:由厌气性分解细菌分解复杂的碳水化合物和含氮化合物,形成简单的有机化合物和无机物,如乳酸、丁酸、甲酸和二氧化碳、硫化氢、氨气等。 (2)产气过程:简单的有机化合物和无机物经过沼气细菌作用产生甲烷即沼气, 

1.温度
        沼气池是利用粪便、农作物秸秆等有机物在厌氧的条件下,经过微生物生理代谢产生主要成分为CH4和CO2,还有少量的H2、H2S、CO等可燃性气体,属生物质能源。开展沼气发酵的研究有着重大的意义和作用,本文就沼气发酵的影响因素进行了探讨。

        沼气发酵可分为三个温度范围:50~65℃称高温发酵,20~45℃称中温发酵,20℃以下称低温发酵。此外,随自然温度变化的发酵方式称常温发酵。

沼气池


        沼气发酵受到温度和温度波动的影响。在同一温度类型条件下,由于沼气发酵微生物的代谢活动随着温度的上升而增加,在一定的温度范围内,温度越高,发酵产气速率越快;短时间内若温度波动幅度过大时,可能导致停止产气。

2.酸碱度(PH值)
        通常沼气池中的产甲烷细菌适宜的PH值范围为6.5~7.8,PH值的变化会直接影响产甲烷菌的生存和代谢。一般情况下,沼气池的PH值应维持在6.8~7.5之间,在7.2左右。

        pH值在5.5以下,产甲烷菌的活动完全受到抑制,而pH值上升至8甚至8.5时,仍保持一定的产气率。产酸菌的pH值范围为4.0~7.0,在超过甲烷菌的pH值范围,酸性发酵可能超过甲烷发酵,造成反应器内“酸化”现象的发生。

        影响pH值变化的因素主要有以下几点:一是发酵原料的pH值;二是在厌氧发酵启动时,投料浓度过高,接种物中的产甲烷菌数量不足,以及在消化器运行阶段突然升高负荷,都会因产酸与产甲烷的速度失调而引起挥发酸的积累,导致pH值下降,这往往是造成厌氧发酵启动失败或终止的主要原因。

        在厌氧发酵过程,如果pH值过高,可适当投入石灰水、Na2CO3溶液加以中和,也停止进料产酸作用下降、产甲烷作用相对增强,使积累于发酵液内的有机酸逐渐分解,pH值则逐渐恢复正常。

3.氧气含量
        沼气发酵启动和投料时带入的一部分氧气对沼气发酵危害不大,不会破坏沼气发酵的正常进行。这是因为沼气池中存在一部分好氧菌和兼性菌,带入的氧气很快会被不产甲烷细菌中的好氧菌或兼性菌消耗掉,使池内保持厌氧环境,同时这一部分氧气也使好氧菌、兼性菌与厌氧菌保持着动态的平衡关系,但为了保持好的厌氧环境,发酵过程中必须不漏气。
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