分析沼氣設(shè)備中的過程控制

 

　　沼氣設(shè)備底膜、內(nèi)膜、外膜共同形成兩個(gè)空間。內(nèi)膜空間作為儲(chǔ)氣空間儲(chǔ)存各種氣體，外膜與內(nèi)膜夾層的空間作為調(diào)壓空間。當(dāng)儲(chǔ)存的氣體增加時(shí)內(nèi)膜曲張，控制設(shè)備排出外膜的調(diào)壓空氣騰出一定的容量。當(dāng)內(nèi)膜儲(chǔ)存的氣體較少時(shí)控制設(shè)備向調(diào)壓層注入空氣，平衡柜內(nèi)的壓強(qiáng)，穩(wěn)定外膜剛度。（即用一個(gè)軟體球形作為儲(chǔ)氣柜，儲(chǔ)存的氣體容積變少控制設(shè)備就自動(dòng)充空氣填補(bǔ)，儲(chǔ)存氣體增多安全保護(hù)器就釋放空氣以平衡壓力。為不讓氣體混合，儲(chǔ)存的氣體與空氣之間使用內(nèi)膜隔離開。）

 

　　沼氣生產(chǎn)過程分析中，要掌握沼氣設(shè)備中發(fā)酵物質(zhì)的多種參數(shù)，如pH值、緩沖容量、揮發(fā)性有機(jī)酸、微量元素、氨以及（有機(jī)）干燥物質(zhì)。這些具定位作用的參數(shù)都是實(shí)際的研究對象，能通過不同的分析方法為沼氣設(shè)備運(yùn)營者提供沼氣生產(chǎn)的機(jī)會(huì)，重要的特征數(shù)據(jù)（如氣體的產(chǎn)生和組成）決定了發(fā)電站的生產(chǎn)效率。而哪種反應(yīng)或者哪些參數(shù)是限制沼氣生產(chǎn)速率的瓶頸，則成為了備受爭議的問題。通過促進(jìn)其生化作用，能夠?qū)φ麄€(gè)沼氣生產(chǎn)過程予以優(yōu)化，從而提高總產(chǎn)量和單位時(shí)間內(nèi)的電流產(chǎn)率。

 

　　對速度具有限制作用的是甲烷化過程，形成甲烷的微生物根據(jù)其基質(zhì)光譜可劃分為兩個(gè)生物組。其共同之處在于，對其能量物質(zhì)的交換無需復(fù)雜的有機(jī)化合物（如葡萄糖）和氧氣，且能從二級發(fā)酵追溯到最終產(chǎn)物。甲烷形成者的一個(gè)大組利用了氫氣和二氧化碳（有幾種類別還利用甲酸）作為甲烷生產(chǎn)的底料。制造甲烷的古細(xì)菌的第2組具有較復(fù)雜的能原物質(zhì)代謝，除氫和二氧化碳之外，還有簡單的甲基化化合物（甲基噻吩或者甲基胺）或乙酸可用于甲烷的形成。對經(jīng)濟(jì)有重要意義的是甲烷八疊球菌屬和甲烷鬃菌屬等能夠?qū)⒁宜徂D(zhuǎn)變?yōu)榧淄榈莫?dú)特菌屬，其對全球大部分采用生物學(xué)途徑生產(chǎn)的甲烷以及由此產(chǎn)生的溫室效應(yīng)負(fù)有責(zé)任。由此可知，在沼氣設(shè)備中由乙酸生成甲烷便成為主導(dǎo)方法了。