厭氧發(fā)酵罐原理介紹厭氧發(fā)酵罐原理介紹
高效—厭氧發(fā)酵罐又稱厭氧發(fā)酵罐，是指有機(jī)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(shè)備—厭氧發(fā)酵罐就開始普遍使用。
一個(gè)完整的大中型沼氣發(fā)酵工程——厭氧發(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(yù)處理、消化器（沼氣池）、出料的后處理和沼氣的凈化與儲(chǔ)存等部分。
（一）厭氧發(fā)酵罐原料收集在畜禽場或工廠設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)當(dāng)據(jù)當(dāng)?shù)貤l件合理安排廢物的收集方式和集中地點(diǎn)，以便就近進(jìn)行沼氣發(fā)酵處理。收集到原料一般要進(jìn)入調(diào)節(jié)池儲(chǔ)存，因?yàn)樵鲜占瘯r(shí)間往往比較集中，而消化器的進(jìn)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(chǔ)存24小時(shí)廢物量。在溫暖季節(jié)，調(diào)節(jié)池常可兼有酸化作用，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(huì)因耗氧呼吸作用或沼氣發(fā)酵的進(jìn)行而損失沼氣產(chǎn)量
（二）厭氧發(fā)酵罐原料預(yù)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?yàn)榱藴p少原料中的懸浮固體含量，有的在進(jìn)入消化器前要進(jìn)行升溫或降溫等，因而要對原料進(jìn)行預(yù)處理。在預(yù)處理時(shí)，牛和豬糞中的長草、雞糞中的雞毛都應(yīng)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(jī)去除牛糞中的長草，可以收到較好的效果，再配用收割泵進(jìn)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(jìn)行沉淀清除，否則會(huì)很快大量沉積于消化器底部，不僅難以排除，而且會(huì)影響沼氣池容積。目前采用的固液分離方式有格柵機(jī)、攪龍除草機(jī)、臥螺式離心機(jī)、水力篩、板柜壓力機(jī)帶式壓濾機(jī)和螺旋擠壓式固液分離機(jī)等。其中，螺旋擠壓式固液分離機(jī)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(jī)用于酒精廠廢醪效果較好；攪龍除草機(jī)主要用于纖維較長的廢水預(yù)處理；板柜壓力機(jī)和帶式壓濾機(jī)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(yīng)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(shè)備，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)。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)。目前，應(yīng)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(jī)廢水處理，有啟動(dòng)快、運(yùn)行容易的優(yōu)點(diǎn)。
（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(yīng)設(shè)置適當(dāng)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(jìn)行沉淀后再將沉渣進(jìn)行固液分離，固體殘?jiān)米龇柿匣蚺浜线m量花費(fèi)做成適用于各種作物或花果的復(fù)合肥料，很受市場歡迎，并有較好經(jīng)濟(jì)效益。清液部分可經(jīng)爆氣池、氧化塘、人工濕地處理設(shè)備進(jìn)行深度處理，經(jīng)處理后的出水，可用于灌溉或達(dá)標(biāo)后排入水體、但花費(fèi)較大
（五）沼氣的凈化、儲(chǔ)存和輸配沼氣發(fā)酵時(shí)會(huì)有水分蒸發(fā)進(jìn)入沼氣，由于微生物對蛋白質(zhì)的分解或liushuan鹽的還原作用也會(huì)有一定量硫化氫（H2S）氣體生成并進(jìn)入沼氣。水的冷凝會(huì)造成管路堵塞，有時(shí)氣體流量計(jì)中也充滿了水。H2S是一種腐蝕性很強(qiáng)的氣體，它可引起管道及儀表的快速腐蝕。H2S本身及燃燒時(shí)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(jìn)行集中供氣的工程必須設(shè)法脫出沼氣中的水和H2S。脫水通常采用脫水裝置進(jìn)行。沼氣中的H2S含量在1～12克/米3之間，蛋白質(zhì)或liushuan鹽含量高的原料，發(fā)酵時(shí)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(jìn)行脫硫。因脫硫劑使用一定時(shí)間后需要再生或更換，所以脫硫塔zui少要有兩個(gè)輪流使用。
沼氣的輸配是指將沼氣輸送分配至各用戶（點(diǎn)），輸送距離可達(dá)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(chǔ)氣柜所提供的壓力即可滿足，遠(yuǎn)距離輸送可采用增壓措施。
厭氧發(fā)酵罐的維護(hù)
1、厭氧發(fā)酵罐發(fā)酵過程會(huì)產(chǎn)生大量的蛋白質(zhì)、酒花樹脂、多糖、酵母等有機(jī)物和草酸鈣、liushuan鹽等無機(jī)物，在發(fā)酵罐清空后，有機(jī)物和無機(jī)物污物附著在罐壁上，呈黃褐色。酒石數(shù)量多時(shí)，表面呈現(xiàn)白色，如同鹽堿地表皮一樣，無機(jī)物與有機(jī)物相互交織在一起。
清洗時(shí)使用火堿，只是對去除有機(jī)物有作用，清洗溫度達(dá)到80℃以上，才會(huì)有較好的清洗效果。清洗時(shí)采用單一的xiao酸進(jìn)行清洗，只是對無機(jī)物有一定效果，對有機(jī)物幾乎無效。而厭氧發(fā)酵罐壁所結(jié)污物為無機(jī)物和有機(jī)物的混合物，使用單一清洗劑清洗困難。因此，有的啤酒廠每年都會(huì)對發(fā)酵罐進(jìn)行一次大清洗，*清刷發(fā)酵罐。
2、厭氧發(fā)酵罐壁T541防腐層部分損壞，經(jīng)修補(bǔ)后，表面光潔度明顯下降，造成罐壁污物清洗困難。洗罐器或洗球的磨損或堵塞，導(dǎo)致部分發(fā)酵罐清洗不*，污物積累較多。諸多因素會(huì)致使發(fā)酵罐經(jīng)過幾年的使用后，會(huì)產(chǎn)生很多臟物質(zhì)，比如罐壁積累了一定量的污物，使用常規(guī)清洗工藝難以*清除。故每4~5年，可利用生產(chǎn)淡季對發(fā)酵罐進(jìn)行深度清洗，這是zui好的方法。
厭氧發(fā)酵罐與其他工業(yè)設(shè)備的突出差別是，發(fā)酵罐對純種培養(yǎng)的要求非常高，幾乎達(dá)到十分苛刻的程度。因此，厭氧發(fā)酵罐的嚴(yán)密性，運(yùn)行的高度可靠性是發(fā)酵工業(yè)的顯著特點(diǎn)。除此之外，加強(qiáng)對發(fā)酵罐的清洗也是*的，發(fā)酵罐清洗到位，對于產(chǎn)品品質(zhì)的保障具有重要的意義。
隨著科技的不斷進(jìn)步，厭氧發(fā)酵罐將日漸向自動(dòng)化方向發(fā)展，生產(chǎn)、清洗一步到位。自動(dòng)化將使得發(fā)酵罐更加安全、便捷、高效，助力現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)獲取更大的經(jīng)濟(jì)利益。
