怎么样厌氧发酵(厌氧发酵处理工艺选择与运行管理)

Posted 2023-05-26

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怎么样厌氧发酵(厌氧发酵处理工艺选择与运行管理)

1、厌氧发酵的概念

通过厌氧微生物的生物转化作用，将固体废物中大部分可生物降解的有机物质分解，转化为能源产品——沼气的过程，或称厌氧消化，沼气发酵。

2、厌氧发酵的过程

首先，不溶性大分子有机物（如蛋白质、纤维素、淀粉、脂肪等）经水解酶的作用，在溶液中分解为水溶性的小分子有机物（如氨基酸、脂肪酸、葡萄糖、甘油等）。随之，这些水解产物被发酵细菌摄入细胞内，经过一系列生化反应，将代谢产物排出体外，由于发酵细菌种群不一，代谢途径各异，故代谢产物也各不相同。

众多的代谢产物中，仅无机的CO2和H2及有机的“三甲一乙”（甲酸、甲醇、甲胺和乙酸）可直接被产甲烷细菌吸收利用，转化为甲烷和二氧化碳。其它众多的代谢产物（主要是丙酸、丁酸、戊酸、乳酸等有机酸，以及乙醇、丙酮等有机物质）不能为产甲烷细菌直接利用。它们必须经过产氢产乙酸细菌进一步转化为氢和乙酸后，才能被甲烷细菌吸收利用，并转化为甲烷和二氧化碳。

3、影响厌氧发酵的条件

（1）厌氧条件：氧对产甲烷细菌有毒害作用，发酵过程中要保持良好的厌氧环境，当厌氧消化正常进行时，氧化还原电位应保持在-300mV。

（2）原料配比：厌氧消化的原料的碳氮比以20~30:1 为宜，磷的含量（以磷酸盐计）一般为有机物含量的1/1000为宜。

（3）pH值：对于产甲烷细菌来说，维持弱碱性环境是非常必要的，当体系的pH值小于6.2时，产甲烷菌就会失去活性。在产酸菌和产甲烷细菌共存的厌氧消化体系中，系统的pH值应控制在6.5~7.5之间，最佳的pH值范围是：7.0~7.2；可向体系中投加石灰或含氮物料的方法来调节体系pH值。

（4）温度因素：随着温度升高有机物分解速度加快，产气量增大。温度变化范围为(±1.5～2.0)℃。

（5）搅拌和混合均匀程度

厌氧发酵是由细菌体的内酶和外酶与底物进行的接触反应。因此必须使两者充分混合。对于液态发酵用充液搅拌法；对于固态或半固态用充气搅拌法和机械搅拌法等。

（6）有毒物质

（7）添加物和接种物

4、厌氧发酵的工艺分类及工艺

（1）根据发酵温度分类

（2）根据投料运转方式分类