秸秆沼气主要有哪些发酵工艺及技术条件?
秸秆发酵产沼气的工艺:按不同的标准,秸秆沼气发酵可划分成不同的工艺。按发酵温度可分为常温发酵、中温发酵、高温发酵。按进料方式分为批量发酵、连续发酵与半连续发酵。批量发酵是指将发酵原料和接种物一次性装满沼气池,中途不再添加新料,产气结束后一次性出料。 优点是投料启动成功后,不再需要日常进料管理,简单省事;缺点是启动慢,产气分布不均衡,产肥量偏低。连续发酵是指沼气池加满了原料正常产气后,每天分几次或连续不断地加人原料,同时也排走相同体积的发酵料液。 半连续发酵是指在沼气池启动时一次性加入较多原料,正常产气后,不定期、不定量地添加新料。优点是容易做到均衡产气和计划用气,沼肥产量高。缺点是需要...全部
秸秆发酵产沼气的工艺:按不同的标准,秸秆沼气发酵可划分成不同的工艺。按发酵温度可分为常温发酵、中温发酵、高温发酵。按进料方式分为批量发酵、连续发酵与半连续发酵。批量发酵是指将发酵原料和接种物一次性装满沼气池,中途不再添加新料,产气结束后一次性出料。
优点是投料启动成功后,不再需要日常进料管理,简单省事;缺点是启动慢,产气分布不均衡,产肥量偏低。连续发酵是指沼气池加满了原料正常产气后,每天分几次或连续不断地加人原料,同时也排走相同体积的发酵料液。
半连续发酵是指在沼气池启动时一次性加入较多原料,正常产气后,不定期、不定量地添加新料。优点是容易做到均衡产气和计划用气,沼肥产量高。缺点是需要进行日常管理,费人工。半连续发酵包括秸秆半连续发酵和混合原料半连续发酵。
混合原料半连续发酵工艺,在我国适用性最广,适用于畜禽规模不足以发展粪便半连续发酵工艺沼气的用户。既有粪便半连续发酵工艺的优点,又可在一定程度上弥补秸秆批量发酵工艺的不足。秸秆发酵产沼气的技术条件目前,影响秸秆发酵产沼气的主要因素有反应器结构、反应器接种物、发酵条件控制等方面因素。
反应器结构:沼气发酵一般采用批量进料,进出料工作量大和产气量低等技术难题一直困扰秸杆发酵在沼气领域中的应用,同时存在原料容易出现漂浮分层和结壳,固态发酵传质效果差,且搅拌阻力大,气体释放难等问题。
接种物:使用秸秆作为原料发酵沼气,在每次开始前都需要准备一定的接种物来启动反应。目前,常用的接种物为新鲜牛粪、老沼气池的沼渣、腐败河泥或城市污水处理厂的消化污泥等。原料的C/N值:一般认为沼气干发酵适宜的C/N值为25~30。
为了保证合适的C/N值,需要对发酵过程的营养物质进行必要的调控。发酵温度:在厌氧生物处理中,不同的温度范围内有不同类型的微生物活动,因此,厌氧生物处理按照微生物的特性,大体上有三个温度厌氧消化区:一是常温厌氧消化区。
适宜温度范围为15~20℃。我国农村中的沼气池一般属于这一类的常温厌氧消化。二是中温厌氧消化区。适宜温度范围为30~38℃,适宜于中温细菌生长繁殖,主要是马氏甲烷球菌。与常温发酵相比,分解快、产气率高、气质好,有利于规模化生产。
三是高温厌氧消化区。目前这种方式在厌氧生物处理中采用较少。pH值:pH值是厌氧消化体系的一个重要控制指标,pH值在6。8~7。4时产甲烷菌的活性最高,超出此范围活性随之下降。在发酵过程中,对发酵原料的pH值进行监控,当pH值低于6。
4时,可加人石灰水或者氨水调节,可保证沼气发酵过程的顺利进行。搅拌通过搅拌可使有机物充分分解,增加产气量(搅拌比不搅拌可提高产气量20%~30%)。机械搅拌是指在反应器内安装叶轮等进行的搅拌。
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