6.9.1 厌氧发酵工艺在线视频

同学你好

这个知识点我们来讲解厌氧发酵工艺

首先来看厌氧发酵工艺的分类

按照温度进行分类

可以分为高温发酵 中温发酵以及常温发酵

先来看一下高温发酵

高温发酵

它的最佳的温度范围是47-55℃

在这个温度范围内

有机物分解旺盛

发酵速度快

物料在厌氧池内的停留时间是相对比较短的

比较适合城市垃圾 粪便以及有机污泥的处理

而中温发酵的温度

一般是在30-35℃

在发酵温度范围内

有机物的消化速度也是比较快的

产气率比较高

在实际中应用是相对比较多的

再来看常温发酵

因为常温发酵温度不受人为控制

基本上是随着气温的变化而不断变化的

通常夏季的产率是比较高的

而冬季的产率会降低

这种工艺的优点

它是沼气池的结构相对比较简单

造价比较低

但是一般的固体废物很少采用

常温厌氧发酵

因为它是温度是不受人为控制的

随着气温而改变

所以我们一般不太采用常温发酵的方式

按照发酵级数进行分类

我们首先来看一下单级的发酵

那么这种单级的发酵

它只有一个沼气池

在整个的沼气发酵过程中都是

在这一个沼气池里进行的

设备相对是比较简单的

投资运行的费用比较低

但是条件控制是较难的

而两极发酵和多级发酵

它的原料

先在一个发酵池里边停留一定的时间

在这里边进行分解和产气

然后产生的料液

从第一个发酵池进入到第二个

或者是更多的发酵池里面

进行继续的发酵产气

这样的发酵工艺停留时间是比较长的

而且有机物的分解是相对比较彻底的

但是投资运行的费用比较高

再来看一下按照投料运转的方式进行分类

可以分为连续发酵 半连续发酵

批量发酵两步发酵

这也是我们经常用到的一种分类方式

首先来看连续发酵

那么连续发酵它是每天或者是随时连续定量的

向发酵仓里面加料以及排出旧料

发酵的整个过程能够长期连续进行

这种发酵工艺比较易于控制

而且能够保持稳定的有机物消化速度以及产气率

适合处理来源稳定的城市污水

工业废水以及大中型的这种畜牧场的粪便等

半连续发酵

启动的时候是一次性的

加入比较多的发酵原料

当产气量下降的时候

再往里边定期的加入新料

以及排出旧料

用来维持比较稳定的产气率

我国农村应用这样的工艺是比较多的

因为农村由于原料的特点

以及用肥的集中等等原因

所以经常采用这种半连续发酵的方式

再来看批量发酵

批量发酵是一次性投料

进行发酵

在期间不再添加新料

当发酵周期结束之后再把旧料取出

重新加入新料这样的一个发酵的工艺

那么这种工艺它产气量在初期的时候

上升的很快

维持一定时间之后产气达到高峰之后

产气量下降

因此这种工艺的发酵产气量是不均衡的

还有一种是两步发酵工艺

这种工艺是根据早沼气发酵的过程

将它分为产酸和产甲烷两个阶段

根据这个原理而开发出来的一种工艺

那么这种工艺的特点是在沼气的发酵过程中

产酸和产甲烷的过程分别在不同的装置中进行

给它最适的条件

分步的严格控制

用来实现整个发酵过程中的最优化

因此单位产气率以及在沼气中的甲烷产量

是相对比较高的

接下来我们来认识一下常用的发酵设备

首先这种发酵池有立式圆形水压式沼气池

立式圆形浮罩式沼气池

长方形沼气池

以及现在大型工业化沼气发酵设备

首先来看一下立式圆形水压式沼气池

那么这种沼气池是比较常见的

在我国农村用的比较多的一种池形

也被称为中国式沼气池

那么这种沼气池它的结构相对比较简单

管理起来也很方便

但是产气量不太稳定

那么接下来我们来认识一下这个沼气池

看一下它的结构以及工作原理

动画里边的沼气池我们来看一下 它是一种

埋在地下的立式圆筒型发酵池

池盖以及池底是呈现出圆弧形

主要包括进料管 发酵间

出料管 导气管等部分组成

发酵和储气是在同一个空间内进行的

上半部分是它的储气间

下半部分是它的发酵间

那么在使用前发酵间与出料间的液面

是处在同一平面上的

开始进料之后开始进行厌氧发酵

由于发酵间气体的产生

发酵间的料液不断被升高的气压压入出料间

使出料间的水位上升

当气量达到最大的时候

发酵间的水面降至最低位置

使用沼气的时候把上面的导气开关打开

发酵间的压力减小

出料间的料液就返回到发料间

那么这个时候水面再一次相平

当停止使用沼气的时候

发酵间的液面再次下降

如此反复进行

这个就是立式圆筒形的发酵池的

工作原理

再来看一下浮罩式的沼气池

浮罩式的沼气池又称为是哥巴式的沼气池

在印度的农村是非常常见的一种池形

那么它与水压式的沼气池的主要区别是

它的这种钢板制的圆筒状的这种贮气罩

代替了刚刚我们讲的水压式沼气池的贮气间

那么这种贮气罩它是浮动的

它浮动在发酵液的上边

里边有固定的搅拌器

这种池型的气压是相对比较稳定的

但是对于它的贮气罩的材料要求是比较高的

所以成本是相对比较高的

接下来我们来看一下这种沼气池

它的结构以及原理

这种沼气池它的池底是用混凝土制成的

两侧分别为进出料管

那么池体呈圆柱形

浮罩大多数用钢材制成

或者是一些水泥的构件

最简单的一种是发酵池与气罩一体化

还有这种发酵间与浮罩分开的原理都是一样的

那么发酵池产生沼气之后

慢慢地用这个气压将浮罩顶起来

并且依照浮罩自身的重力

使气室产生一定的压力

便于沼气的输出

这种沼气池可以一次性投料

也可以半连续性投料

还有一种长方形的沼气池

它主要由消化室 气体储藏室 贮水库 进料口

搅拌器等等部件组成

气体储藏室与消化室是相连通的

它是位于消化室的上方

那么我们来看一下它的一个工作原理

那么我们来看一下长方形的发酵池

如果下边的发酵室产生的气压过高的时候

这个时候可以把消化室的废液通过进料间的

通水穴压入储水库里边

如果压力不足 气压下降的话

储水库里边的水由于自身的重力

再一次流入到消化室

这个时候可以通过水量来进行调节

气体储藏室的空间

产生的气体是相对比较稳定的

再来看一下这几个现代大型工业化的

沼气发酵设备

欧美型的 经典型的 蛋型的

以及 欧洲平底型的

这种欧美型发酵设备

它的底部沉积层和表面的浮渣层

它是通过气体产生的一个强烈的环流

来进行处理的

这种经典型的呢

这个结构呢它是比较有利于这种发酵污泥

使污泥处于均匀的完全循环的状态

蛋形的没有死角

所以不会产生过多的这种物料的沉积

再来看欧洲平底型的

它与欧美型的相比较

它的直径和高度的比例是非常合理的

造价也不是非常的高

那么这些刚刚说到的这些

大型的工业化沼气发酵设备

一般它是用这种钢筋混凝土制成的

而且配备了循环的装置

使反应物在里边呈现出不断循环的状态

那么为了实现这种循环

一般在消化罐的外部

它是设有这种动力泵循环用的这种混合器

既可以起到混合的作用

又可以借以形成物料的环流

这个就是现在

大型的工业化沼气设备的实物图

可以看一下

这些都是它的沼气发酵设备

接下来来看一下主要的发酵工艺

首先原料的预处理

原料的预处理一般是将需要进行发酵的

这些原料进行分选 固液分离等等

这样的预处理的方法

接下来就开始进行厌氧发酵

那么有机物在厌氧发酵的条件下产生沼气

就需要有厌氧发酵的装置

厌氧发酵产生的沼气需要进行提纯净化

因为这种新产生的沼气

不适宜做这种直接的燃料

需要进行气水分离 脱硫等净化处理

这样沼气才可以进行利用

其中脱硫是它的一个主要的一个问题

接下来（进行）沼气储存以及输送

由于沼气它的产生的速率之间的不平衡

所以需要设置这种储气柜来进行调节

沼气输送装置是从它的储气柜

到最终的沼气用户之间的输气的管路

以及相关的阀门组成

最后到沼气的利用

可以作为农村的生活燃料

进行沼气发电

或者是并入燃气管网等等

好

这一节的知识点主要内容有厌氧发酵的分类

以及厌氧发酵设备

还有我们刚刚讲到的厌氧发酵的工艺

好

谢谢