沼氣工程知識

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簡單介紹影響沼氣工程發(fā)酵的原因

信息來源：www.cietri.com | 發(fā)布時間：2023年03月02日

發(fā)酵原理: 沼氣發(fā)酵是有機物在隔絕空氣并在一定溫度、濕度條件下由多種厭氣性有機營養(yǎng)型細菌參與的發(fā)酵過程,包括分解過程和產(chǎn)氣過程。 (1)分解過程:由厭氣性分解細菌分解復雜的碳水化合物和含氮化合物,形成簡單的有機化合物和無機物,如乳酸、丁酸、甲酸和二氧化碳、硫化氫、氨氣等。 (2)產(chǎn)氣過程:簡單的有機化合物和無機物經(jīng)過沼氣細菌作用產(chǎn)生甲烷即沼氣,

1.溫度
沼氣池是利用糞便、農(nóng)作物秸稈等有機物在厭氧的條件下，經(jīng)過微生物生理代謝產(chǎn)生主要成分為CH4和CO2，還有少量的H2、H2S、CO等可燃性氣體，屬生物質(zhì)能源。開展沼氣發(fā)酵的研究有著重大的意義和作用，本文就沼氣發(fā)酵的影響因素進行了探討。

沼氣發(fā)酵可分為三個溫度范圍：50～65℃稱高溫發(fā)酵，20～45℃稱中溫發(fā)酵，20℃以下稱低溫發(fā)酵。此外，隨自然溫度變化的發(fā)酵方式稱常溫發(fā)酵。

沼氣池

沼氣發(fā)酵受到溫度和溫度波動的影響。在同一溫度類型條件下，由于沼氣發(fā)酵微生物的代謝活動隨著溫度的上升而增加，在一定的溫度范圍內(nèi)，溫度越高，發(fā)酵產(chǎn)氣速率越快；短時間內(nèi)若溫度波動幅度過大時，可能導致停止產(chǎn)氣。

2.酸堿度（PH值）
通常沼氣池中的產(chǎn)甲烷細菌適宜的PH值范圍為6.5～7.8，PH值的變化會直接影響產(chǎn)甲烷菌的生存和代謝。一般情況下，沼氣池的PH值應維持在6.8～7.5之間，在7.2左右。

pH值在5.5以下，產(chǎn)甲烷菌的活動完全受到抑制，而pH值上升至8甚至8.5時，仍保持一定的產(chǎn)氣率。產(chǎn)酸菌的pH值范圍為4.0～7.0，在超過甲烷菌的pH值范圍，酸性發(fā)酵可能超過甲烷發(fā)酵，造成反應器內(nèi)“酸化”現(xiàn)象的發(fā)生。

影響pH值變化的因素主要有以下幾點：一是發(fā)酵原料的pH值；二是在厭氧發(fā)酵啟動時，投料濃度過高，接種物中的產(chǎn)甲烷菌數(shù)量不足，以及在消化器運行階段突然升高負荷，都會因產(chǎn)酸與產(chǎn)甲烷的速度失調(diào)而引起揮發(fā)酸的積累，導致pH值下降，這往往是造成厭氧發(fā)酵啟動失敗或終止的主要原因。

在厭氧發(fā)酵過程，如果pH值過高，可適當投入石灰水、Na2CO3溶液加以中和，也停止進料產(chǎn)酸作用下降、產(chǎn)甲烷作用相對增強，使積累于發(fā)酵液內(nèi)的有機酸逐漸分解，pH值則逐漸恢復正常。

3.氧氣含量
沼氣發(fā)酵啟動和投料時帶入的一部分氧氣對沼氣發(fā)酵危害不大，不會破壞沼氣發(fā)酵的正常進行。這是因為沼氣池中存在一部分好氧菌和兼性菌，帶入的氧氣很快會被不產(chǎn)甲烷細菌中的好氧菌或兼性菌消耗掉，使池內(nèi)保持厭氧環(huán)境，同時這一部分氧氣也使好氧菌、兼性菌與厭氧菌保持著動態(tài)的平衡關系，但為了保持好的厭氧環(huán)境，發(fā)酵過程中必須不漏氣。

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