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随着近年来厌氧技术的不断发展和人们环保意识及经济可持续发展理念的不断加强,越来越多的USR固体厌氧反应器和CSTR厌氧消化反应器被用于酒精行业、禽畜养殖行业、制药菌渣废水处理等行业的固液发酵沼气资源化利用上面。
禽畜场鲜粪通过上料系统投入厌氧消化器(或在计量池内混合后泵入厌氧消化器)。禽畜舍冲洗水汇集到计量池,直接泵入厌氧消化器的前部,在消化器内搅拌装置作用下,配置成高浓度的发酵液(TS浓度在9%左右)。为保持厌氧反应器内的温度在30~35℃左右,厌氧反应器进水设有盘管装置,热源为太阳能或其它外部供热。粪污经厌氧消化,产生的沼气经脱硫、脱水、净化后进入发电系统进行发电。沼渣、沼液经过滤脱水,分离的沼渣作为有机肥,沼液进入贮存池作为液态有机肥直接施用于农田或处理达标后排放。一个完整的大中型沼气发电工程,无论其规模大小,都包括了如下的工艺流程:原料(粪污)的收集、预处理、厌氧消化系统、出料的后处理系统、沼气净化系统、沼气发电系统、电气及控制系统、余热利用系统等、循环冷却系统、静音系统等。
沼气的产生,在完全与氧气隔绝(厌氧)的条件下,高浓度有机废水中有机物在厌氧微生物作用下被转化为沼气(含甲烷55—65%)。以养猪场废水为例,据理论推算,每公斤COD可转化成0.583m3沼气,一般按0.5 m3计算。若厌氧停留时间10天以上,将约90%的COD被转化成沼气,吨猪粪可产沼气产量将达到60 m3。
 决定或影响沼气产量的因素有:
1.可生化性能:通常将BOD与COD的比值大小看作可生化性能的优劣。比值越大,可生物降解的性能越高,沼气产量也越多,比值大于0.4就称可生物降解性能良好,比值小于0.2可生化性能就太低了。
2、有机物浓度:在厌氧条件下,有机物降解的产物是沼气,只要可生化性能良好,COD含量越高,沼气产量也就越多,这就是说薯类酒精每m3原糟液可产沼气26 m3,而分离后的每m3糟液只能产16—18 m3沼气的道理。
 3、厌氧反应器的有效容积及停留时间,在一定范围内与沼气产量成正比关系。
4、进料温度控制对甲烷菌的正常生活影响很大,我们对酒精废水处理利用的是中高温甲烷菌,经过多年实践经验的总结,认为高温甲烷菌的最适生长温度为55±1℃,中温菌种的最适生长温度是35±1℃。在其它情况相同的条件下,利用高温甲烷菌比利用中温甲烷菌发酵速率要高出2/3。在一天时间内,温度变化若>1℃,会引起甲烷菌生长速率迅速下降,甚至会出现死亡速率大于增殖速率,直接影响有机物去除率和沼气产量。
5、控制 PH值是废水厌氧处理最重要的影响因素之一,甲烷菌对PH值非常敏感,最适合的范围是7—7.4,超出此范围,甲烷菌增殖速率迅速下降,直接影响沼气产量。另外营养物与微量元素也是影响甲烷产量比较重要的因素,但酒精废水受影响不大。
6、要提高厌氧反应器的负荷,必须提高反应器的消化速率。除以上营养物质、温度、PH值等条件外,反应器的污泥浓度以及污泥与有机物之间的有效接触(即传质过程)是影响厌氧消化速率的两个最关键因素。反应器要有较高的有机负荷,旧必须同时具备两个条件:较高的污泥浓度和良好的传质过程。而这两个条件是由反应器的结构形式决定的。
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