簡單介紹影響沼氣工程發(fā)酵的原因
信息來源:brandsupa.com | 發(fā)布時(shí)間:2023年03月02日
發(fā)酵原理: 沼氣發(fā)酵是有機(jī)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(jī)營養(yǎng)型細(xì)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(xì)菌分解復(fù)雜的碳水化合物和含氮化合物,形成簡單的有機(jī)化合物和無機(jī)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(jī)化合物和無機(jī)物經(jīng)過沼氣細(xì)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(jī)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(jìn)行了探討。
沼氣發(fā)酵可分為三個(gè)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。
沼氣發(fā)酵受到溫度和溫度波動(dòng)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(dòng)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(shí)間內(nèi)若溫度波動(dòng)幅度過大時(shí),可能導(dǎo)致停止產(chǎn)氣。
2.酸堿度(PH值)
通常沼氣池中的產(chǎn)甲烷細(xì)菌適宜的PH值范圍為6.5~7.8,PH值的變化會(huì)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(yīng)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(dòng)完全受到抑制,而pH值上升至8甚至8.5時(shí),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(yīng)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(diǎn):一是發(fā)酵原料的pH值;二是在厭氧發(fā)酵啟動(dòng)時(shí),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(yùn)行階段突然升高負(fù)荷,都會(huì)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(dǎo)致pH值下降,這往往是造成厭氧發(fā)酵啟動(dòng)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(dāng)投入石灰水、Na2CO3溶液加以中和,也停止進(jìn)料產(chǎn)酸作用下降、產(chǎn)甲烷作用相對(duì)增強(qiáng),使積累于發(fā)酵液內(nèi)的有機(jī)酸逐漸分解,pH值則逐漸恢復(fù)正常。
3.氧氣含量
沼氣發(fā)酵啟動(dòng)和投料時(shí)帶入的一部分氧氣對(duì)沼氣發(fā)酵危害不大,不會(huì)破壞沼氣發(fā)酵的正常進(jìn)行。這是因?yàn)檎託獬刂写嬖谝徊糠趾醚蹙图嫘跃瑤氲难鯕夂芸鞎?huì)被不產(chǎn)甲烷細(xì)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(shí)這一部分氧氣也使好氧菌、兼性菌與厭氧菌保持著動(dòng)態(tài)的平衡關(guān)系,但為了保持好的厭氧環(huán)境,發(fā)酵過程中必須不漏氣。