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哪些因素会影响黑膜沼气池的发酵?

 新时代环保人 2022-02-12

1.温度

沼气是使用粪便、农作物秸秆等有机物在厌氧的条件下,经过微生物生理代谢发生首要成分为CH4和CO2,还有少量的H2、H2S、CO等可燃性气体,属生物质能源。展开沼气发酵的研讨有着严峻的意义和效果,本文就沼气发酵的影响因素进行了探讨。

沼气发酵可分为三个温度规模:50~65℃称高温发酵,20~45℃称中温发酵,20℃以下称低温发酵。此外,随天然温度改变的发酵方式称常温发酵。

沼气发酵遭到温度和温度动摇的影响。在同一温度类型条件下,由于沼气发酵微生物的代谢活动跟着温度的上升而增加,在必定的温度规模内,温度越高,发酵产气速率越快;短时间内若温度动摇幅度过大时,或许导致中止产气。

黑膜沼气池许多研讨者对此进行了很多的研讨,Harremoes等经过分析实验成果,得出了以下定论:中温厌氧消化的温度为30~40℃。当温度在15℃以上时,厌氧发酵才干很好地进行。温度在10℃以下,不管产酸菌仍是产甲烷菌都都遭到严峻抑制;温度在10℃以上,产酸菌首先开始活动,总挥发酸的产值直线上升;温度在15℃以上时,产甲烷菌的代谢活动才活跃起来,产气率明显提高,挥发酸含量敏捷下降,在气温下降时有必要考虑保温。

2.酸碱度(PH值)

通常沼气池中的产甲烷细菌适合的PH值规模为6.5~7.8,PH值的改变会直接影响产甲烷菌的生存和代谢。一般状况下,沼气池的PH值应维持在6.8~7.5之间,在7.2左右。

pH值在5.5以下,产甲烷菌的活动完全遭到抑制,而pH值上升至8甚至8.5时,仍坚持必定的产气率。产酸菌的pH值规模为4.0~7.0,在超越甲烷菌的pH值规模,酸性发酵或许超越甲烷发酵,形成反应器内“酸化”现象的发生。

影响pH值改变的因素首要有以下几点:一是发酵质料的pH值;二是在厌氧发酵发动时,投料浓度过高,接种物中的产甲烷菌数量不足,以及在消化器运行阶段突然升高负荷,都会因产酸与产甲烷的速度失调而引起挥发酸的堆集,导致pH值下降,这往往是形成厌氧发酵发动失利或终止的首要原因。

在厌氧发酵进程,假如pH值过高,可适当投入石灰水、Na2CO3溶液加以中和,也牢靠中止进料产酸效果下降、产甲烷效果相对增强,使堆集于发酵液内的有机酸逐步分化,pH值则逐步康复正常。

假如pH值降至6.0以下,黑膜沼气池则应在调整pH值的一起,很多投入接种污泥,以加快pH值康复。为防止沼气发酵酸化效果的发生,应加强对pH值的检测,假如所产气体中CO2比例突然升高或发酵中挥发酸含量突然上升,都是pH值要下降的预兆,这是应采纳办法削减进料,降低消化器负荷,即可防止酸化现象,假如比及pH值下降后,再进行补救则难的多。

3.氧气含量

沼气发酵发动和投料时带入的一部分氧气对沼气发酵危害不大,不会破坏沼气发酵的正常进行。这是因为沼气池中存在一部分好氧菌和兼性菌,带入的氧气很快会被不产甲烷细菌中的好氧菌或兼性菌消耗掉,使池内坚持厌氧环境,一起这一部分氧气也使好氧菌、兼性菌与厌氧菌坚持着动态的平衡关系,但为了坚持好的厌氧环境,发酵进程中有必要不漏气。

4.沼气发酵质料的碳氮比

发酵质料的碳氮比(C/N),是指质料中有机碳含量和氮含量的比例关系。沼气发酵微生物需要的必定的碳、氮、磷等营养物质,才干正常成长和进行生命活动。碳元素为微生物生命活动供给能量,是形成甲烷的重要物质;氮元素也是构成微生物细胞的首要元素。这三种营养元素之间的比例,不论是好氧发酵仍是沼气发酵,氮与磷的比例是断定值,为5:1。碳与氮的比值则规模较宽,以往的实践以为发酵质料的C/N以(13~30:1)为宜,大于30:1效果不佳,小于13:1还可正常发酵。但是,实际上以人粪便为首要质料(C/N=3.9:1)的沼气池也能很好的运行。所以,正常的沼气发酵要求适合的碳氮比,但不严厉,要重视沼气池的发动和培育好相适应的菌种,提高沼气发酵细菌的适应能力。

在沼气发酵进程中,细菌不断将有机碳素转化为CH4和CO2,发生的沼气放出,一起将一部分碳素和氮素组成细胞物质,多余的氮素物质则被分化以NH4HCO3的方式溶于发酵液中。经过这样一轮的分化,C/N值下降一次,生成的细胞物质逝世后又被用作质料。要想消化器内的C/N值适合,进料的C/N值则可更高些。因为厌氧细菌成长缓慢,一起逝世的老细胞又可作为氮素的来历,所以污泥在消化器内停留期越长,对投入氮素的需求越少。

5.沼气发酵接种物

沼气发酵细菌的多少和质量的高低直接影响沼气发酵、产气速率和沼气的质量。沼气发酵能否快速发动与高质量和很多的接种物有关。

假如沼气发酵发动时的接种物不够,或许会呈现发动缓慢,经过很长时间,产气速率仍然较低的状况;接种物质量较差,产甲烷细菌数量较少,活性较低,此时水解性细菌和产氢产酸细菌很快繁殖,而产甲烷细菌繁殖较慢,导致不产甲烷效果较快,产甲烷与不产甲烷进程的平衡失调,就或许形成有机酸的缓慢堆集,发酵液pH值下降,沼气池酸化,呈现产气慢和沼气中甲烷含量低且质量差的状况。

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