污水處理沼氣生產(chǎn)工藝流程說課材料.doc

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1、精品好文檔，推薦學(xué)習(xí)交流污水處理沼氣生產(chǎn)工藝操作流程沼氣生產(chǎn)工藝流程圖薯渣秸稈藥渣脫硫調(diào)配池發(fā)酵罐脫碳粗沼氣沼液沼渣壓縮車用燃?xì)夤桃悍蛛x液體固體固體有機(jī)肥液體有機(jī)肥熱水儲罐蒸汽鍋爐熱水鍋爐沼氣發(fā)酵基本原理沼氣發(fā)酵又稱為厭氧消化，是指有機(jī)物質(zhì)（如人畜家禽糞便、秸稈、雜草等）在一定的水分、溫度和厭氧條件下，通過種類繁多、數(shù)量巨大、且功能不同的各類微生物的分解代謝，最終形成甲烷和二氧化碳等混合性氣體（沼氣）的復(fù)雜的生物化學(xué)過程。沼氣發(fā)酵過程一般要經(jīng)歷三個階段，即液化階段、產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段。沼氣發(fā)酵過

2、程的液化階段僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝4精品好文檔，推薦學(xué)習(xí)交流用作沼氣發(fā)酵原料的有機(jī)物種類繁多，如禽畜糞便、作物秸稈、食品加工廢物和廢水，以及酒精廢料等，其主要化學(xué)成分為多糖、蛋白質(zhì)和脂類。其中多糖類物質(zhì)是發(fā)酵原料的主要成分，它包括淀粉、纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)等。這些復(fù)雜有機(jī)物大多數(shù)在水中不能溶解，必須首先被發(fā)酵細(xì)菌所分泌的胞外酶水解為可溶性糖、肽、氨基酸和脂肪酸后，才能被微生物所吸收利用。發(fā)酵性細(xì)菌將上述可溶性物質(zhì)吸收進(jìn)入細(xì)胞后，經(jīng)過發(fā)酵作用將它們轉(zhuǎn)化為乙酸、丙酸、丁酸等脂肪

3、酸和醇類及一定量的氫、二氧化碳。在沼氣發(fā)酵測定過程中，發(fā)酵液中的乙酸、丙酸、丁酸總量稱為中揮發(fā)酸(TVA)。蛋白質(zhì)類物質(zhì)被發(fā)酵性細(xì)菌分解為氨基酸，又可被細(xì)菌合成細(xì)胞物質(zhì)而加以利用，多余時也可以進(jìn)一步被分解生成脂肪酸、氨和硫化氫等。蛋白質(zhì)含量的多少，直接影響沼氣中氨及硫化氫的含量，而氨基酸分解時所生成的有機(jī)酸類，則可繼續(xù)轉(zhuǎn)化而生成甲烷、二氧化碳和水。脂類物質(zhì)在細(xì)菌脂肪酶的作用下，首先水解生成甘油和脂肪酸，甘油可進(jìn)一步按糖代謝途徑被分解，脂肪酸則進(jìn)一步被微生物分解為多個乙酸。沼氣發(fā)酵過程的產(chǎn)酸階段（1

4、）產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌發(fā)酵性細(xì)菌將復(fù)雜有機(jī)物分解發(fā)酵所產(chǎn)生的有機(jī)酸和醇類，除甲酸、乙酸和甲醇外，均不能被產(chǎn)甲烷菌所利用，必須由產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌將其分解轉(zhuǎn)化為乙酸、氫和二氧化碳。（2）耗氫產(chǎn)乙酸菌耗氫產(chǎn)乙酸菌也稱同型乙酸菌，這是一類既能自養(yǎng)生活能異養(yǎng)生活的混合營養(yǎng)型細(xì)菌。它們既能利用H2+CO2生成乙酸，也能代謝產(chǎn)生乙酸。通過上述微生物的活動，各種復(fù)雜有機(jī)物可生成有機(jī)酸和H2／CO2等。沼氣發(fā)酵過程中的產(chǎn)甲烷階段（1）產(chǎn)甲烷菌的類群產(chǎn)甲烷菌包括食氫產(chǎn)甲烷菌和食乙酸產(chǎn)甲烷菌兩大類群。在沼氣發(fā)酵過程中，甲烷的形成是

5、由一群生理上高度專業(yè)化的古細(xì)菌--產(chǎn)甲烷菌所引起的，產(chǎn)甲烷菌包括食氫產(chǎn)甲烷菌和食乙酸產(chǎn)甲烷菌，它們是厭氧消化過程食物鏈中的最后一組成員，盡管它們具有各種各樣的形態(tài)，但它們在食物鏈中的地位使它們具有共同的生理特性。它們在厭氧條件下將前三群細(xì)菌代謝終產(chǎn)物，在沒有外源受氫體的情況下把乙酸和H2／CO2轉(zhuǎn)化為氣體產(chǎn)生CH4／CO2，使有機(jī)物在厭氧條件下的分解作用以順利完成。目前已知的甲烷產(chǎn)生過程由以上兩組不同的產(chǎn)甲烷菌完成。①由CO2和H2產(chǎn)生甲烷反應(yīng)為：CO2+4H2—CH4+2H2O②由乙酸或乙酸化合

6、物產(chǎn)生甲烷反應(yīng)為：CH3COOH—CH4+CO2CH3COONH4+H2O—CH4+NH4HCO3（2）產(chǎn)甲烷菌的生理特性僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝4精品好文檔，推薦學(xué)習(xí)交流①產(chǎn)甲烷菌的生長要求嚴(yán)格厭氧環(huán)境。產(chǎn)甲烷菌廣泛存在于水底沉積物和動物消化道等極端厭氧的環(huán)境中。 ②產(chǎn)甲烷菌食物簡單產(chǎn)甲烷菌只能代謝少數(shù)幾種碳素底物生成甲烷。③產(chǎn)甲烷菌適宜生存在pH值中性條件下 ④產(chǎn)甲烷菌生長緩慢發(fā)酵溫度沼氣發(fā)酵的溫度范圍一般在10~60℃之間，溫度對沼氣發(fā)酵的影響很大，溫度升高沼氣發(fā)酵的產(chǎn)氣率

7、也隨之提高，通常以沼氣發(fā)酵溫度區(qū)分為：高溫發(fā)酵、中溫發(fā)酵和常溫發(fā)酵工藝。（1）高溫發(fā)酵工藝高溫發(fā)酵工藝指發(fā)酵料液溫度維持50~60℃的范圍之間，實(shí)際控制溫度多在53±2℃，該工藝的特點(diǎn)是微生物生長活躍，有機(jī)物分解速度快，產(chǎn)氣率高，滯留時間短。采用高溫發(fā)酵可以有效地殺滅各種致病菌和寄生蟲卵，具有較好的衛(wèi)生效果，從除害滅病和發(fā)酵剩余物肥料利用的角度看，選用高溫發(fā)酵是較為實(shí)用的。但要維持消化器的高溫運(yùn)行，能量消耗較大。一般情況下，只有在有余熱可利用的條件下，可采用高溫發(fā)酵工藝，如處理經(jīng)高溫工藝流程排放的

8、酒精廢醪、檸檬酸廢水和輕工食品廢水等。（2）中溫發(fā)酵工藝中溫發(fā)酵工藝指發(fā)酵料液溫度維持在35±2℃的范圍之間，與高溫發(fā)酵相比，這種工藝消化速度稍慢一些，產(chǎn)氣率要稍低一些，但維持中溫發(fā)酵的能耗較少，沼氣發(fā)酵能總體維持在一個較高的水平，產(chǎn)氣速度比較快，料液基本不結(jié)殼，可保證常年穩(wěn)定運(yùn)行。（3）常溫發(fā)酵工藝常溫發(fā)酵工藝指在自然溫度下進(jìn)行沼氣發(fā)酵，發(fā)酵溫度受氣溫影響而變化，我國農(nóng)村戶用沼氣池基本上采用這種工藝。其特點(diǎn)是發(fā)酵料液的溫度隨氣溫、地溫的變化而變化，一般料液溫度低于10℃以后，產(chǎn)氣