毕业论文---沼气工程原料预处理与启动条件控制

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1、 *沼气工程原料预处理与 启动条件控制 目目 录录 摘要. 1 前言. 2 1 概述 . 2 1.1 沼气发酵原料 2 1.2 沼气发酵的工艺条件 2 1.2.1 严格的厌氧环境 2 1.2.2 发酵温度 . 3 1.2.3 适宜的料液浓度 3 1.2.4 接种物 3 1.2.5 适宜的酸碱度 4 1.2.6 碳、氮、磷的比例 . 4 1.2.7 添加剂和抑制剂 4 1.2.8 搅拌 4 2 *沼气工程的进料过程 . 5 2.1 投料方案的制定 5 2.2 启动前的原料准备 . 5 2.2.1 原料的收集 . 5 2.2.2 原料的预处理 5 2.2.3 菌种的培养 . 6 2.3 启动时的条

2、件控制 6 2.3.1 发酵温度的控制 . 6 2.3.2 发酵料液 pH 的控制 . 6 2.3.3 进料浓度的控制 . 6 2.4 投料的操作进程 . 6 结束语 . 7 致谢. 8 参考文献 8 1 摘要摘要 大中型沼气工程的进料较农村户用沼气池进料复杂，前者对沼气发酵工艺要求更为严 格，尤其在原料的选择与预处理、菌种的培养、进料温度、pH 以及浓度均需严格控制。大 中型沼气工程一般要求是进料料液浓度不宜过高， 并采用少量多次的进料方法， 初次进料浓 度控制在 6%左右。本文结合沼气发酵的工艺条件，对奇台县*沼气工程的启动投料做了分 析，阐明了在启动前的原料处理以及启动进料过程中各条件的

3、控制，直至产生沼气的过程。 关键词关键词：沼气工程 启动 条件控制 2 前言前言 我国大中型沼气工程在过去的二十多年中， 主要与大中型规模化养殖场配套， 用以处理 禽畜粪便污水，累计建造量已愈万座。由于大中型沼气工程进料量大，进料过程通常使用循 环泵进行，在使用过程中需控制 pH 值与温度等条件处于正常范围内，在整个运行过程中， 对原料的处理就显得尤为重要。我国目前各沼气工程普遍存在进料难，甚至进料失败，进料 后期产气出现异常等， 这都是未严格按照沼气发酵基本工艺操作不慎而造成的。 故无论在进 料前还是进料后，尤其是对沼气工程进行启动时，都需要强化对沼气基本发酵工艺的学习， 以保证能够顺利产气

4、。 1 概述概述 1.1 沼气发酵原料沼气发酵原料 在沼气发酵过程中，发酵原料是产生沼气的底物，是沼气发酵的首要环节。发酵原料的 性质决定了采用的消化工艺、发酵时间和沼气产率的不同，各种禽畜粪便，如猪、牛、鸡等 家畜及家禽饲养场的粪便都是良好的沼气发酵原料。另外，各种农作物秸秆、杂草以及农产 品加工废弃物、废水，如酒精废醪、淀粉、豆制品等废水均可作为原料来进行沼气发酵。 1.2 沼气发酵的工艺条件沼气发酵的工艺条件 沼气发酵的实质是一系列的微生物活动过程。 从微生物角度讲， 沼气发酵就是培养厌氧 消化泥，并创造适应的条件，是厌氧污泥具有较高的活性，从而得到较高的沼气产率或污水 净化效率。微生物

5、厌氧发酵受多种因素的影响，这些因素主要有：沼气发酵原料、菌种、温 度、pH、负荷、碳氮比、营养元素及微量元素、有毒物质和搅拌等。 沼气池（或沼气发酵罐）发酵产气的好坏与发酵条件的控制密切相关。在发酵条件比较 稳定的情况下产气旺盛，否则产气不好。实践证明，往往由于某一条件没有控制好而引起整 个系统运行失败。因此，控制好沼气发酵的工艺条件是维持正常发酵产气的关键。 1.2.1 严格的厌氧环境严格的厌氧环境 沼气发酵微生物包括产酸菌和产甲烷菌两大类， 它们都是厌氧性细菌， 尤其是产生甲烷 的甲烷菌是严格厌氧菌， 对氧特别敏感。 它们不能在有氧的环境中生存， 哪怕微量的氧存在， 生命活动也会受到抑制，

6、甚至死亡。因此，建造一个不漏水、不漏气的密闭沼气池（罐）， 是人工制取沼气的关键。 大中型沼气工程启动时， 不需要追求严格的厌氧条件， 这是因为污泥中通常存在兼性细 菌， 水中的溶解氧很快会被种泥中的兼性厌氧菌消耗并形成严格的厌氧条件。 对于畜禽废水， 启动相对容易，可以加快启动速度，启动时所进的料液宜为经熟化的料液（如工程中设有水 解酸化池，畜禽污水经12d水解酸化，即可认为料液已经熟化）。在进行发酵装置启动时， 如装置内放有一定量的清水（一般不大于容积的80%），更有利于厌氧装置的启动。进料料 液浓度不宜过高，并采用少量多次的进料方法；同时加大循环量，只有当发酵装置内料液的 3 pH和产气情况正常时，才能加入新的料液。 1.2.2 发酵温度发酵温度 沼气发酵微生物是在一定的温度范围进行代谢活动， 可以在865产生沼气， 温度高低 不同产气速度不同。 在865范围内， 温度越高， 产气速率越大， 但不是线性关系。 4050 是沼气微生物高温菌和中温菌活动的过度区间， 它们在这个温度范围内都不太适应， 因而此 时产气速率会下降。当温度增高到4055时