污水处理沼气生产工艺流程

1、污水处理沼气生产工艺操作流程沼气生产工艺流程图马铃薯渣稻草渣滓脱硫供应池发酵罐脱碳粗沼气沼液和残渣压缩汽车汽油固液分离液体固体固体有机肥液态有机肥热水储水箱蒸汽发生器热水锅炉沼气发酵的基本原理沼气发酵，也称为厌氧消化，是指一个复杂的生化过程，其中有机物质(如人、畜禽粪便、秸秆、杂草等。)在一定的水分、温度和厌氧条件下，被各种不同种类、不同数量、不同功能的微生物分解代谢，最终形成甲烷和二氧化碳等混合气体(沼气)。沼气发酵一般经历三个阶段，即液化阶段、产酸阶段和产甲烷阶段。沼气发酵过程的液化阶段用作沼气发酵原料的有机物质种类很多，如牲畜粪便、农作物秸秆、食品加工废弃物和废水、酒精废弃物等。主要化学

2、成分是多糖、蛋白质和脂类。其中，多糖是发酵原料的主要成分，包括淀粉、纤维素、半纤维素、果胶等。这些复杂的有机物大多不溶于水，在被微生物吸收和利用之前，必须被发酵细菌分泌的胞外酶水解成可溶性糖、肽、氨基酸和脂肪酸。将这些可溶性物质吸收到细胞中后，发酵细菌将其转化为脂肪酸和醇，如乙酸、丙酸和丁酸，以及一定量的氢气和二氧化碳。在测定沼气发酵过程中，发酵液中乙酸、丙酸和丁酸的总量称为总挥发性脂肪酸。蛋白质物质被发酵细菌分解成氨基酸，并可被细菌用来合成细胞物质，还可进一步分解成脂肪酸、氨、硫化氢等。蛋白质的含量直接影响沼气中氨和硫化氢的含量，而氨基酸分解过程中产生的有机酸可以继续转化为甲烷、二氧化碳和水

3、。在细菌脂肪酶的作用下，脂类首先被水解成甘油和脂肪酸，甘油可以被糖代谢进一步分解，脂肪酸可以被微生物进一步分解成多种乙酸。沼气发酵过程的产酸阶段(1)产氢乙酸细菌除甲酸、乙酸和甲醇外，发酵细菌产生的有机酸和醇不能被产甲烷菌利用，必须被产氢乙酸细菌分解转化为乙酸、氢气和二氧化碳。(2)产氢产乙酸细菌产氢产乙酸细菌，也称为同型乙酸细菌，是混合营养细菌，可以自养和异养生存。它们不仅能通过H 2O 2产生乙酸，还能通过新陈代谢产生乙酸。有机酸和H2/CO2可以通过上述微生物活性从各种复杂的有机物质中产生。沼气发酵过程中的沼气生产阶段(1)产甲烷菌群产甲烷菌包括产氢产甲烷菌和产乙酸产甲烷菌。在沼气发酵过

4、程中，甲烷的形成是由一组高度特化的古菌产甲烷菌引起的，包括产氢产甲烷菌和产乙酸产甲烷菌，它们是厌氧消化过程中食物链的最后成员。尽管它们有多种形式，但它们在食物链中的地位使它们具有共同的生理特征。它们在厌氧条件下代谢前三组细菌的最终产物，并将乙酸和H2/CO2转化为气体以产生CH4/CO2，而不需要外源氢受体，因此可以在厌氧条件下成功完成有机物的分解。目前，已知的甲烷生产过程是由上述两组不同的产甲烷菌完成的。(1)由CO2和H2产生的甲烷反应如下：CO2 4H2CH4 2H2O由乙酸或乙酸化合物生成甲烷的反应是CH3COHOHCH4 CO2H2O甲烷氨碳酸氢盐(2)产甲烷菌的生理特性产甲烷菌的生

5、长需要严格的厌氧环境。产甲烷菌广泛存在于极端环境中产甲烷菌生长缓慢发酵温度沼气发酵的温度范围一般在10到60之间，这对沼气发酵影响很大。随着温度的升高，沼气发酵的产气率也随之增加。沼气发酵温度一般分为高温发酵、中温发酵和常温发酵过程。(1)高温发酵过程高温发酵过程是指发酵液的温度保持在5060的范围内，实际控制温度大多为532。该工艺的特点是微生物生长活跃，有机物分解快，产气率高，停留时间短。高温发酵能有效杀灭各种致病菌和寄生虫卵，具有良好的保健效果。从杀灭病虫害和利用发酵残渣肥料的角度来看，选择高温发酵更为实用。然而，为了保持蒸煮器的高温运行，能量消耗很大。正常情况下，只有在余热可用的情况下

6、，才能采用高温发酵工艺，如高温工艺流程排放的酒精废醪液、柠檬酸废水和轻工食品废水的处理。(2)中温发酵工艺中温发酵过程是指发酵料液的温度保持在352的范围内。与高温发酵相比，该工艺消化速度稍慢，产气率较低，但维持中温发酵消耗的能量较少。沼气发酵一般能保持较高水平，产气速度较快，料液基本不结壳，能保证全年稳定运行。(3)常温发酵过程常温发酵工艺是指在自然温度下进行沼气发酵，发酵温度受气温影响而变化，这在我国农村户用沼气池中基本采用。其特点是发酵液的温度随着气温和地温的变化而变化。一般情况下，当发酵液温度低于10时，产气效果很差。其优点是无需控制发酵液的温度，节省保温和加热投资；它的缺点是，在相同的供气条件下，全年的产气率变化很大。中国南方的农村沼气池位于