两段式发酵沼气工艺

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流两段式发酵沼气工艺【精品文档】第11页如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流3两段式发酵工艺本研究采用两段式发酵工艺，将餐厨垃圾酸化和发酵产气分开进行，对菌种进行耐酸驯化，探索高TS餐厨垃圾的发酵条件，解决沼气发酵中易出现的酸化过度问题，达到高浓度发酵、节约占地、节约用水量、缩短发酵周期、降低工艺运行成本等目的，真正做到餐厨垃圾的无害化处理和资源化利用，实现最大限度、最高效率的资源回收和环境保护。为以后日处理2吨餐厨垃圾的中试打下良好基础。3.1材料与方法3.1.1

2、微生物本研究采用活性污泥和新鲜牛粪混合接种餐厨垃圾进行厌氧发酵。新鲜牛粪，取自武汉市郊；活性污泥，取自武汉东西湖啤酒集团有限公司。3.1.2发酵原料高校食堂餐厨垃圾产量大，易收集。本研究原料为餐厨垃圾,取自华中科技大学武昌分校中区食堂泔水桶，经过分拣去杂、粉碎等预处理。3.1.3主要试剂和仪器NaCl（化学纯）、NaOH（化学纯）、pH试纸、马弗炉(北京独创科技有限公司,DC-H)、电子天平(武汉衡瑞称重设备有限公司,HZQ-A10000)、电热鼓风干燥箱（天津市中环实验电路有限公司，DL-103BS），p

3、H计（Mettler-ToledoDelta320型）。3.1.4分析及测定方法(1)密度的测定：称取一定体积经过粉碎的匀浆，使用天平测得其质量。密度=质量/体积。(2)总固体含量（TS）的测定：采用烘干法，将一定量原料在104℃的烘箱内，烘至恒重，就是总固体（TS）。TS%=干重/总重100%(3)挥发性固体含量（VS）的测定：通常用于表示样品中的有机物的量,采用灼烧法测定,常用mg/L表示。称取质量为m的样品，置于104℃的烘箱内，烘至恒重，将此质量记为m。再将样品放入冷的马弗炉中，加热到600℃灼烧6

4、0分钟（从温度达到600℃开始计时），在干燥器中冷却并称重，将此质量记为m。VS%=（m-m）/m100%【精品文档】第11页如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流(4)pH值的测定：先使用广泛试纸确定范围，再使用对应范围的精密试纸测出pH值，需精确时用pH计测定。（5）产气量测定：采用排碱性饱和食盐水集气法，见下图3-1。集气瓶中所装液体为碱性饱和食盐水。碱性饱和食盐水配制方法：向热水中投加食盐至饱和，待冷却后加入NaOH，调节NaOH的浓度至0.1mol/L。在此条件下，甲烷不溶而二氧化碳等酸性气体被

5、吸收，集气瓶中收集的甲烷比较纯净，排出的水量即为即可认为是沼气体积。(6)实验装置:自制实验装置，见图3-1。(1)消化器(2)集气瓶(3)集水杯图3-1实验装置示意图如图3-1所示，（1）号底口瓶为消化器，底部的①号口用于放液，便于测量消化器内发酵液的pH值。调节发酵液pH时，NaOH溶液从②号导管口通过注射器注入瓶内。消化器的导管口③、④号要求使用4层纱布包扎避免堵塞。（2）号瓶子为集气瓶，集气瓶要求体积足够大，至少可以盛下产气高峰时一天的产气量，集气瓶需有检气的导管⑦。检气时，将⑧、⑨之间的塑料管用止

6、水夹夹紧，气体由管口⑦溢出，在管口⑦处连接注射器头，进行点火检气。（3）号大烧杯用于集水，通过测定排水体积确定产气量。【精品文档】第11页如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流【精品文档】第11页如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流3.1.5工艺流程餐厨垃圾分拣、破碎酸化罐沼气发酵罐排水法集气新鲜牛粪、活性污泥体积检测【精品文档】第11页如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流工艺说明：采用酸化和产甲烷分开的两段式发酵工艺。先对沼气发酵罐投料，控制TS、pH、接种量、温度等关键因素使之旺盛产气，然后加

7、入酸化罐中预酸化的物料，维持连续产气。该工艺将酸化和产沼气分开，酸化罐中产酸菌大量繁殖并旺盛生长，沼气发酵罐中产甲烷菌大量繁殖并旺盛生长，加入适当比例的酸化物料，pH波动不大，仍能正常产气；甲烷气体回流到酸化罐和沼气发酵罐，实现搅拌作用，有助于酸化罐和沼气发酵罐的料液混合均匀，提高酸化和产气效率，利于产气和工艺优化。【精品文档】第11页如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流【精品文档】第11页如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流3.2结果与分析3.2.1餐厨垃圾理化性质分析表3-1餐厨垃圾的主要理化性

8、质项目第一次取料第二次取料第三次取料平均值密度（g/mL）1.11.11.11.1TS（%）24.821.122.722.9VS（%）11.012.611.611.7初始pH6.06.06.06.0餐厨垃圾理化性质见表3-1。不经调节的餐厨垃圾物料密度为1.1g/mL，TS平均为22.9%，厌氧发酵可以处理含固率为10%-25%的有机废弃物，正好在这个范围内。【精品文档】第11页如有侵权，请联系网站删除，仅供学习