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沼气系统原理、调试、运营指导手册

青岛格瑞盛环保工程有限公司

前言

1、目的：本手册用于沼气工程系统的运营管理。

2、内容及对象：手册涉及有以下5个内容：即:厌氧发酵反映机理；厌氧反映器工艺控制条件；启动方式；运营管理；过程中出现的问题及解决措施；

3、手册合用于系统操作人员、沼气站管理人员.

第一篇沼气发酵原理

1、沼气发酵概述：

沼气发酵又叫厌氧消化，是指各种有机物在密闭的沼气池内，在绝对厌氧(没有氧气)条件下，被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，最终产生沼气的过程。

厌氧发酵是一种低成本运营技术，把粪污治理和能源相结合，特别适合发展中国家使用。

2、反映机理：

沼气发酵反映过程是对复杂物质（指高分子有机物以悬浮物和胶体形式存在于水中）生物降解的复杂的生态系统。其反映过程可分为四个阶段：

2.1水解阶段——被细菌胞外酶分解成小分子。例如：纤维素被

纤维酶水解为纤维二糖和葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦牙糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白酶水解为短肽和氨基酸等，这些小分子的水解产物能被溶解于水，并透过细胞为细胞所运用。

2.2发酵阶段——小分子的化合物在发酵菌（即酸化菌）的细胞

内转化为更为简朴的化合物，并分泌到细胞外。这一阶段重要产物为挥发性脂肪酸（VFA）醇类、乳酸、CO2、氢、氨、硫化氢等。

2.3产酸阶段——上一阶段产物被进一步转化为乙酸、氢、碳酸

以及新的细胞物质。

2.4产甲烷阶段——由产甲烷菌将第三阶段分解出来的乙酸等简朴有机物分解成甲烷和二氧化碳，其中二氧化碳在氢气的作用下还原成甲烷。这一阶段叫产气阶段或叫产甲烷阶段。

3、沼气发酵的工艺控制条件：

3.1温度：按三种不同嗜温厌氧菌（嗜温5-20℃嗜温20-42

温42-75℃）工程上分为低温厌氧(15-20℃)、中温厌氧（30

高温厌氧（50-55℃

最优下限温度时，每下降1℃

1-3℃

变化），则会使发酵菌活力下降，产生酸积累等问题。

3.2PH：沼气原料厌氧发酵反映则应严格控制PH，即产甲烷反映控制范围6.5-8.0,最佳范围为6.8-7.2,PH低于6.3或高于7.8,甲烷化速减少。

3.3营养物：发酵反映池营养物比例为C:N:P=(350-500):5:1。

3.4有毒有害物：克制和影响厌氧反映的有害物有三种：

3.4.1无机物:有氨、无机硫化物、盐类、重金属等，特别硫酸盐和硫化物克制作用最为严重；

3.4.2有机化合物:非极性有机化合物，含挥发性脂肪酸(VFA)、非极性酚化合物、单宁类化合物、芬香族氨基酸、焦糖化合物等五类。

3.4.3生物异型化合物,含氯化烃、甲醛、氰化物、洗涤剂、抗菌素等。

4、本系统单元技术参数拟定

4.1调粪池

a)进料量，原料池有效容积为15立方，拟定天天调粪完毕后，进行提料，过程中可通过沼渣沼液车回抽沼液池内的上清液，减少配水量。

b)调粪池控制料液浓度为3%左右，具体可根据调试过程中的经验数据所得。

4.2沼气发酵池

沼气反映池，调试初期罐中含水约1米，合30立方，投加鲜粪10立方，50度热水10立方，混合后温度约15℃，后将发酵池密闭，停留4—5天。4—

4.3水封罐、脱硫罐、气柜

水封罐、脱硫罐和沼气柜的调试按照常规操作进行，沼气柜在运营之前，要保证气密性实验完好，沼气运营压力为2千帕左右。

第二篇沼气系统调试

1、调试前的准备:

1.1在本沼气工程运营前，应当检查施工、安装质量，保证池体不漏水、不漏气，一切附属设备完好。

1.2系统中的各项设备运转正常，各个单体设备运转正常，发现部分不适合现象，要做现场解决。各项设备运转正常后，方可进料调试。

1.3发酵池在投料前应进行试水试压，方法：向罐内注满清水，经24小时观测水位下降小于2%，即可认为池内密封符合规定，否则应立即采用补救措施，再按前述方法检查，直到合格为止。

1.4对于搅拌机、电机、水泵等设备，均按照各自的产品质量检查标准和设计规定，进行单机调试和联动试运营，以保证其安全、可靠、灵活和准确。

1.5运营前的试车是非常重要的工作，否则在投产后再发现上述先天性缺陷，补救维修工作难以进行。

2、厌氧反映器启动:

2.1接种物:沼气发酵池的启动是指发酵池从投入接种物和原料开始，通过驯化和培养，使消化器中厌氧菌的数量和活性逐步增长，直至消化器的运营效能稳定达成设计规定的全过程。沼气发酵池的启动一般需要较长时间，大约在半个月到一个月时间，若能取得大量接种物，在启动开始时投入消化器内，可以缩短启动期。

参与有机物厌氧发酵的微生物菌群数量较多，种类繁杂，不同种类的有机物降解都需相应微生物来完毕。厌氧微生物重要由发酵细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌三大类组成，这三大类微生物菌种互