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厭氧發(fā)酵罐是指有機(jī)物質(zhì)(人、畜禽糞便、秸稈、污泥和垃圾等)的發(fā)酵過程。)在一定的水分、溫度和厭氧條件下被各種微生物分解代謝，形成甲烷、二氧化碳-沼氣等可燃混合氣體。
厭氧發(fā)酵罐無論其規(guī)模大小，都包括如下工藝流程：原料（廢水）的收集、預(yù)處理、消化器（沼氣池）、出料的后處理和沼氣的凈化與儲存等部分。
（一）厭氧發(fā)酵罐原料收集
在畜禽場或工廠設(shè)計時就應(yīng)當(dāng)據(jù)當(dāng)?shù)貤l件合理安排廢物的收集方式和集中地點，以便就近進(jìn)行沼氣發(fā)酵處理。收集到原料一般要進(jìn)入調(diào)節(jié)池儲存，因為原料收集時間往往比較集中，而消化器的進(jìn)料常需在一天均勻分配。所以調(diào)節(jié)池的大小一般要能儲存24小時廢物量。在溫暖季節(jié)，調(diào)節(jié)池常可兼有酸化作用，這對提高原料可消化性和加速厭氧消化都有好處。若調(diào)節(jié)池內(nèi)原料滯留期過長，會因耗氧呼吸作用或沼氣發(fā)酵的進(jìn)行而損失沼氣產(chǎn)量
（二）厭氧發(fā)酵罐原料預(yù)處理
原料常混雜有生產(chǎn)作業(yè)中的各種雜物，為便于用泵輸送及防止發(fā)酵過程中出現(xiàn)故障，或為了減少原料中的懸浮固體含量，有的在進(jìn)入消化器前要進(jìn)行升溫或降溫等，因而要對原料進(jìn)行預(yù)處理。在預(yù)處理時，牛和豬糞中的長草、雞糞中的雞毛都應(yīng)去除，否則極易引起管道堵塞。
（三）厭氧發(fā)酵罐厭氧消化器
厭氧消化器是大中型沼氣工程的核心設(shè)備，微生物的繁殖、有機(jī)物的分解轉(zhuǎn)化、沼氣的生成都是在消化器里進(jìn)行的，因此，消化器的結(jié)構(gòu)和運行情況是一個沼氣工程設(shè)計的重點。首先要根據(jù)發(fā)酵原料或處理污水的性質(zhì)以及發(fā)酵條件選擇適宜的工藝類型和消化器結(jié)構(gòu)。
目前，應(yīng)用較多的工藝類型及消化器的結(jié)構(gòu)有常規(guī)型消化器，如在農(nóng)村大量使用的家用水壓水式沼氣池和酒廠使用的隧道式沼氣池；第二類為污泥滯留型消化器，使用較多的有使用于處理可溶性廢水的UASB及使用于處理高懸浮固體的USR，另外，內(nèi)循環(huán)厭氧消化器（IC）是目前效率較高的工藝類型，主要用于處理中低濃度、SS含量低、pH偏中性的污水。第三類為附著膜型消化器，目前使用的主要是填料過濾器，使用于可溶性有機(jī)廢水處理，有啟動快、運行容易的優(yōu)點。
（四）厭氧發(fā)酵罐出料的后處理
出料后處理的方式多種多樣，采用能源生態(tài)模式，比較簡便的方法是直接用做肥料施入農(nóng)田或魚塘，但施用有季節(jié)性，不能保證連續(xù)的后處理，應(yīng)設(shè)置適當(dāng)大小的貯液池，以調(diào)節(jié)產(chǎn)肥與用肥的矛盾。如采用能源環(huán)保模式，則是將出料進(jìn)行沉淀后再將沉渣進(jìn)行固液分離，固體殘渣用做肥料或配合適量花費做成適用于各種作物或花果的復(fù)合肥料，很受市場歡迎，并有較好經(jīng)濟(jì)效益。清液部分可經(jīng)爆氣池、氧化塘、人工濕地處理設(shè)備進(jìn)行深度處理，經(jīng)處理后的出水，可用于灌溉或達(dá)標(biāo)后排入水體、但花費較大。
（五）沼氣的凈化、儲存和輸配
沼氣發(fā)酵時會有水分蒸發(fā)進(jìn)入沼氣，由于微生物對蛋白質(zhì)的分解或硫酸鹽的還原作用也會有一定量H2S氣體生成并進(jìn)入沼氣。水的冷凝會造成管路堵塞，有時氣體流量計中也充滿了水。H2S是一種腐蝕性很強(qiáng)的氣體，它可引起管道及儀表的快速腐蝕。H2S本身及燃燒時生成的SO2、H2SO3、H2SO 4，對人都有毒害作用。故用來進(jìn)行集中供氣的工程必須設(shè)法脫出沼氣中的水和H2S。脫水通常采用脫水裝置進(jìn)行。沼氣中的H2S含量在1～12g/m3之間，蛋白質(zhì)或硫酸鹽含量高的原料，發(fā)酵時沼氣中的H2S含量就較高。H2S的脫除通常采用脫硫塔，內(nèi)裝脫硫劑進(jìn)行脫硫。因脫硫劑使用一定時間后需要再生或更換，所以脫硫塔至少要有兩個輪流使用。
沼氣的輸配是指將沼氣輸送分配至各用戶（點），輸送距離可達(dá)數(shù)千米。輸送管道通常采用金屬管，近年來工程也采用高壓聚乙烯塑料管、PE管、PPR管等作為輸氣干管。用塑料管輸氣避免了金屬管的易銹蝕等問題。氣體輸送所需的壓力通常依靠沼氣產(chǎn)生池或儲氣柜所提供的壓力即可滿足，遠(yuǎn)距離輸送可采用增壓措施。
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