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为温室供能用沼气发酵方法及发酵系统
收集整理:佚名    来源:本站整理  时间:2009-01-10 10:04:43   点击数:[]    

体方法如下

  (1)按相当于温室平均每天产生量的2.5~3.5倍质量收集温室种植业有机废弃物或其他种植业有机废弃物作为启动原料,对启动原料进行粉碎预处理;

  (2)向步骤(1)所得预处理原料中添加含N元素物质,混合,控制混合料碳氮比为(20:1)~(30:1);

  (3)将步骤(2)所得混合料投入到初次使用的生物酸化积肥装置中,加入接种物进行接种,混合,得到发酵原料,接种物的加入量为启动原料干重的3%~5%;

  (4)向步骤(3)中生物酸化积肥装置中加水进行发酵,水的加入量为至少高于启动原料平面10cm,发酵温度控制在20~40℃;

  (5)经过4~5天发酵后,发酵液pH值降到6以下,即完成酸化积肥装置的启动;

  (6)按照步骤(1)~(2)的方法随时收集处理温室生产的有机废弃物,及时投入已经启动的生物酸化积肥装置中,不需接种,直接加水至原料平面以上10cm;

  (7)重复步骤(6)直至一个生物酸化积肥装置投满,重新启用另一个生物酸化积肥装置,重复操作步骤(1)~(6) ;

  第二、进行高效沼气发生装置启动,调控装置运行满足温室用能与沼气生产的协调,具体方法如下:

  (1)高效沼气发生装置启动:投入接种物进入高效沼气发生装置,用水或水与生物酸化积肥装置中抽出的酸液混合物加满沼气发生装置,静止3~5d,接种物加入量为3~10kgVSS/m3;从生物酸化积肥装置抽出有机酸液泵入缓冲调节池中,用出水暂存池中的系统出水或外来水调节,控制有机酸液的化学耗氧量(COD)浓度为2000~5000mg/L,作为沼气发酵料;按0.5kg COD/( m3·d)~2kg COD/( m3·d)的速率阶段式调整水力负荷,连续进料直到实现水力负荷为5kg COD/( m3·d)~10kg COD/( m3·d),即完成沼气发生装置的启动,整个启动大约需50~80d。启动期间,温度控制为25~35℃。负荷调整的原则为,每次水力负荷调整运行稳定后,才开始进行下一阶段负荷的增加;沼气发生装置的出水经沉淀池沉淀后,流入出水暂存池,部分作为生物酸化积肥装置液体补加,部分用于缓冲调节池酸液的发酵料调节使用。 (2)沼气生产供应:根据温室生产实际预算沼气需求的时间和数量,按1kg COD产 0.4~0.5m3沼气折算有机酸液的需求数量和时间,并按时按量从生物酸化积肥装置中抽机酸液进入缓冲调节池,按步骤(1)中所述方法调节成沼气发酵料;按5kgCOD/( m3·d)~30kg COD/(m3·d)水力负荷的流量,采用间歇或连续方式向已经启动好的沼气发生装置中进料进行沼气生产,产生的沼气进入沼气缓存装置备用;进料的流速控制、间歇或连续方式取决于每次沼气的需求量和沼气缓存装置的体积。沼气需求大、沼气缓存装置体积小时,采用大流量连续进料,反之,使用小流量间歇进料;当一个生物酸化积肥装置中的抽出物小于800~1000mg/L时,即该生物酸化积肥装置停止产酸,停止从该装置继续抽取发酵液。

  (3)沼气生产休停:对于启动好而温室不需要使用沼气,或者一个沼气使用周期结束,温室很久不使用沼气时,停止向高效沼气发生装置中继续进料,装置进入休停状态。休停期间,保持每10~30d补加一次发酵料,保证系统内微生物的营养需求。补加发酵料的调节方法同步骤(1)所述;补加发酵料的量为反应器体积1~3倍,补加速度为2~5kg COD/(m3·d)。

  (4)沼气生产休停后的再启动:对于步骤(3)中已经处于休停状态的高效沼气装置,再进入新的用气周期前必须进行再启动;再启动的方法是在新用气周期开始前3~10d,按照步骤(1)中所述方法调节发酵料,按1.8kg COD/(m3·d)~2.2 kg COD/(m3·d)负荷向高效沼气装置进行适应性进料。

  (5)应急措施

  如果温室自身产生的有机废弃物的总沼气产生潜力与温室总供能所需沼气数量存在较大缺口时,可以通过其他来源获取有机固体废弃物,如干粪便、干秸秆或青草等中的任一种进行补充;如果短期温室用能过大,生物酸化积肥装置中产生的酸液不能及时提供沼气生产所需求的发酵料,可以临时向其中一个生物酸化积肥装置中持续补充劣质淀粉原料,进行快速产酸,满足紧急供能的生产需求。

  在实际应用中,为保证系统的调节灵活性,生物酸化积肥装置2一般设置6~12个,总体积为温室一年有机垃圾产生总体积的60%~80%。为了保证发酵料浓度和数量调节的可靠性和灵活性,通过多个处于不通反应阶段的生物酸化积肥装置中同时抽取酸液,连同系统出水共同混合调节。

  4.应用案例

   案例1:上海某花卉公司的温室

  某花卉公司用户,地处上海地区,拥有10000 m2温室。根据全年气候,管理者确定温室全年需求集中在两个周期:12月初到来年的2月中旬为冬季加温供能期,6初到9月底的二氧化碳施肥用能期。高效沼气发生装置是AF结构,沼气在当年的9月开始启动,启动完成就进入冬季供能阶段,进入12月,沼气装置启动完成,即进入当年的加温供能沼气生产期,具体每天的沼气需求量根据天气具体变化决定。进入第2年2月中旬,气温升高,温室不再需要加温供能,管理者停止向反应器进料,高效沼气发生装置进入休停期。休停期间管理者每15天用COD浓度为4

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