几种沼气厌氧发酵工艺比较

塞流式工艺塞流式工艺细分有两种，一种是普通的塞流式反应器（PF，另一种是改进的高浓度塞流式工艺（HC。塞流式反应器（PFR）1（1）原理PFR非完全混合式反应器应设臵挡板以有利于运行的稳定。PFR1。畜禽粪污沼气工程采用这种发酵工艺。（2）特点优点：SS废水的处理，尤其适用于牛粪的厌氧消需要搅拌；池形结构简单，运行方便，故障少，稳定性高。缺点：固体物容易沉淀池底，影响反应器的有效体积，使HRTSRT致的温度；易产生厚的结壳。高浓度塞流式工艺（HCF）（1）原理HCF是一种塞流、混合及高浓度相结合的发酵装臵。厌氧HCF厌氧反在厌氧反应器的另一端，料液以溢液和沉渣形式排出。（2）特点能耗低，不仅加热能耗少，而且装机容量小，耗电量低；与PFR解决了浮渣问题；工艺流程简单；设施少，工程投资省；操作管理简便，运行费用低；原料适应性强（畜禽粪便、碎秸秆和有机垃圾均可；没有预处理，原料可以直接入池；卧式单池容积偏小，便于组合。升流式固体反应器升流式固体反应器（UpflowSolidReactor，简称USR)适用于处理高悬浮固体原料、总固体含量5%畜禽粪污当前畜禽养殖行业粪污资源化利用方面有较多的应用。原理USR的下部是含有高浓度厌氧微生物的固体床。发酵原料水力滞留期高得多的期和微生物滞留期率和消化器的效率。USR反应器内设有布水系统，底部是高浓度厌氧菌床，上部设臵挡渣板。本工艺不使用机械搅拌，浓度较高时可有局部强化搅拌装臵，其结构及反应原理见下图。USR处理后产生的沼液属于高浓度有机废水，具有有许多大中型沼气工程均采用该工艺，对国内沼气工程而言，单体池容可加大到2000立方米。特点优点①在重力的作用下，比重较大的固体与微生物靠自然沉降SRTUSR在较高负荷条件下能稳定运行的根本原因。由于SRT较长，出水带出的污泥不需回60%～70%。②当超负荷运行时，污泥沉降性能变差，出水化学需氧量（COD）升高，但一般不会造成酸化。③产气效率高。缺点①进料固形物悬浮物含量为5%～6%,浓度再提高易出现堵塞布水管等问题，单管布水易短流。②对含纤维素较高的料液，如以牛粪为发酵原料，应在发酵罐液面增加破浮渣设施，以防表面结壳。COD于农田施肥进行生态化处理。全混合消化器全混合消化器（ContinuousStirredTankReactor，简称CSTR）也称连续搅拌反应器系统，是一种完全混合消化器。本的反应原理及反应器内部结构如下所述。原理器采用恒温连续投料或半连续投料运行。与常规消化器相比，CSTR高，发酵效率比较高，还缩短了水力滞留期（HR，中温条件下，HRT15d～30d。特点抗冲击负荷。(4）消化器内温度分布均匀。生物。单、能耗低、运行管理方便。由于有强制机械搅拌，在高浓度状态仍可有效控制原消化池体积大。CSTRCSTR发酵池顶部装配双层膜气囊，CSTR和二次发酵池产生的沼气统一收集在气囊中，供后续发电或者供气使用。上流式厌氧污泥床上流式厌氧污泥床(Up-flowAnaerobicSludgeBed，简称UASB)工艺适用于处理含有较低悬浮固体的可溶性废水。原理UASB发酵原理见下图。升流式厌氧污泥床的良好性能依赖于高活性污泥床层的形化器负荷的提高和运转的稳定性均有明显作用。特点（1）优点①UASB②UASB内污泥浓度高平均污泥浓度为20VSS/L~40VSS/L（VSS为挥发性悬浮固体。SRTMRT高，水力停留时间短（1d~5COD5kg/m3~10kg/m3左右。④一般不设沉淀池，一般不需污泥回流设备。⑤消化器结构简单，除三相分离器外，没有搅拌装臵及供微生物附着的填料，节约造价及避免因填料发生堵塞的问题。⑥出水的悬浮物固体含量低。（2）缺点①进料中不能含有较高的悬浮固体，一般控制在1000mg/L以下。如果进水中悬浮固体含量较高，会造成无生物到破坏。②需要有效的布水器使进料能均匀分布于消化器的底部。③对水质和负荷突然变化比较敏感，耐冲击能力稍差。④污泥床内有短流现象，影响处理能力。⑤当冲击负荷或进料中悬浮固体含量升高，以及遇到过量有毒物质时，会引起污泥流失。常用工艺对比分析和工艺类型选择本文前面介绍了塞流式反应器（PFR、高浓度塞流式工艺（HCF、升流式固体反应器（USR、完全混合式厌氧反应器（CSTR）和上流式厌氧污泥床（UASB）共5HCFPFR同为塞流式厌氧消化工艺。一、常用工艺对比分析44种工艺进行分析对比，见下表。二、工艺类型选择厌氧消化器工艺的选择是决定畜禽粪便沼气工程能否长期、高效、稳定运行的关键。根据以上分析，可以看出4种工艺有着自身的原料适应性，适合于不同的工程类型。CSTRUSRPFR3种工艺适用于