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產酸產甲烷兩相反應器用于物料厭氧產甲烷研究(2020-03)

    有機物料如農業秸稈、餐廚垃圾、禽畜糞便、有機廢水可用于厭氧發酵產甲烷。目前工業上應用較多的是CSTR反應器,產酸產甲烷過程在同一個反應器內進行。

    為了便于人們更好地研究物料厭氧發酵過程中產酸、產甲烷相以及更好地調控各類參數,從而提高產甲烷效率,我們可以采用兩相反應器進行實驗。對于TS含固量較高的物料比如農業秸稈、餐廚垃圾等,可以采用干法反應器滲濾液噴淋回流產酸,然后采用濕法反應器CSTR或者UASB進行產甲烷。示意圖和實物圖分別如下所示:

    以廚余垃圾為例,酸化罐為圓柱形濾床反應器(LBR),總容積10 L,內徑20 cm,從上到下分為3層,第一層為頂部淋濾空間,容積為3.5 L,高度為11 cm;第二層為廚余垃圾物料填充部分,有效容積為3 L,高度為9.5 cm,填充層下部有兩層孔徑大小不同的篩網,廚余垃圾底物直接由3 mm孔徑的篩網承接,最下面有一層孔徑1 mm的篩網作支撐,中間填充直徑1 cm的玻璃珠,高度為5 cm;最下面一層為酸化液收集空間,高9.5 cm。酸化罐上部連接一個2 L 的淋濾液儲存罐,酸化罐底部有兩個出水管,其一是使部分酸化液回流到淋濾液儲存罐,另一個是剩余部分酸化液進到產甲烷反應器進行產氣。

相比于單獨的CSTR反應器,兩相厭氧反應器具備如下特點:

(1)    將物料如農業秸稈、餐廚垃圾等放入酸化罐內,接種微生物后,進行干法發酵,產生的滲濾液儲存在酸化液儲存罐內,將滲濾液泵入淋濾液儲存罐內,通過噴淋回流進入酸化罐,實現傳質作用;

(2)    滲濾液也可泵入產甲烷罐內,滲濾液內的各類有機酸VFA可用于產甲烷,產甲烷罐內裝有溫度、pH探頭,還裝有RTKins?氣體流量計用于監測產甲烷量;

(3)    可以連接酸、堿液,用泵自動調節滲濾液pH值,自動取樣進行分析。

        RTK公司是國家高新技術企業公司。RTK-BMP全自動甲烷潛力測試系統,具有自主知識產權。儀器具有18個平行通道,采用跨平臺控制系統,具有良好的人機操作界面,測量分辨率精度高,尾氣可收集作進一步分析。此外,還可提供各類實驗室生物發酵反應器,如干法車庫式厭氧反應器、干法噴淋回流式厭氧反應器、臥式推流厭氧反應器、CSTR反應器、UASB反應器、IC反應器等。歡迎大家垂詢!

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