厭氧發(fā)酵是一種高效、環(huán)保的有機物轉化技術,它在能源生產、廢物處理和資源化利用等方面具有廣闊的應用前景。在厭氧發(fā)酵過程中,微生物的代謝活動受到多種因素的影響,因此,在實際應用中,需要通過優(yōu)化這些因素來提高厭氧發(fā)酵的效率和產物的質量。
一、什么是厭氧發(fā)酵
厭氧發(fā)酵,又稱厭氧消化或沼氣發(fā)酵,是一種在無氧條件下,由厭氧微生物將有機物轉化為甲烷、二氧化碳等穩(wěn)定物質的生物化學過程。
二、物料粒度對厭氧發(fā)酵的影響
1、?產氣量和產氣速率?
不同粒度的物料在厭氧發(fā)酵過程中的產氣量和產氣速率有所不同。例如,在玉米秸稈的厭氧發(fā)酵試驗中,粒徑為20~30 mm的玉米秸稈在常溫和中溫條件下產氣效果最好,日產氣量和累計產氣量均較高。此外,5目稻草在厭氧發(fā)酵過程中表現出較好的產甲烷性能和經濟效益,單位TS產甲烷量較高,且揮發(fā)性固體去除率和纖維素降解率也優(yōu)于其他粒徑的稻草。
2、?發(fā)酵穩(wěn)定性和酸化現象?
物料粒度還會影響發(fā)酵的穩(wěn)定性和酸化現象。較小顆粒的物料在厭氧發(fā)酵過程中容易出現酸化現象,導致產氣失敗。例如,蔬菜廢棄物在破碎過細時,水解過快導致有機酸過度積累,出現酸化現象,影響產氣?。
3、?物理特性和能耗?
物料粒度還會影響其物理特性和能耗。例如,5目稻草的揮發(fā)性固體去除率和纖維素降解率較高,且能耗較低,單位TS產甲烷量和經濟效益也優(yōu)于其他粒徑的稻草。此外,粒度對奶牛糞便的厭氧發(fā)酵也有顯著影響,60目的奶牛糞便在累積產氣量和原料轉化率方面表現最佳。
綜上所述,物料粒度在厭氧發(fā)酵過程中起著重要作用,合適的粒度可以提高產氣量和產氣速率,減少酸化現象,并降低能耗,從而提高經濟效益。
三、生物質研磨機的作用
生物質粉碎機主要用來處理各類植物原料,該設備的作用是通過對植物原料進行強化機械處理,達到細碎粗磨的目的,可以根據需要調節(jié)粉碎粒度。應用于厭氧發(fā)酵可以有效提高產氣量和經濟效益。
四、結束語
厭氧發(fā)酵技術具有廣泛的應用領域,包括但不限于燃料乙醇、食用乙醇、葡萄酒、丁醇、乳酸、甘油等工業(yè)產物的生產。此外,它在處理有機廢物,如糞便和污泥的減量化和穩(wěn)定化方面,也發(fā)揮著重要作用。通過厭氧發(fā)酵,這些廢物可以被轉化為有價值的能源(如沼氣)和有機肥料(如沼液和沼渣),從而實現廢物的資源化利用。