最全干式厌氧发酵技术工艺
厌氧发酵工艺及设备概述(PPT 57页)
罐、联合罐、朝日罐等。
1. 前发酵设备
• 传统的前发酵槽均置于发酵室内，发酵槽大部分为 开口式。
• （1）材料：①钢板；②钢筋混凝土； ③用砖砌、 外面抹水泥
• （2）形式： ①长方形； ②正方形
（3）特点 • ①前发酵槽的底略有倾斜，利于废水排出 • ②离槽底10-15cm处，伸出有嫩啤酒放出管 • ③为了维持发酵槽内醪液的低温，在槽中装有
冷却蛇管或排管。
• 注意CO2的排放，防止中毒
密闭式发酵槽
• 优点 • （1） • （2） • （3）
可回收二氧化碳 减少前发酵室内通风换气的耗冷量 减少杂菌污染机会。
第四章 厌氧发酵工艺及设备
第三节 啤酒发酵
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讨论
问题
啤酒生产的主要原料? 啤酒生产的主要工艺过程? 啤酒生产的核心技术?
一、概述
啤酒ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ产
麦芽制造
啤酒酿造
啤酒酿造
麦芽汁制造
啤酒发酵
啤酒过滤罐装
后发酵的工艺要求和操作
• ③温度控制 后发酵多控制先高后低的贮酒温度。前期控制
3～5℃，而后逐步降温至-1～1℃。
④后发酵时间
啤酒种类 鲜啤酒 熟啤酒 出口啤酒
原麦汁浓度/ºP 10～12 11～14 12～14
表 5-7 国内传统啤酒生产酒龄
酒 龄/d
啤酒种类
原麦汁浓度/ºP
30～40
黑鲜啤酒
（2）主发酵
一般工艺过程
① 酵母繁殖20h左右，将增殖槽中的麦汁泵入发酵 槽内，进行厌氧发酵。 ② 发酵2～3天左右，温度升至发酵的最高温度，进 行冷却，先维持最高温度2～3天。以后控制发酵温度 逐步回落，主酵结束时，发酵液温度控制在4.0～ 4.5℃。 ③ 主发酵最后一天急剧冷却，使大部分酵母沉降槽 底，然后将发酵液送至贮酒罐进行后发酵。
厌氧发酵
3.透气性
透气性也是影响蚯蚓生长繁殖的一个重要因 素。蚯蚓靠蚓床中的氧气来呼吸，透气性越 好，其新陈代谢约旺盛，产卵多，卵茧孵化 率高及幼蚓成活率高。
有害物质的允许浓度
（4）酸碱度 甲烷菌对pH值的适应范围为6.8～7.5之间 碱度过低时，可通过投加石灰或含氮物料
的办法进行调节。
（5）搅拌
搅拌是促进厌氧发酵所不可缺少的，有效的搅拌 可以增加物料与微生物接触的机会；使系统内的 物料和温度均匀分布；防止局部出现酸积累；使 生物反应生成的硫化氢、甲烷等对厌氧菌活动有 阻害的气体迅速排出；使产生的浮渣被充分破碎。
二、 厌氧发酵微生物
（a）不产甲烷细菌
在沼气发酵过程中，不直接参与甲烷形成的 微生物统称为不产甲烷菌，包括的种类繁多， 有细菌、真菌和原生动物三大群。其中细菌 的种类最多，作用也最大。
（b）产甲烷细菌
产甲烷菌在原核生物中由于它们能厌氧代谢 产生甲烷而成为一个独特类群，在70年代后 期被分类学家确认。
甲烷与空气的混合物在甲烷浓度达4.6％时 通明火即可发生爆炸；而浓度超过30％以 后就超过了可燃极限，很难发生燃烧，这 在设计燃烧装置时应当注意。
甲烷具有毒性．当空气中甲烷含量达到了 25％～30％以上时，对人体会有麻醉作用。
因此，在使用沼气时既要防止爆炸又要防 止中毒。
沼气及其发酵余物的利用
温度在18～25℃，湿度30～50%，通风换气 好时，一般1.5～4.5天就产卵一粒；
当温度高于35℃时，产卵数量下降，37℃就 会迅速死亡。
鸡粪与玉米秸秆的干式厌氧发酵实验研究
鸡粪与玉米秸秆的干式厌氧发酵实验研究随着国家新能源政策的不断推进，生物质能作为一种绿色能源备受关注。
鸡粪和玉米秸秆是两种常见的生物质资源，它们的高含水率和难以处理的问题一直困扰着农业资源利用和环境保护。
因此，本文采用干式厌氧发酵技术，以鸡粪和玉米秸秆为原料，研究了不同配比下的发酵过程和发酵产物，为其资源利用和环境治理提供参考。
一、实验设计1.实验原料鸡粪和玉米秸秆2.制备工艺将鸡粪和玉米秸秆进行细碎，然后混合在一起，按不同的配比制备实验样品。
3.实验装置采用实验室自行设计的干式厌氧发酵装置，容积为2L，采用真空持续进料和反压控制出料，设有温度、PH、压力传感器和BiogasMaster软件。
二、实验过程1.实验条件温度：35℃pH值：7.0-7.5进料量：200g进料间隔时间：24h2.实验方法将经过制备的不同配比样品放置于实验装置中，记录发酵过程中的温度、pH、压力和气体产量，并对产生的产物进行分析和检测。
三、实验结果1.发酵过程随着发酵时间的增加，样品中的温度逐渐升高，在第四天达到最高点，然后开始逐渐下降；pH值在第一天初始值7.0的基础上逐渐降低，第七天左右降到最低点，然后开始逐渐回升；发酵后期样品内部的压力也开始逐渐降低。
在进料量和进料间隔时间相等的情况下，不同配比样品的发酵时间略有不同。
2.发酵产物在实验过程中，通过检测发现，产生的主要发酵产物为沼气和有机肥料。
其中沼气含量在发酵初期较低，随着发酵时间的增加，逐渐增加，达到最高点后开始略微下降；有机肥料产量随着发酵时间的增加而逐渐增加，并在发酵初期就出现，到第七天左右达到最高峰。
四、结论通过实验可以看出，采用干式厌氧发酵技术处理鸡粪和玉米秸秆，可以有效的减少其对环境的污染，并同时生产出环保的沼气和有机肥料。
研究表明，不同配比的鸡粪和玉米秸秆会影响发酵过程和产物，需要根据实际情况进行选择。
本文提供的实验结果和数据为其资源利用和环境治理提供初步探讨，对于进一步完善和提高干式厌氧发酵技术的应用和效果具有一定的参考意义。
厌氧发酵原理及其工艺
厌氧发酵原理及其工艺1.4 实验研究目的，技术路线我国目前的农作物发酵制沼气技术与发达国家相比,起步较晚,大型项目的运行经验相对较少。
由于我国幅员辽阔,不同地域的农作物资源种类不同,其物理和化学性质也有较大的差别,加之我国不同地区年平均气温差别较大,使我国农作物厌氧发酵制备沼气的大型项目难有统一的设计参数标准。
对于不同的大型沼气项目,必须结合项目实际的农作物种类和物性、气候条件、供热条件、沼液和沼渔的消纳和后续处理工艺、农作物的价格和最大运输半径、原料的储存和供料方式、发电机组的选型等因素进行综合考虑,才能使项目实施后获得最佳的经济和社会效益。
根据我国农作物制备沼气技术的应用现状,结合本文研究的农作物制备沼气项目实际案例,本文的研究目的为:;研究发酵原料的物理化学性质和产气率,提出合理估算农作物（主要是黄瓜藤）和粒径的方法,为项目实例提供工艺选择、系统设计和经济性计算提供可靠依据。
为了实现上述目的,本文研究内容主要集中如下几个方面:（1）研究农作物破碎预处理的特点,为合理计算破碎预处理能耗提供计算方法。
（2）研究了黄瓜藤的鲜活度对发酵产气量和产气速率等因素的影响。
（3）不同投配率对发酵产气量和产气速率等因素的影响；为了厌氧发酵反应的持续反应，同时还研究不同投配率对于pH值的影响。
1.5 论文章节安排本论文共包括六章内容。
第一章介绍课题的研究背景，国内能源消费和可再生能源利用现状，以及课题的主要研究内容和意义。
第二章厌氧发酵反应制备沼气的基本原理和影响参数。
第三章阐述农作物的破碎原理，从中说明粒度与能耗间的关系，并且从能耗的角度分析不同粒度的颗粒的耗能情况。
第四章针对需要采用实验方法对各个因素进行研究，确定实验的数据测量的方法以及实验进行过程中需要的注意事项，防止实验失败。
第五章实验采用定制CSTR厌氧反应器对黄瓜藤在中温条件下进行厌氧消化反应实验，研究系统的稳定性能和产气性能。
第六章作出对课题的总结和展望，总结本课题的研究成果，并提出不足之处和以后还需进一步研究的方向。
最全干式厌氧发酵技术工艺
最全干式厌氧发酵技术工艺干式厌氧发酵是近年来发展非常迅速的一项新技术，在畜禽粪便处理、秸杆制气、餐厨垃圾处理等方面有很好的应用前景。
具有原料预处理要求低、沼液产量少、能源少、管理方便等优点。
一、干式厌氧发酵专门针对含固率大于15%成分比较复杂的有机废弃物的厌氧消化处理技术。
二、工艺类型连续式工艺主要用于含固率15%~25%之间，比较粘稠的有机废弃物的处理；间歇式工艺主要用于含固率在25%以上，且物料粒径分布范围较大，通透性较好的有机废弃物的处理。
三、国内外干式厌氧发酵工艺有机废弃物干式厌氧发酵技术最早起源于欧洲，目前比较成熟的工艺有比利时的Dranco，法国的Valorga，瑞士的Kompogas和德国的LARAN，而国内关于干式厌氧发酵的研究起步较晚，目前绝大部分工艺还处在实验研究阶段。
1.欧洲干式发酵工艺概况从20实际40年代起，欧洲一些发达国家就开始尝试研究和使用干式厌氧消化技术，到20世纪80年代，干式厌氧消化技术在德国、荷兰、瑞士和比利时等欧洲国家开始市场化应用。
1）间歇式干式发酵处理工艺与连续干发酵工艺相比，间歇式干发酵工艺发展相对稍晚一些，从90年代初开始商业化应用。
主要有德国的Bioferm、BEKON及Wehrlewerk公司的Bioferm，BEKON以及Biopercolat干发酵工艺等。
Bioferm工艺主要应用于含水率低于75%的有机固体废弃物的处理，属于单级车库式中温厌氧消化工艺。
该工艺的主要特点是原料投加到反应器内再不需要搅拌或翻掀，也不需要增加额外的补充水，且原料在进入反应器内后不需要做任何预处理。
BEKON工艺BEKON工艺与Bioferm工艺基本上完全相同，也是车库式间歇干式发酵工艺。
唯一不同的是BEKON工艺具有高温和中温两种，而Bioferm只有中温。
GICON工艺GICON工艺属于间歇式处理工艺，与上述BEKON与Bioferm间歇式厌氧干发酵工艺相比，主要不同点是GICON工艺是根据微生物的分解步骤将厌氧消化过程分成两个阶段来实现——水解阶段（干式发酵）和产甲烷阶段（湿式发酵）。
干式厌氧发酵技术研究综述
①发 酵性细菌 ｆ 厌氧 、兼 性厌氧）
③产 甲烷细菌 （ 厌 氧）
水量较少 ，使得有机 质浓 度也较 高 ，从而 提高 了容 积产气 率 。 （ ２ ）节约 用水 。（ ３ ）后处理容易。几乎没有废水 的排放 ，且 发
酵后 的剩余物 中只有沼渣 ，可直接作 为有机肥 利用 ；产生 的沼 气 中含硫量低 ，无需脱硫 ，可以直接 利用 。 （ ４）运行 费用低 ， 过程稳定 。干发酵工艺不会存在如湿 法发酵 中出现 的浮渣 、沉 淀等 问题 。 干发酵 了受到 国内外广大研究者 的关 注 ，使其 在处理城 市 生活垃圾和农林残余物等方面得到 了广泛 的重视 ；这也使得 干式发酵技术成为厌氧发酵研究 的一个热点 。
Ｊ Ｉ Ａ Ｚｈ —ｌ
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ Ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ２ ６ ６ ０ ４ ２ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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厌氧发酵工艺
厌氧发酵处理工艺有机垃圾的厌氧发酵处理正成为有机垃圾处理的一种新趋势，具有巨大的经济效益和环境效益。
若技术应用于日处理有机垃圾 800 吨左右的厌氧发酵系统，每日可以产生100000m3左右生物气体，其中氢气含量 20％以上，发电 160000 度；处理后的沼渣不仅可以生产出 100 吨左右的优质有机肥，而且不对周围环境产生影响，相反，处理了大量的废物，可以大大降低固体废物对环境的危害。
厌氧发酵工艺是一种产能又环保的生物处理工艺，已经广泛应用于废水的处理，在有机固体垃圾处理方面应用。
有机垃圾主要包括城市生活垃圾中的有机成份、各类农作物的秸秆、禽兽的排泄物以及常见的餐饮垃圾等。
统计显示，我国城市生活垃圾的清运量约 1.5 亿吨/年，并以接近 10%的速度迅猛增加；我国作为农业大国，农作物秸秆资源丰富，总产量约为 7 亿吨/年，并且以每年 6%的速度增加；禽兽养殖粪便每年产量超过 20 亿吨；我国餐饮垃圾总量约合 2000 吨/天，目前，处理这些有机垃圾的方法主要有卫生填埋、焚烧、堆肥（好氧发酵）以及厌氧发酵方法。
卫生填埋的优点是填埋量大且成本较低，不足是浪费大量的土地资源，对于城市而言，可供填埋的土地越来越少；焚烧的优点是短时间内减量幅度大（达80%~90%），同时可以回收部分能源，但是其初投资和运行成本较高，而且对环境污染严重；堆肥的资源化程度较高，但减量较少且堆肥过程中容易产生恶臭，影响空气质量，在发达国家受到严格限制。
厌氧发酵方法处理有机垃圾是通过厌氧微生物的作用，将有机垃圾降解为甲烷、氢气和二氧化碳的生化过程，该方法最终产物恶臭味减小，并且产生的甲烷气体可以作为能源回收，同时达到减少垃圾容积，达到“减量化、资源化、无害化”的目的，具有巨大的经济效益和环境效益，是未来处理有机垃圾的重要发展方向之一。
厌氧发酵工艺：厌氧发酵处理工艺的分类方法诸多，根据不同的分类方法，厌氧发酵方法被分成不同的发酵工艺。
厌氧发酵工艺
厌氧发酵工艺哎呀，说起厌氧发酵，这可真是个让人又爱又恨的玩意儿。
你知道吗，我最近在后院搞了个小实验，就是想看看这厌氧发酵到底是怎么一回事。
我这个人，平时就喜欢捣鼓些小玩意儿，这次也不例外。
首先，我得说，厌氧发酵这事儿，听起来挺高大上的，其实就是让东西在没有氧气的情况下发酵。
我在网上查了一大堆资料，最后决定从最简单的厨余垃圾开始。
对，你没听错，就是那些你平时扔掉的剩菜剩饭。
我找了个大塑料桶，就是那种装油漆的桶，洗干净了，然后开始往里面扔东西。
我先扔了一堆烂菜叶子，然后又加了些果皮，最后还倒了些过期的牛奶。
这些东西，平时看着挺恶心的，但为了我的实验，我忍了。
接下来，我得把桶盖紧，让里面的空气跑不出去。
这样，那些微生物就能在没有氧气的情况下工作了。
我得说，这桶盖得严严实实的，一点缝儿都没有，我甚至还用胶带封了一圈，生怕漏气。
然后，我就把桶放在了后院的一个角落里，让它慢慢发酵。
我每天都会去看一眼，看看有什么变化。
刚开始，那桶里的东西看起来没什么动静，但过了两天，我就能闻到一股子酸酸的味道。
我知道，这是发酵开始了。
过了一个星期，那味道越来越浓，我都有点不敢靠近那桶了。
但是，我知道这是发酵过程中的正常现象，所以我也没太在意。
我甚至还用筷子搅了搅，让那些微生物更好地工作。
大概过了一个月，我打开桶盖，那味道，简直是……难以形容。
但是，你猜怎么着？那些原本的厨余垃圾，现在变成了一种黑乎乎的液体，还有点黏糊糊的。
我上网查了查，这玩意儿叫做“生物肥”，可以用来浇花种菜。
我试着把它浇在了我种的番茄上，嘿，你还别说，那番茄长得比以前好多了。
叶子绿油油的，果实也更饱满。
看来，这厌氧发酵还真有点门道。
所以，厌氧发酵这事儿，虽然听起来有点复杂，但其实挺简单的。
就是把一些厨余垃圾放在一起，让它们在没有氧气的情况下发酵，最后变成一种有用的肥料。
这不仅减少了垃圾，还能让植物长得更好，一举两得。
最后，我想说的是，厌氧发酵这玩意儿，虽然有点臭，但还是挺有意思的。
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最全干式厌氧发酵技术工艺
干式厌氧发酵是近年来发展非常迅速的一项新技术，在畜禽粪便处理、秸杆制气、餐厨垃圾处理等方面有很好的应用前景。
具有原料预处理要求低、沼液产量少、能源少、管理方便等优点。
一、干式厌氧发酵
专门针对含固率大于15%成分比较复杂的有机废弃物的厌氧消化处理技术。
二、工艺类型
连续式工艺主要用于含固率15%~25%之间，比较粘稠的有机废弃物的处理；间歇式工艺主要用于含固率在25%以上，且物料粒径分布范围较大，通透性较好的有机废弃物的处理。
三、国内外干式厌氧发酵工艺
有机废弃物干式厌氧发酵技术最早起源于欧洲，目前比较成熟的工艺有比利时的Dranco，法国的Valorga，瑞士的Kompogas和德国的LARAN，而国内关于干式厌氧发酵的研究起步较晚，目前绝大部分工艺还处在实验研究阶段。
1.欧洲干式发酵工艺概况
从20实际40年代起，欧洲一些发达国家就开始尝试研究和使用干式厌氧消化技术，到20世纪80年代，
干式厌氧消化技术在德国、荷兰、瑞士和比利时等欧洲国家开始市场化应用。
1）间歇式干式发酵处理工艺
与连续干发酵工艺相比，间歇式干发酵工艺发展相对稍晚一些，从90年代初开始商业化应用。
主要有德国的Bioferm、BEKON及Wehrlewerk公司的Bioferm，BEKON以及Biopercolat干发酵工艺等。
Bioferm工艺
主要应用于含水率低于75%的有机固体废弃物的处理，属于单级车库式中温厌氧消化工艺。
该工艺的主要特点是原料投加到反应器内再不需要搅拌或翻掀，也不需要增加额外的补充水，且原料在进入反应器内后不需要做任何预处理。
BEKON工艺
BEKON工艺与Bioferm工艺基本上完全相同，也是车库式间歇干式发酵工艺。
唯一不同的是BEKON工艺具有高温和中温两种，而Bioferm只有中温。
GICON工艺
GICON工艺属于间歇式处理工艺，与上述BEKON与Bioferm间歇式厌氧干发酵工艺相比，主要不同点是GICON工艺是根据微生物的分解步骤将厌氧消化过程分成两个阶段来实现——水解阶段（干式发酵）和产甲烷阶段（湿式发酵）。
2）连续干式发酵处理工艺
从20世纪40年代起，欧洲一些发达国家就开始尝试研究和使用干式厌氧消化技术，到20世纪80年代，干式厌氧消化技术在德国、荷兰、瑞士和比利时等欧洲国家开始市场化应用。
其中最具代表性的连续干发酵系统工艺为：比利时OWS公司的Dranco干发酵工艺、法国VALORGA INTERNATIONAL S.A.S公司的Valorga干发酵工艺、瑞典的KOMPOGAS公司的KOMPOGAS BRV等。
Dranco工艺
该工艺属于竖式推流发酵工艺，属于单级中温/高温干式（高固体）厌氧消化工艺。
Dranco工艺又分为Dranco和Dranco-Farm，Dranco主要用于餐厨垃圾、城市固体废弃物的有机部分等，而Dranco-Farm主要用于能量作物和工业有机废弃物的处理
Valorga工艺
该工艺属于竖式气体搅拌干发酵工艺，主要应用于有机固体废弃物和城市生活垃圾处理方面，有高温和中温两种形式。
是第一个用于对生活垃圾经机械分选后剩余有机部分处理方面的发酵工艺。
Kompogas BRV工艺
Kompogas BRV工艺属于卧式推流发酵工艺，主要应用于有机固体废弃物和城市生活垃圾处理方面，属于单级高温干式（高固体）厌氧消化技术。
工艺特点
Laran工艺
主要应用于含水率15~45%的有机固体废弃物的处理，属于单级干式卧式推流厌氧消化工艺，有高温和中温两种形式。
该工艺与Kompoga相似，主要不同的搅拌方式，Laran工艺采用的是分段搅拌方式，
比Kompogas工艺设备多且比较分散。
2.国内干式发酵工艺概况
我国对厌氧消化技术的研究相对滞后，尤其是干发酵技术，目前国内致力于干发酵技术的研究和推广应用还比较有限。
主要有以下几种工艺模式：
1）覆膜槽沼气干式发酵系统
该工艺建设若干个发酵槽，间歇使用，实现好氧升温-厌氧产气-好氧制肥三段同槽发酵工艺，其中厌氧利用柔性膜密封，好氧升温及制肥时将柔性膜取下。
2）干式发酵反应器（立式/卧式两种）
该设备适用于各种有机废弃物和能源作物厌氧发酵工程。
3）多元废弃物车库式干式发酵工艺
没有或者几乎没有自由流动水的沼气厌氧微生物发酵过程，是处理有机同体生物质的有效方法，耗
水量比湿法发酵大大降低，无沼液消纳问题，适用于各种有机废弃物和能源作物厌氧发酵工程。
行业专家表示干发酵目前在国外是热点和趋势，“相对于我们传统的湿发酵来说，干发酵技术具有三大优点：原料适应性较广；容积产出率较高；整个发沼过程当中没有沼液外排，避免二次污染。
”除农业秸秆、畜禽粪便以外，干发酵还可以针对有机垃圾、餐厨垃圾，以及其它农产品废弃物进行处理发酵。
厌氧发酵是沼气工程的基础，而厌氧发酵是一个复杂的过程，预处理、接种比例、总固体浓度、原
料、温度和外源添加物等因素都会对厌氧发酵的产气率造成影响。
因此，除了要根据发酵原料选择
适宜的厌氧发酵工艺及系统结构，选择适宜的沼气成分监测设备，如沼气分析仪Gasboard-3200系
列，通过对产出沼气中CH
4、H
2
S、O
2
、CO
2
气体浓度的检测，判断发酵工艺状况，并对工艺过程进行
适度调控，以降低各因素对产气率造成的负面影响，提高发酵系统的沼气发酵效果也是十分必要的。
沼气分析仪（在线型）Gasboard-3200
我国现今能源短缺，发展低碳经济、循环经济已成为世界性潮流。
厌氧干式发酵技术在各种固体有机废弃物资源化利用上具有一定的技术优势，由于我国对该技术的研发起步较晚，仍有巨大的研究空间，尤其是在干发酵接种量大、启动慢及易积累有机酸等方面，以求进一步提高干发酵系统的沼气发酵效果。