黄超 丁伟 孙京 张蕾蕾

(吉林省农业机械研究院，吉林 长春 130022)

据统计,近年来我国每年产生的畜禽粪污近40亿t,农作物秸秆超过10 亿t,如此大量的农业废弃物处置不好会严重影响环境生态,处置得当也是一种营养含量丰富的可利用资源,畜禽粪污及秸秆的处置及资源化的利用可实现农牧业和生态环境的和谐统一,大型沼气工程处置农业废弃物是未来的发展趋势。CSTR 反应器可处置含固率较高的畜禽粪污,单位容积产气量大,因而在厌氧发酵大型沼气工程当中得到了广泛应用[1]。但是目前关于CSTR 反应器内部结构、搅拌、物料种类、物料浓度等因素对产气效果的影响仍缺乏系统研究[2]。因此,研究设计本实验装置,可在实验室对CSTR 反应器厌氧发酵过程各因素对产气效果的影响进行详细系统的研究,从而优化CSTR 沼气工程的建设和运行。

1 厌氧发酵工艺方案

全混合厌氧发酵工艺对应的物料浓度为6%～10%,采取的是连续进料、恒温厌氧发酵、组合式水力推进机械搅拌,自动控温、自动搅拌连续产气,工艺流程如图1 所示。

2 实验装置构成

反应装置主要由反应器罐体、可调速式机械搅拌器、温控装置、电控装置、脱硫装置、脱水装置、流量计、沼气收集浮罩等构成,其结构示意如图2 所示。反应器设计为圆柱体结构,反应器内部采用顶入式搅拌器和侧进式搅拌器结合的搅拌装置,通过反应器底部增温换热水箱、反应器圆周增温水套及温度传感器对反应器内部物料进行温度控制,电控装置由电源开关、电能表、调速器、温控开关、时控开关等构成,脱硫、脱水装置通过脱硫、脱水箱体内添加脱硫、脱水剂构成,流量计选用湿式防腐气体流量计,集气采用浮罩式集气罐。……