城鎮生活污水、淀粉廢水、畜禽養殖糞便以及污泥等在厭氧反應罐同活性微生菌進行反應時多采用中溫（36 ℃左右）發酵。我國北方地區冬季時間長、氣溫低，厭氧反應罐在冬季進行加溫和保溫在北方地區尤為重要，是厭氧反應能否正常工作的最主要因素，直接影響到沼氣的生產。厭氧罐中發酵液內的有機物浮渣等比重小于水，經常會浮在反應物料的液面上部，并逐漸在液面結成硬殼，阻礙沼氣的正常生產和降低產氣率。避免浮渣結殼，使活性反應物料充分循環，是厭氧反應器必須解決的問題。當前沼氣工程中沼氣貯
氣柜多采用厭氧反應罐和生產的沼氣貯存氣柜分別建造，厭氧反應罐和貯氣罐合為一體是減少投資和占用土地的優化方案。
1 常規厭氧反應工藝中攪拌、加溫、沼氣貯氣柜工藝方法和存在的問題
（1）在厭氧罐內中心處攪拌的方法。雖然該工藝形式可將處于罐體下部、中部的濃度含量較高菌種和上部濃度含量較低菌種的發酵液進行攪拌，但由于有機物浮渣是漂浮在液面上，長時間仍難避免發酵液表面形成結殼，直接影響沼氣產量。
（2）循環氣體和攪拌工藝形式。采用氣泵將發酵液表面已產生的沼氣打回到發酵液下部，完成上下液的內循環攪拌，該方案仍然不能避免液面結殼現象的產生。
（3）物料反應液體罐外循環和罐體的下部攪拌器工藝形式。該工藝通過設在罐體外部的泵 ，將罐體底部濃度含量較高菌種液從罐體液面上部打回。雖然該工藝可降低結殼的形成，但仍然有一些漂浮的有機物浮渣以及處理池以前帶入的各類稻草、麥草、玉米秸等雜物仍然漂浮在液體表面，不能有效地進行發酵，直接影響沼氣的產量。
（4）厭氧罐外壁加熱工藝。該工藝方法是將熱循環加熱管盤繞在厭氧罐體外壁，熱源通過加熱管和厭氧反應罐壁傳至反應物料。該工藝一般要求反應液有預加熱。如反應液沒有進行預加熱，則反應罐中加熱的溫度很不均勻，其中部溫度較低，直接影響該區域厭氧反應和沼氣的生產。
（5）浮動式鐘罩濕式沼氣貯氣柜。該貯氣柜是將一個 U形金屬鐘罩反扣在盛有水的罐體內，沼氣通過罐體下部進氣口經水液進入反扣的U 形金屬鐘罩和液面上部空間組成的貯氣柜，沼氣量的增加和減少可使金屬鐘罩上下移動以便調整貯氣空間。這種貯氣柜造價較高，最大的缺點是當北方冬季溫度降至0 ℃以下時 ，罐體內的水結冰后整個貯氣柜將不能使用。
2 秸稈沼氣工程中厭氧、柔性恒壓貯氣柜 CSTR 工藝原理
CSTR 工藝內加熱式氣液一體化厭氧發酵反應罐不僅、可解決冬季厭氧反應罐正常生產沼氣問題，并可有效解決漂浮在反應物料表面浮渣結殼問題，以及反應菌種罐內分布不均影響沼氣生產等技術問題， 同時還可降低冬季反應罐的加熱成本。
如圖1 所示，厭氧、貯氣 CSTR 工藝內加熱式氣液一體化厭氧發酵反應器包括基座和
安裝在基座上的罐體；基座上設置有加熱元件，罐體頂部設置有采用柔性聚偏氟乙烯（PVDF）材料制作的具有膨脹、收縮功能的半球體狀貯氣內膜和貯氣外膜，該貯氣內膜與罐體液面構成密閉半球形貯氣柜；罐體的液面位置處設置有潛水式攪拌機，該攪拌機的葉片軸的軸線以朝向液面并向下傾斜的方式設置，且安裝在葉片軸上的葉片的一部分露出反應物料的液面；加熱元件是由以夾層方式平鋪在基座內的內置式加熱管和設置在基座中部的外置式螺旋加熱管組成。貯氣內膜和貯氣外膜通過環繞罐體上沿口設置的下墊板以及橡皮密封下塊、橡皮密封上塊和螺栓以密閉的方式固定在罐體的上沿口處；上沿口焊接在罐體上端部，形狀為L 形角鐵或 U 槽鋼板，以保證罐體上端口的強度
。
罐體的下部分別有需添加反應物料的進料、沼渣出料口和位于反應物料液面位置處的上清液出料管，在罐體中下部分別設置有取料口、測溫孔；上清液出料管位于罐體內的進料口端設置在反應物料液面下方，位于罐體外的出料口端高于反應物料液面。環繞罐體外表面覆蓋有保溫層，以達到對罐體內反應物料的保溫。
在罐體上安裝有恒壓防爆風機，該風機的出風口通過安全閥、外膜進氣管與由貯氣內膜和貯氣外膜組成密閉腔連通；恒壓防爆風機的開啟和停機由安裝在貯氣外膜內的壓力傳感器輸出的信號經控制電路控制；所述的恒壓防爆風機通過安全閥和半球體狀外膜進氣管向由貯氣內膜和貯氣外膜構成的密閉腔充氣并確保其恒定的壓力，當沼氣產量增加時貯氣內膜膨脹，安全閥排出貯氣外膜密閉腔內的一定量空氣。當沼氣產量減少時貯氣內膜向下萎縮，貯氣外膜內的壓力下降，貯氣外膜內安裝的壓力傳感器發出信號啟動固定在罐體外部上端托架上的恒壓防爆風機，通過安全閥和外膜進氣管向貯氣外膜內充氣，以便維持正常所需壓力。
在液面上方的管壁上設置有穩壓安全閥，該穩壓安全閥的管口通過U 型進氣管與位于液面上方的貯氣柜相連通。當貯氣柜內壓力高于設定壓力時，氣體通過穩壓安全閥上穩壓安全閥出氣口溢出。在位于液面上方的罐體內壁上
設置有由若干條通過連接拉環和漲緊器連接的鋼絲組成的漲緊網；該漲緊網通過鎖緊重錘、連接在鎖緊重錘與拉環之間的鎖緊鋼絲使漲緊網始終處于繃緊狀態。在貯氣外膜內中心處設置有超聲波探頭，通過安裝在貯氣內膜中心處的超聲波定位塊回聲定位，確定貯氣內膜因貯氣柜容積變化得知沼氣的當前容量。
3 秸稈沼氣工程中厭氧、柔性恒壓貯氣柜 CSTR 工藝特點
一是有效地解決了我國北方冬季室外環境溫度因長時間處于0 ℃以下而造成厭氧反應不能進行正常沼氣生產的問題。因厭氧反應罐中濃度含量較高菌種主要是在罐體的中下部，該實用新型的罐體內下部的循環加熱方式使得熱量自下向上傳遞，不僅使得菌種處于正常的反應過程，而且最大化地利用熱能，降低了能源損失和成本。二是潛水式攪拌機處于反應物料液表面處，可有效地對漂浮在反應液上部的有機物浮渣和其他漂浮物進行直接的破碎，避免了浮渣結殼的生成，確保產氣能正常進行。三是由貯氣外膜和貯氣內膜組成的柔性雙層貯
氣柜安裝在厭氧發酵反應器上端，可大大降低產氣和貯氣整個工程的造價，同時由于貯氣外膜和貯氣內膜之間充有空氣，明顯地提高了罐體內的保溫效果并有利于日光的采集，降低冬季對罐體內反應物料的加熱成本。四是當貯氣外膜內氣體的壓力超過或低于預先設定的壓力上限或下限時，安裝在貯氣外膜內的壓力傳感器控制恒壓防爆風機開啟和停機，從而保證了貯氣柜恒定壓力輸出，同時提高了柔性貯氣外膜和貯氣內膜的使用壽命。五是當貯氣柜內壓力增加并超過設定的壓力時，一端通入貯氣柜內的穩壓安全閥將打開并從穩定出氣口泄氣，以保證整個厭氧反應罐系統的安全。---------------文章由
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