厌氧发酵过程中各要素之间的关系(二)

三、温度对厌氧发酵产甲烷含量的影响
在不同温度条件下,厌氧发酵沼气特性是不同的。从运行表现看,高温条件下微生物代谢更快,甲烷含量更容易达到较高水平。
但高温发酵并不等于温度越高越好,以55±2℃为高温区的产气高峰值。嗜热产甲烷菌代谢底物速率快,能降解更多难降解有机物,但菌群耐受范围窄,温度波动大于±2℃就会严重抑制产甲烷,对日常沼气厂运行管控要求高。
不同温度下厌氧发酵沼气甲烷含量

表1 不同温度下甲烷含量变化
四、温度突变对厌氧发酵的影响
发酵温度的突变会对厌氧发酵产生影响。当温度出现±3℃以上快速变化时,消化速度就会受到抑制。温度变化越突然,系统越容易出现酸化与产甲烷不同步的问题。
在温度骤降的情形下,产甲烷菌最先受抑制,产气量断崖下跌,甲烷占比快速下降,二氧化碳、氢气占比上升,总挥发性脂肪酸(VFA)和乙酸、丙酸含量快速积累,易酸败。
在温度骤升的情形下,菌群会直接热休克、失活,发酵体系可能崩溃。因此,厌氧发酵运行中,温度管理的重点不是追求单点高温,而是保持连续、稳定、可控。

图1温度突变带来的两类运行风险
运行提示
实际运行中,应重点关注进料温差、反应器保温、换热补偿以及VFA、pH、产气量等指标变化。把温度波动控制住,厌氧发酵系统才能稳定产气、稳定运行。
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