[发明专利]一种沼气发酵过程的调控方法

权利要求书

1.一种沼气发酵过程的调控方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：按照逐步提高有机负荷率的方式添加原料到沼气发酵系统中，当有机负荷率增加到最高允许值后，按照最高允许的有机负荷率进料，每天监测沼气发酵系统的pH值、乙酸浓度（A）、丙酸浓度（P）、碳酸氢盐碱度（BA）、挥发性脂肪酸碱度（IA），在运行过程中按以下方式选择调整进料量：

（1）当pH日降值为0.1～0.2或乙酸浓度/丙酸浓度的比值（P/A）为0.8～1.2或挥发性脂肪酸碱度/碳酸氢盐碱度的比值（IA/BA）为0.3～0.5时，沼气发酵系统处于失稳状态，自本次监测后的进料量按照此次监测前最后一次进料有机负荷率的70%进料，保持该进料量直到pH日降值小于0.1且P/A值小于0.8且IA/BA值小于0.3，此后，若失稳前最后一次进料有机负荷率的70%进料的数值在小于或等于失稳前最后一次进料有机负荷率减去1.5kg VS/(m3.d)后的进料有机负荷率的数据范围内，则直接保持此进料量恢复进料即可；若大于此数值范围即以小于或等于失稳前最后一次进料有机负荷率减去1.5kg VS/(m3.d)后的进料有机负荷率恢复进料，并继续按照逐步提高有机负荷率的方式添加原料到沼气发酵系统中,当有机负荷率增加到最高允许值后，按照最高允许的有机负荷率进料；

（2）当pH日降值为0.2～0.3（不含0.2）或P/A值为1.2～1.5（不含1.2）或IA/BA值为0.5～0.7（不含0.5）时，沼气发酵系统处于重度失稳状态，自本次监测后的进料按照此次监测前最后一次进料有机负荷率的30%进料，保持该进料方式直到pH日降值小于0.1且P/A值小于0.8且IA/BA值小于0.3，此后，若失稳前最后一次进料有机负荷率的30%进料的数值在小于或等于失稳前最后一次进料有机负荷率减去1.5kg VS/(m3.d)后的进料有机负荷率的数据范围内，则直接保持此进料量恢复进料即可；若大于此数值范围即以小于或等于失稳前最后一次进料有机负荷率减去1.5kg VS/(m3.d)后的进料有机负荷率恢复进料，并继续按照逐步提高有机负荷率的方式添加原料到沼气发酵系统中,当有机负荷率增加到最高允许值后，按照最高允许的有机负荷率进料；

（3）当pH日降值大于0.3或P/A值大于1.5或IA/BA值大于0.7时，沼气发酵系统处于极度失稳状态，自本次监测后停止进料，直到pH日降值小于0.1且P/A值小于0.8且IA/BA值小于0.3，此后，以小于或等于极度失稳时进料有机负荷率减去1.5kg VS/(m³.d)后的进料有机负荷率开始恢复进料，并继续按照逐步提高有机负荷率的方式添加原料到沼气发酵系统中,当有机负荷率增加到最高允许值后，按照最高允许的有机负荷率进料；

其中，所述原料包括但不局限于畜禽粪便、农作物秸秆、餐厨垃圾、果蔬垃圾、生活有机垃圾、能源草或其两种或多种的混合物；

所述逐步提高有机负荷率的方式为每次增加量0.1～0.5kgVS/(m³.d)；

所述的沼气发酵系统为连续式厌氧消化反应器或半连续式厌氧消化反应器；每天的出料体积或出料质量等于每天的进料体积或进料质量；

所述最高允许的有机负荷率为6～8kg VS/(m³.d)。

2.根据权利要求1所述的沼气发酵过程的调控方法，其特征在于，所述有机负荷率为在单位时间内向单位有效体积的反应器内添加的原料挥发性固体（VS）的质量，单位为kg VS/(m³.d)；可通过测定原料的挥发性固体质量浓度，再根据反应器有效体积和设定的有机负荷率计算得到每天的进料量。

3.根据权利要求1所述的沼气发酵过程的调控方法，其特征在于，所述pH日降值为上一次pH监测值与本次pH监测值的差值。

4.根据权利要求1所述的沼气发酵过程的调控方法，其特征在于，沼气发酵系统为搅拌全混式反应器。