[发明专利]一种沼气发酵过程的调控方法

摘要

本发明涉及一种沼气发酵系统的调控方法，通过逐步提高有机负荷率的方式添加原料到沼气发酵系统中，并通过对pH日降值、乙酸浓度/丙酸浓度的比值（P/A）、挥发性脂肪酸碱度/碳酸氢盐碱度的比值（IA/BA）三种数值的定期监测判定沼气发酵系统的运行稳定性，当判定系统处于不稳定状态时，通过调控进料量使沼气发酵系统再次达到稳定后，再逐步增加有机负荷率，再监测沼气发酵系统是否处于稳定状态。如此循环调控提高有机负荷率直至系统稳定达到最高允许的有机负荷率进料。本发明可以使沼气发酵系统在较高的有机负荷率条件下运行，获得较高的池容产气率。

主权项

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)。