分析沼气设备中的过程控制

　　分析沼气设备中的过程控制

 

　　沼气设备底膜、内膜、外膜共同形成两个空间。内膜空间作为储气空间储存各种气体，外膜与内膜夹层的空间作为调压空间。当储存的气体增加时内膜曲张，控制设备排出外膜的调压空气腾出一定的容量。当内膜储存的气体较少时控制设备向调压层注入空气，平衡柜内的压强，稳定外膜刚度。（即用一个软体球形作为储气柜，储存的气体容积变少控制设备就自动充空气填补，储存气体增多安全保护器就释放空气以平衡压力。为不让气体混合，储存的气体与空气之间使用内膜隔离开。）

 

　　沼气生产过程分析中，要掌握沼气设备中发酵物质的多种参数，如pH值、缓冲容量、挥发性有机酸、微量元素、氨以及（有机）干燥物质。这些具定位作用的参数都是实际的研究对象，能通过不同的分析方法为沼气设备运营者提供沼气生产的机会，重要的特征数据（如气体的产生和组成）决定了发电站的生产效率。而哪种反应或者哪些参数是限制沼气生产速率的瓶颈，则成为了备受争议的问题。通过促进其生化作用，能够对整个沼气生产过程予以优化，从而提高总产量和单位时间内的电流产率。

 

　　对速度具有限制作用的是甲烷化过程，形成甲烷的微生物根据其基质光谱可划分为两个生物组。其共同之处在于，对其能量物质的交换无需复杂的有机化合物（如葡萄糖）和氧气，且能从二级发酵追溯到最终产物。甲烷形成者的一个大组利用了氢气和二氧化碳（有几种类别还利用甲酸）作为甲烷生产的底料。制造甲烷的古细菌的第2组具有较复杂的能原物质代谢，除氢和二氧化碳之外，还有简单的甲基化化合物（甲基噻吩或者甲基胺）或乙酸可用于甲烷的形成。对经济有重要意义的是甲烷八叠球菌属和甲烷鬃菌属等能够将乙酸转变为甲烷的独特菌属，其对全球大部分采用生物学途径生产的甲烷以及由此产生的温室效应负有责任。由此可知，在沼气设备中由乙酸生成甲烷便成为主导方法了。