锐意干货∣如何有效调节发酵料液pH值

时间：2020-01-05

　　沼气是**物在厌氧和一定的温度、湿度、酸碱度和密封等条件下，经过多种微生物分解发酵产生的一种可燃气体。它是一种混合气体，主要成分是甲烷和二氧化碳，其余为一氧化碳、氢气、氮气和硫化氢。
在沼气工程运行过程中，一般通过进出料COD、产气量、pH、脂肪酸等几项工艺运行参数，可以推测发酵装置内微生物生长代谢情况，从而将运行工况调整到较佳状态。因此，宜对温度、产气量、COD、pH、挥发酸、总碱度和沼气成分等指标进行监测，掌握沼气发酵装置运行工况，并根据监测数据及时调整或采取相应措施。
如果出水COD浓度明显上升，COD去除率明显下降，悬浮固体沉降性能下降，说明沼气发酵状况恶化；如果沼气产气量降低，可能是温度或负荷变化使产甲烷菌受到抑制，影响它的代谢作用以及对**物的降解过程；沼气甲烷含量一般在50%~80%。测定二氧化碳和甲烷含量是掌握消化过程反常现象的较快方法，特别是可反映出反应器内是否存在有毒物质，抑制物质、重金属和某些阳离子，例如，硫化物、氨氮等。当甲烷含量明显降低，挥发酸**过正常值，即预示24h后将发生故障，应立即降低**负荷。
下面详细阐述一下发酵料液pH值的影响因素，以及如何有效调节发酵料液pH值。

一、沼气料液适宜的酸碱度 
　　生物反应很大程度上依赖于pH，pH表示溶液的酸碱度，用数字1-14表示，数字越小表示酸性越强，越大表示碱性越强，7表示中性。产甲烷的较佳pH范围是6.8~7.5，但是**或低于这个范围也可以产气。在单级发酵中，一般较佳范围内的pH是自动形成的，因为细菌群体本身会形成一个自我调节系统。在两级发酵中pH在水解阶段是相当低的，通常是5~6.5，因为这是较适合产酸细菌的环境。在产甲烷阶段由于介质缓冲能力和降解活动，pH再次回升到中性范围。通常牛粪、堆沤青草偏酸，猪粪一般为中性（酒厂猪粪偏酸），鸡粪偏碱。
介质（主要是碳酸氢根和铵离子）的缓冲能力通常可保证稳定的pH，如果挥发酸与总碱度的比值低于0.5，保持0.2左右，说明介质所提供的缓冲作用足够，发酵过程在稳定地运行。正常情况下挥发酸（以乙酸计）的含量应保持在1000mg/L以下，总碱度（以重碳酸盐计）应大于2000mg/L。但如果负荷过高，装置会产生大量的挥发酸，导致pH低于正常值，从而抑制产甲烷菌的活性，使沼气发酵不完全，应立即采取措施进行调节。

二、沼气池料液酸碱度失调处理方法 
　　pH酸碱度失调的症状常表现为产生的沼气不接火或三五天慢慢不产气。一般情况下，发酵料液是偏酸的，又称为酸化，由于发酵液中**物浓度过高，产酸菌大量繁殖，快速产酸，而产甲烷菌繁殖缓慢，来不及消耗产生的酸，造成**酸的积累，使发酵液酸化。酸化主要表现为以下三点：
1、发酵液挥发酸浓度升高，pH下降。在正常的沼气发酵过程中，乙酸在挥发性脂肪酸中占95%左右，丁酸和戊酸很少，如果丁酸、戊酸含量上升，预示发酵装置**负荷运行。
2、沼气产量明显减少，沼气中二氧化碳含量升高，甲烷含量下降。
3、出水COD浓度升高，污泥沉降性能下降。

A.解决偏酸的办法有三种，任选一种即可。
1、一旦出现酸化，应停止进料，加强搅拌，待pH恢复正常水平后（6.8以上），再以较低负荷开始进料。
2、pH降低至5.5以下，单靠停止进料难以奏效时：
①　排出部分发酵液，加入等量的接种物，如污泥、正常产气后的沼气料液或旧粪池内的料液，起到稀释、补充缓冲性物质及活性厌氧污泥的作用。
②　加入适量的石灰水或草木灰，石灰水和草木灰均是碱性物，它们可与发酵液中的酸起中和反应生成盐，使PH值逐步正常，加入总量视偏酸程度而定。加石灰水时应稀释，即50公斤石灰水中含固体干石灰3~4公斤；而容积在10立方米以下的沼气池加入3-5公斤草木灰即可。 
B.解决偏碱的办法有两种，任选一种即可。
1、中和调碱法，即加入适量的牛粪或堆沤青草。
2、稀释调碱法，即往沼气池内加水稀释，水基本是中性的，通过稀释，使料液基本接近中性。

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（来源：沼气圈）

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