CSTR厌氧发酵罐工作基础学习知识原理
微生物用厌氧培养罐的原理
微生物用厌氧培养罐的原理微生物用厌氧培养罐的原理厌氧培养罐是一种专门用于微生物产生厌氧代谢的装置。
对于一些喜氧性微生物来说，厌氧培养罐可以防止与空气中的氧气接触而导致生长受到抑制。
同时，厌氧培养罐也可以在不同的培养条件下提供一种气氛，有利于不同的微生物生长。
下面我们来详细了解一下厌氧培养罐的原理：1. 培养罐的结构厌氧培养罐通常由一个培养罐和一个密封盖组成。
培养罐内通常有一个薄弱的氧气透过窗口存在，如果不开启罐子，则拴入的空气将首先通过一个氧气透过窗口进入罐中。
至于使用哪种密封盖，取决于需要培养的微生物或气氛条件的不同。
2. 气氛的控制厌氧培养罐需要控制罐内的气氛，一般分为以下两种控制方式：A. 通过置换气体来获得适宜的气氛。
控制培养罐和盖子之间的压力差，通过需要置换的气体甲烷、氢气、氧气（如需要）和二氧化碳气体来提供可支持微生物生长的适宜气氛。
B. 通过化学反应来控制罐内的气氛。
例如，使用CO2的生成剂可以通过产生大量的CO2来改变罐内气氛，以创造更适当的微生物生长环境。
3. 温度、搅拌、湿度和培养基微生物的生长需要在一定的环境条件下进行，这就需要对温度、搅拌、湿度等控制。
通常，厌氧培养罐中的发酵瓶放入一个搅拌底座中并保持适当的振荡速度。
此外，保持适当的湿度和对厌氧菌株的特定营养成分也是非常重要的。
4. 厌氧菌株的选择由于厌氧菌株对环境条件的严格要求，因此选择正确的培养罐和菌株非常重要。
常见的厌氧菌包括双形杆菌属、厌氧产气杆菌属、球菌属等微生物。
小结总的来说，厌氧培养罐提供了一个适合厌氧微生物生长的环境。
除了控制罐内的气氛外，还需要对温度、搅拌、湿度等进行控制。
通过了解这些原理，我们可以更好地理解和应用这种重要的培养技术。
厌氧发酵的工艺及原理
厌氧发酵的工艺及原理
厌氧发酵是一种在缺氧条件下进行的生物化学反应过程，其主要目的是产生能量和产物。
这种发酵过程中，微生物通过无氧呼吸来分解有机废料、废水或有机物质，产生有机酸、气体和其他有用的产品。
厌氧发酵的工艺可以概括为以下几个步骤：
1. 原料准备：将有机废料、废水或有机物质进行预处理，包括切碎、分解和调节酸碱度等。
2. 厌氧反应器：将处理后的原料转移到厌氧反应器中，通常为密封的容器。
反应器内部缺氧，提供了微生物进行无氧呼吸的环境。
3. 微生物代谢：在厌氧条件下，微生物开始进行代谢作用。
微生物通过分解有机物质产生能量，并将其转化为有机酸、气体和其他产物。
4. 产品收集与处理：根据需要，收集和处理产生的有机酸、气体和其他有用的产品。
这些产品可以进一步被用于能源生产、肥料制备等。
厌氧发酵的原理主要涉及到微生物的代谢过程。
在缺氧环境中，微生物无法通过氧气进行有氧呼吸，因此它们采用一系列的无氧代谢途径来产生能量。
最常见的无氧代谢方式是乳酸发酵、酒精发酵和甲烷发酵。
乳酸发酵是一种产生乳酸的过程，微生物将有机物质转化为乳酸以产生能量。
酒精发酵则是将有机物质转化为酒精和二氧化碳。
甲烷发酵是将有机物质转化为甲烷和二氧化碳。
在厌氧发酵过程中，微生物通过与有机物质发生代谢反应来获取所需的能量源。
这些代谢反应产生的有机酸和气体也可以被收集和利用。
总的来说，厌氧发酵工艺和原理的关键在于提供无氧环境，利用微生物的无氧代谢途径将有机物质转化为有用产品，并最大限度地利用能量资源。
发酵罐基本知识
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机械轴封的密封原理
2 静环与压盖之间的密封： 用有弹性的辅助密封圈来防止液体从
静环与压盖之间泄漏。
这是一静密封。
3 动环与轴之间的密封： 也是用辅助密封圈来防止液体从动环
与轴之间泄漏。
这也是一个相对静止的密封。
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动环的硬度应比静环大。 动环的材料可用铸铁、硬质合金、高合金钢等 静环最常用浸渍石墨或填充聚四氟乙烯。
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多种设计结构均可完成上述功能
按供氧方式 分：
机械搅拌通风式 气升式 自吸式
还可按搅拌方式 分：
上搅拌 下搅拌
11
第一节 机械搅拌通风发酵罐
一、结构
轴封 消泡器 联轴器 搅拌器 中间轴承 挡板 空气分布管 换热装置 人孔以及管路等
与不同工作状态 相应的，是各种 管道和阀门的开、 关
不仅注意罐的结 构，更要注意管 道与罐的连接
17
1 罐体
罐为一个受压容器，通常灭菌的压力为2.5公斤/厘米2 （绝对压力）。 表压？
由 圆柱体 + 椭圆形或碟形封头 焊接而成 对于大型发酵罐可用衬不锈钢板，衬里用的不锈钢板
厚为2~3毫米
上。动环依靠弹簧的压力与静环紧密接触，阻止 流体泄漏。 由两个环的端面互相密切贴合而达密封目的。
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机械轴封的密封原理：见flash mechanical_seal.swf
依靠三个密封点达到完全 密封：
1 动环与静环： 在相对运动的动环和静环 之间的的接触面 （端面）
两端面必须高度光洁平直， 这是相对旋转密封。
则每个生产日所需的发酵液体积为 400 109 740 10 6 72.63m3
CSTR厌氧发酵罐工作基础学习知识原理
CSTR厌氧发酵罐工作基础学习知识原理CSTR（Continuous Stirred Tank Reactor）厌氧发酵罐是一种连续搅拌型反应器，广泛应用于生物质转化、生物能源生产和废弃物处理等领域。
它的原理是利用微生物在缺氧条件下进行代谢，将有机废弃物转化为产气、产酒精等有用产品。
1.搅拌机械：CSTR厌氧发酵罐内设置了搅拌机械，通过机械搅拌使发酵罐内的微生物和废弃物充分混合，提高反应效率。
搅拌还有助于维持反应器内的温度均匀。
2.类反应器结构：CSTR厌氧发酵罐采用了连续流动的方式，将废弃物和微生物持续输入，产物持续流出，保持了恒定的反应体积和反应时间。
这种连续流动的结构可以提高反应效率，稳定运行。
3.温度控制：CSTR厌氧发酵罐内的反应需要在适宜的温度下进行，常见的温度范围为35-40℃。
一般通过外部加热或制冷装置来控制反应器的温度，确保微生物代谢的正常进行。
4.pH控制：CSTR厌氧发酵罐内的反应需要在适宜的pH范围内进行，常见的pH范围为6.5-7.5、过高或过低的pH值会抑制微生物的生长和代谢，影响反应效果。
可通过加入酸碱溶液来控制反应器内的pH值。
5.气体排放与收集：厌氧发酵过程中产生的气体，如甲烷、二氧化碳等，需要及时排放和收集。
排放通常通过气体排放管道进行，收集则通过气体收集设备，如气包或气体分析仪器进行。
收集的气体可以用于能量转换或其他化学反应。
1.连续操作：CSTR厌氧发酵罐采用了连续流动的结构，可以进行连续操作，大大提高了生产效率。
同时，连续流动结构还能够稳定反应条件，减少不均匀反应带来的问题。
2.反应效率高：CSTR厌氧发酵罐内设置了搅拌机械，能够使废弃物和微生物充分混合，提高反应效率。
同时，由于反应器内的体积固定，所以反应时间也是恒定的，进一步提高了反应效率。
3.应用广泛：CSTR厌氧发酵罐可以处理多种有机废弃物，如农业废弃物、食品废料、城市垃圾等。
通过将这些有机废弃物转化为燃气、肥料等有用产品，同时还可以减少环境污染，实现资源的再利用。
微生物用厌氧培养罐的原理
微生物用厌氧培养罐的原理
厌氧培养罐是一种专门用于微生物在无氧条件下生长的装置。
它可以提供一个低氧气环境，使厌氧菌类能够正常生长和繁殖。
这种罐子通常是由具有良好透氧性能的材料制成，比如玻璃或者塑料。
厌氧培养罐的设计理念基于气体的重要性。
在无氧条件下，氧气的存在会抑制厌氧菌的生长，因此必须使用一种方法来防止氧气渗透到培养物中。
这就是厌氧培养罐的原理：通过将培养物置于一个无氧环境中来促进厌氧微生物的生长。
厌氧培养罐中的气体环境是通过使用气体生成系统来实现的。
一般情况下，这些系统使用化学反应来生成气体，如将水和氢化物反应产生氢气，或者将水和碳酸盐反应产生二氧化碳。
这些气体被注入到罐中，以创建一个完全无氧的环境。
厌氧培养罐的另一个关键部分是密封盖。
密封盖必须紧密地覆盖在罐子上，以确保无氧气体环境的保持。
密封盖上通常有一个或多个开口，这些开口可以用来插入工具，如移液器或镊子，以进行取样或移植。
总的来说，厌氧培养罐是一种非常有用的科学工具，它可以让微生物在无氧条件下生长，从而为研究和发展新的医疗和工业技术提供了重要的帮助。
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秸秆沼气工程中厌氧与贮气CSTR工艺研究
秸秆沼气工程中厌氧与贮气CSTR工艺研究摘要秸秆沼气工程中厌氧、贮气CSTR工艺研究表明，将沼气贮气柜直接安装在厌氧发酵反应罐顶部，减少贮气柜工程占地的同时减少厌氧反应罐建造成本。
贮气柜采用具有膨胀、收缩功能的半球体状贮气内膜和贮气外膜，贮气内膜与罐体液面构成密闭半球形贮气柜，贮气内膜和贮气外膜之间充入空气压力为2 500 Pa，厌氧罐底部安装有热循环加热管以保证冬季对厌氧罐进行加热。
厌氧罐反应温度为中温发酵（36 ℃）。
潜水式搅拌机安装在反应液面处，该搅拌机的叶片一部分露出反应物料的液面，将漂浮在反应液表面的浮渣破碎，同时可将反应液上下搅拌，使得菌种较均匀分布于反应液中，以利于沼气的生产。
AbstractResearch on anaerobic and gas collection of CSTR system in straw biogas was studied. The results showed that installing the biogas collector at the top of the anaerobic reactor could save the space of the construction site and save the construction cost. Biogas collector composed of two parts：outside membrane and inside membrane，both the outside membrane and the inside membrane were hemispherical and could be expanded and shrunk according to the pressure of the inner biogas. Air pressure between the outside membrane and the inside membrane was about 2 500 Pa. There was heat exchanging system at the bottom of the anaerobic reactor to guarantee the whole reacting system working normally in winter. Reacting temperature of the whole reacting system shall be 36 ℃. The submersible mixer was installed at the top of the inner reacting liquid，some impeller of the mixer shall be out of the reacting liquid to crush the floating dross and stir the reacting liquid to make sure the biomass distribute homogeneously in the reacting liquid.Key wordsmembrane；biogas collector；anaerobic reactor；straw biogas城镇生活污水、淀粉废水、畜禽养殖粪便以及污泥等在厌氧反应罐同活性微生菌进行反应时多采用中温（36 ℃左右）发酵。
厌氧发酵原理PPT课件
其他影响因素
有毒物质
有毒物质如重金属、硫化物、氨氮等 对厌氧微生物的生长和代谢具有抑制 作用，需要控制有毒物质的浓度在适 宜范围内。
氧化还原电位
氧化还原电位是影响厌氧发酵的重要 因素之一，它关系到厌氧微生物的电 子传递和能量代谢。适宜的氧化还原 电位范围一般在-100~-300mV之间。
有机负荷 = （进入反应器的有机物质量 / 反应器中污泥质 量）×（反应器体积 / 反应器内污泥体积）
低有机负荷
低有机负荷条件下，厌氧微生物的生长和代谢速率较低，发酵 产气效率较低。此时需要延长发酵时间或增加反应器体积来提
高产气效率。
高有机负荷
高有机负荷条件下，厌氧微生物的生长和代谢速率较快，发酵 产气效率较高。但是高有机负荷条件下容易产生泡沫和浮渣等
06
厌氧发酵的未来发展与挑战
厌氧发酵技术的发展趋势
高效厌氧反应器
随着技术的进步，高效厌氧反应器的设计和应用将更加广泛，以提高厌氧发酵的效率和 稳定性。
新型厌氧微生物的发现与应用
随着微生物学研究的深入，更多新型厌氧微生物将被发现并应用于厌氧发酵领域，以拓 展厌氧发酵的应用范围。
生物信息学技术的应用
厌氧发酵的应用领域
能源生产
厌氧发酵是生物能源生产的重要 方式，如生物燃气、生物燃料等。
废物处理
厌氧发酵可用于处理城市固体废物、 农业废弃物等，实现废物资源化利 用。
有机废水处理
厌氧发酵也可用于有机废水处理， 降低污染负荷，同时产生能源。
厌氧发酵的优缺点
优点
厌氧发酵能够将有机废弃物转化 为有价值的能源和资源，减少环 境污染，同时为可再生能源生产 提供途径。
发酵罐的结构和工作原理
发酵罐的结构和工作原理
发酵罐是一种用于进行微生物发酵的容器，常用于生物技术、食品工业等领域。
其结构主要包括以下几个部分：
1. 罐体：一般采用高强度不锈钢或玻璃钢等材料制成，具有较好的耐腐蚀性和密封性。
2. 隔离装置：用于保持发酵罐内部环境的无菌或相对无菌状态，防止外界微生物的污染。
3. 搅拌装置：用于提供适宜的氧气和营养物质混合均匀，并促进微生物生长。
4. 进气装置和排气装置：用于调节发酵罐内的气体环境，如控制氧气浓度、排除代谢产物等。
工作原理如下：
1. 准备工作：在发酵罐中加入合适的培养基和微生物种子。
培养基是提供微生物生长所需的营养物质的介质，种子则是用于快速启动发酵过程的活的微生物。
2. 发酵过程控制：控制发酵罐内的温度、pH值、氧气浓度、搅拌速度等参数，以创造最适合微生物生长和代谢的环境。
不同微生物对这些参数有不同的要求。
3. 增殖期：微生物在适宜的条件下进行生长和繁殖，消耗培养基中的营养物质。
此阶段微生物数量快速增加，产生能量和产物。
4. 终止期：当培养基中的营养物质耗尽、代谢产物积累到一定浓度或其他因素造成微生物生长停滞时，发酵进入终止期。
5. 采收和分离：发酵过程结束后，需要对发酵产物进行采收和分离纯化，以获取所需的发酵产物。
通过对发酵罐内环境参数的控制，可以实现微生物的高密度培养和大量产物的生产。
厌氧发酵原理
厌氧发酵原理
厌氧发酵是一种在缺氧条件下，微生物在有机物质中产生能量的过程。
它通过一系列复杂的化学反应来转化有机物质，并产生产物。
厌氧发酵的过程涉及到许多微生物，如细菌和真菌。
这些微生物利用有机物作为它们的碳源和能源。
在缺氧条件下，它们通过代谢途径来分解有机物质，并将其转化为不同的化合物。
厌氧发酵的过程包括以下几个主要步骤：
1. 底物降解：有机物质被微生物降解为简单的化合物，如有机酸、醇和气体等。
2. 发酵产物生成：在降解过程中，微生物产生各种形式的代谢产物，如酒精、乳酸、醋酸等，这些产物可以进一步用于其他工业过程或食品生产中。
3. 能量生成：在发酵过程中，微生物通过代谢途径产生能量。
这种能量产生主要是通过有机物质的氧化还原反应释放出的能量来实现的。
厌氧发酵的原理是基于微生物对缺氧环境下氧化还原反应的利用。
在缺氧的条件下，微生物无法利用氧气来进行呼吸作用，因此它们通过其他一些氧化还原反应来产生能量。
总体来说，厌氧发酵是微生物在缺氧条件下利用有机物质产生
能量的一种过程。
通过这种过程，可获得多种有用的产品，如酒精、乳酸和醋酸等。
这种过程被广泛应用于医药、食品和能源工业等领域。
厌氧发酵罐工作原理
弘景环保
厌氧发酵罐在一个密闭罐体 内完成料液的发酵、沼气产 生的过程。消化器内安装有 搅拌装置，使发酵原料和微 生物处于完全混合状态。投 料方式采用恒温连续投料或 半连续投料运行。新进入的 原料由于搅拌作用很快与发 酵器内的全部发酵液菌种混 合，使发酵底物浓度始终保 持相对较低状态。
厌氧发酵罐维护保养：
如进气管与出水管接头漏气，当旋紧接头不解决问题时，应添加或 更换填料。压力表与安全阀应定期检查，如有故障要及时调换或修 理。清洗厌氧发酵罐时，请用软毛刷进行刷洗，不要用硬器刮擦， 以免损伤厌氧发酵罐表面。配套仪表应每年校验一次，以确保正常 使用。电器、仪表、传感器等电气设备严禁直接与水、汽接触，防 止受潮。厌氧发酵罐停止使用时，应及时清洗干净，排尽厌氧发酵 池及各管道中的余水；松开厌氧发酵罐罐盖及手孔螺丝，防止密封 圈产生永久变形。
厌氧发酵原理范文
厌氧发酵原理范文厌氧发酵是指在缺氧条件下，利用微生物通过一系列酶的作用将有机物转化为能量和产物的过程。
厌氧发酵主要通过发酵微生物的酶作用来进行，其原理主要包括底物转化、酶的催化反应和产物生成等几个方面。
首先，厌氧发酵的过程是有机物转化的过程。
厌氧发酵过程中，有机物作为底物，经过微生物的代谢作用进行转化。
这些有机物可以是葡萄糖、乳糖、果糖等碳水化合物，也可以是脂肪、蛋白质等复杂有机物。
厌氧发酵的途径和产物的种类取决于微生物的类型和所处环境条件等因素。
其次，厌氧发酵的过程是通过酶的催化作用进行的。
酶是一类具有催化作用的蛋白质，可以加速化学反应的进行。
在厌氧发酵过程中，微生物产生的酶可以将复杂有机物分解为较简单的化合物，而这些化合物又可以作为进一步反应的底物。
例如，乳酸菌会产生乳酸脱氢酶，使葡萄糖转化为乳酸。
厌氧产气菌会产生酒精脱氢酶，使葡萄糖转化为乙醇。
最后，厌氧发酵的过程也会产生一定的产物。
厌氧发酵的主要产物通常是有机酸、醇类、气体和能量。
例如，葡萄糖经过乳酸菌的厌氧发酵会产生乳酸，而乳酸是厌氧发酵的一种产物，因此也被称为乳酸型厌氧发酵。
厌氧发酵还产生一些醇类物质，如乙醇、丙醇等。
此外，一些厌氧微生物还会产生气体，如氢气、二氧化碳等。
厌氧发酵在生物学和工业上具有广泛的应用。
在生物学中，厌氧发酵是一种常见的代谢途径，对于细菌的生长和代谢有着重要的影响。
在人体中，人体内的一些部位如消化道内就存在厌氧环境，而厌氧发酵产生的产物也对人体有一定的影响。
在工业上，厌氧发酵被广泛应用于酿造、食品加工、环境处理和生物能源等领域。
例如，酿造啤酒、葡萄酒、酱油等发酵食品的过程中常使用厌氧发酵。
此外，厌氧发酵还可以用于废水处理，通过厌氧发酵将有机废水转化为酒精、酸类等可再利用的产物。
综上所述，厌氧发酵是一种在无氧条件下通过微生物代谢酶作用将有机物转化为能量和产物的过程。
厌氧发酵的原理主要包括底物转化、酶的催化反应和产物生成等几个方面。
发酵罐的原理
发酵罐的原理
发酵罐是一种用于发酵过程的设备，它在食品加工和酿造过程中起着至关重要
的作用。
发酵罐的原理涉及到微生物的生长和代谢过程，以及发酵条件的控制和调节。
下面将详细介绍发酵罐的原理及其在实际应用中的作用。
首先，发酵罐的原理涉及到微生物的生长和代谢过程。
在发酵过程中，微生物（如酵母菌、乳酸菌等）通过吸收营养物质和水分，进行生长和代谢，产生各种有益的物质，如酒精、乳酸、氨基酸等。
发酵罐通过提供适宜的温度、湿度和氧气等条件，促进微生物的生长和代谢，从而实现发酵过程。
其次，发酵罐的原理涉及到发酵条件的控制和调节。
发酵过程需要适宜的温度、湿度、氧气和营养物质等条件，才能保证微生物的正常生长和代谢。
发酵罐通过控制加热、通风、湿度和营养物质的补给，实现对发酵条件的精确控制和调节，从而保证发酵过程的顺利进行。
此外，发酵罐的原理还涉及到发酵过程中产生的热量和气体的排放。
在发酵过
程中，微生物的生长和代谢会产生大量的热量和气体，如果不及时排放，会影响发酵过程的进行。
因此，发酵罐通常配备有排热设备和气体排放管道，以保证发酵过程中热量和气体的有效排放，保持发酵罐内部的适宜环境。
总的来说，发酵罐的原理是通过提供适宜的环境条件和精确的控制，促进微生
物的生长和代谢，实现发酵过程。
在食品加工和酿造过程中，发酵罐起着至关重要的作用，能够有效地控制发酵过程，保证产品的质量和口感。
因此，深入理解发酵罐的原理对于提高食品加工和酿造的效率和品质具有重要意义。
厌氧发酵罐工作原理
厌氧发酵罐工作原理宝子们！今天咱们来唠唠厌氧发酵罐这个超有趣的东西的工作原理。
厌氧发酵罐呢，就像是一个小小的魔法世界。
想象一下，这里面是一个特别的环境，是那些厌氧菌的欢乐小天地。
厌氧菌啊，它们可都是些怕氧气的小生物，就像有些小宝贝特别怕黑一样，氧气对它们来说就像那恐怖的大怪兽。
那这个发酵罐是怎么给厌氧菌创造这么一个好地方的呢？这个罐子啊，它的密封性可好了。
就好比是一个超级严实的小城堡，外面的氧气怎么都进不来。
这样一来，厌氧菌们在里面就可以自由自在地玩耍、工作啦。
在这个罐子里啊，厌氧菌开始它们的发酵大业。
比如说，要是咱们把一些有机物质放进去，像剩菜剩饭之类的（实际工业上会用更合适的原料啦）。
厌氧菌就像一群勤劳的小工匠，开始分解这些有机物质。
它们分解的时候啊，会产生很多神奇的东西。
就拿甲烷来说吧，这甲烷可是个很有用的东西呢。
厌氧菌把有机物质分解的过程中，就像变魔术一样把其中的一部分变成了甲烷。
这甲烷就可以用来做燃料，就好像是厌氧菌送给我们的一个小礼物。
而且啊，在发酵罐里，温度也是个很关键的因素。
不同的厌氧菌可能喜欢不同的温度，就像我们人有的喜欢热一点的地方，有的喜欢凉快点的地方。
所以呢，发酵罐会调节温度，让那些厌氧菌在最舒服的温度下干活。
这个厌氧发酵罐里啊，还有搅拌装置。
这搅拌装置可就像是一个大转盘，时不时地转一转。
为啥要搅拌呢？这就像是在一个大锅里煮东西，你得搅一搅，才能让每个地方都受热均匀一样。
搅拌可以让厌氧菌和有机物质充分地接触，这样它们分解起来就更有效率啦。
而且啊，发酵罐里还有一些检测装置。
这就像是一个小管家，时刻盯着罐子里的情况。
它会看看温度是不是合适啊，看看厌氧菌的发酵是不是正常进行啊。
如果有什么不对劲的地方，就像小管家发现哪里出问题了，就可以及时调整。
你看啊，整个厌氧发酵罐就像是一个精心打造的小世界。
厌氧菌在里面按照自己的节奏，在这个特别的环境下，把那些原本可能被扔掉的有机物质变成有用的东西。
《厌氧发酵原理》课件
04
CATALOGUE
厌氧发酵的工艺流程
预处理阶段
原料选择与处理
选择适合的有机废弃物作为原料，并进行破碎、筛分、混合等预处理，以提高原料的均 匀性和可生化性。
调节pH值
将原料的pH值调节至适宜的厌氧发酵范围，通常为6.5-8.0，以促进厌氧菌的生长和代 谢。
厌氧消化阶段
水解酸化
在厌氧条件下，有机物被厌氧菌分解为小分 子有机酸和醇类物质，同时产生氢气和二氧 化碳。
01
与水处理技术结合
将厌氧发酵与水处理技术相结合 ，实现废水的高效处理和资源化 利用。
02
与生物质转化技术 结合
将厌氧发酵与生物质转化技术相 结合，实现生物质的能源化利用 和高效转化。
03
与基因工程技术结 合
通过基因工程技术对微生物进行 改造和优化，提高厌氧发酵过程 的效率和稳定性。
厌氧发酵在可持续发展中的地位与作用
厌氧发酵可以用于生产生物质能源，如沼气。
有机废弃物处理
厌氧发酵可以用于处理有机废弃物，如畜禽粪便、城市垃圾等。
污水处理
厌氧发酵可以用于污水处理，如污泥处理和废水处理等。
02
CATALOGUE
厌氧发酵原理
厌氧发酵的微生物学原理
1
厌氧发酵是由厌氧微生物在缺氧或无氧环境下进 行的一种生物代谢过程。
2
厌氧微生物主要包括产甲烷菌、硫酸盐还原菌、 梭菌等，它们通过厌氧呼吸获取能量，将有机物 转化为甲烷和二氧化碳。
资源化利用
01
厌氧发酵可以将有机废弃物转化为生物气体（如沼气）和有机
肥料，实现废弃物的资源化利用。
减少温室气体排放
02
厌氧发酵可以减少有机废弃物在填埋或露天堆放过程中产生的
《厌氧发酵原理》课件
作用
01
特点
02
应用
03
厌氧球菌
厌氧球菌是一类非常普遍的厌氧微生物，能够利用多种有机物作为碳源和能源。 作用 厌氧球菌具有较高的耐酸性和耐氧化剂的能力，能够在酸性环境和含有较高浓度氧化剂的环境中生长。 特点 厌氧球菌在食品工业、制药工业、污水处理等领域有广泛应用，也是厌氧消化过程中常见的微生物之一。 应用
产氢产乙酸阶段
VS
产甲烷阶段是厌氧发酵过程中的最后一个阶段，主要将乙酸和氢气转化为甲烷和水。
详细描述
在产甲烷阶段，乙酸和氢气在甲烷菌的作用下被转化为甲烷和水。这一阶段的进行需要严格的厌氧环境，因为甲烷是易燃易爆的气体，且对环境有温室效应。产甲烷阶段的产物甲烷是重要的能源物质，可用于生产天然气或作为燃料。
溶氧控制
提高微生物活性
厌氧发酵的未来发展
点击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅的阐述您的观点。
通过改进发酵工艺，提高厌氧发酵的能源转化效率，降低能耗和成本。
优化发酵工艺
选育具有高转化效率和耐受性的菌种，提高厌氧发酵的产率和质量。
高效菌种选育
采用新型生物反应器技术，提高微生物与底物的接触面积和混合度，促进微生物的生长和代谢。
氧化还原电位控制
控制厌氧发酵过程中的氧化还原电位，以满足不同厌氧菌的生长需求。
控制反应条件
1
2
3
选择活性强、适应性好的厌氧菌种，并控制适当的接种量，以提高厌氧发酵过程中的微生物活性。
接种量与接种质量
根据微生物的生长需求，补充适量的氮、磷等营养物质，促进微生物的生长和代谢。
营养物质添加
在适当范围内控制厌氧发酵过程中的溶氧量，避免对厌氧菌产生抑制作用，同时促进好氧菌的代谢活动。
cstr厌氧发酵罐原理
cstr厌氧发酵罐原理CSTR（Continuous Stirred Tank Reactor）厌氧发酵罐是一种连续搅拌反应器，广泛应用于生物工程领域，特别是废水处理、有机废弃物处理以及生物质能源等方面。
CSTR厌氧发酵罐通过维持恒定的反应温度、PH值以及合适的菌落浓度，利用微生物在缺氧条件下的代谢活动来降解有机物质和产生有用的产物或生物质能源。
CSTR厌氧发酵罐的基本原理包括菌种添加、反应物质进料、反应条件控制和产物收集等。
菌种添加：CSTR厌氧发酵罐的成功运行离不开合适的菌群。
首先，选用经过筛选和培养的高效菌种，接种到厌氧发酵罐中。
这些菌种具有高效的降解能力和适应缺氧环境的耐受能力，可以在有机废弃物中进行有效的降解和产物生成。
反应物质进料：CSTR厌氧发酵罐的反应物质一般分为底物和辅助物质。
底物是需要被降解的有机物质，例如废水中的有机废物、农业废弃物等。
辅助物质则是为了维持反应的正常进行而添加的，包括水、养料和氨氮源。
这些物质的添加可以促进微生物的生长和活动，提高反应效率。
反应条件控制：CSTR厌氧发酵罐需要维持恒定的反应条件，包括温度、PH值和菌落浓度。
温度的控制是非常重要的，通过恒定的温控系统维持反应罐内的温度在适宜的范围内，通常为30-40℃。
此外，通过采样监测和调节PH值，可以保持反应环境的稳定。
菌落浓度的控制主要通过菌种的添加和维持合适的养分浓度来实现。
产物收集：CSTR厌氧发酵罐的产物主要包括沼气和发酵液等。
沼气通常是一种由甲烷和二氧化碳组成的气体，由于甲烷具有较高的热值，可以用作生物质能源。
同时，发酵液中还可能含有一些有机物质，可以用作肥料或其他用途。
总结起来，CSTR厌氧发酵罐利用微生物在缺氧环境中的代谢活动来降解有机物质和产生可利用的产物。
通过合适的菌种添加、反应物质进料、反应条件控制和产物收集等步骤，可以使CSTR厌氧发酵罐高效地发挥其作用，提高废物处理和能源利用效率。
CSTR厌氧发酵罐工作基础学习知识原理
CSTR厌氧发酵罐工作基础学习知识原理CSTR厌氧发酵罐工作原理一、概述厌氧生物处理技术在水处理行业中一直都受到环保工作者们的青睐，由于其具有良好的去除效果，更高的反应速率和对毒性物质更好的适应，更重要的是由于其相对好氧生物处理废水来说不需要为氧的传递提供大量的能耗，使得厌氧生物处理在水处理行业中应用十分广泛。
但由于总体反应式基于莫诺方程的厌氧处理受到低浓度废水Ks的限制，所以厌氧在处理低浓度废水方面没有太大的空间，可最近的一些报道和试验表明，厌氧如果提供合适的外部条件，在处理低浓度废水方面仍然有非常高的处理效果。
我们可以根据厌氧反应的原理加以动力学方程推导出厌氧生物处理低浓度废水尤其在处理生活污水方面的合适条件。
二、厌氧反应四个阶段一般来说，废水中复杂有机物物料比较多，通过厌氧分解分四个阶段加以降解：（1）水解阶段：高分子有机物由于其大分子体积，不能直接通过厌氧菌的细胞壁，需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。
废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被分解成短肽和氨基酸。
分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。
（2）酸化阶段：上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外，这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸（VFA），同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。
（3）产乙酸阶段：在此阶段，上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。
（4）产甲烷阶段：在这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。
这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。
再上述四个阶段中，有人认为第二个阶段和第三个阶段可以分为一个阶段，在这两个阶段的反应是在同一类细菌体类完成的。
前三个阶段的反应速度很快，如果用莫诺方程来模拟前三个阶段的反应速率的话，Ks（半速率常数）可以在50mg/l以下，μ可以达到5KgCOD/KgMLSS.d。
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CSTR厌氧发酵罐工作原理一、概述厌氧生物处理技术在水处理行业中一直都受到环保工作者们的青睐，由于其具有良好的去除效果，更高的反应速率和对毒性物质更好的适应，更重要的是由于其相对好氧生物处理废水来说不需要为氧的传递提供大量的能耗，使得厌氧生物处理在水处理行业中应用十分广泛。
但由于总体反应式基于莫诺方程的厌氧处理受到低浓度废水Ks的限制，所以厌氧在处理低浓度废水方面没有太大的空间，可最近的一些报道和试验表明，厌氧如果提供合适的外部条件，在处理低浓度废水方面仍然有非常高的处理效果。
我们可以根据厌氧反应的原理加以动力学方程推导出厌氧生物处理低浓度废水尤其在处理生活污水方面的合适条件。
二、厌氧反应四个阶段一般来说，废水中复杂有机物物料比较多，通过厌氧分解分四个阶段加以降解：（1）水解阶段：高分子有机物由于其大分子体积，不能直接通过厌氧菌的细胞壁，需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。
废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被分解成短肽和氨基酸。
分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。
（2）酸化阶段：上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外，这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸（VFA），同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。
（3）产乙酸阶段：在此阶段，上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。
（4）产甲烷阶段：在这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。
这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。
再上述四个阶段中，有人认为第二个阶段和第三个阶段可以分为一个阶段，在这两个阶段的反应是在同一类细菌体类完成的。
前三个阶段的反应速度很快，如果用莫诺方程来模拟前三个阶段的反应速率的话，Ks（半速率常数）可以在50mg/l以下，μ可以达到5KgCOD/KgMLSS.d。
而第四个反应阶段通常很慢，同时也是最为重要的反应过程，在前面几个阶段中，废水的中污染物质只是形态上发生变化，COD几乎没有什么去除，只是在第四个阶段中污染物质变成甲烷等气体，使废水中COD大幅度下降。
同时在第四个阶段产生大量的碱度这与前三个阶段产生的有机酸相平衡，维持废水中的PH稳定，保证反应的连续进行。
三水解反应水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化成简单的溶解性单体和二聚体的过程。
水解反应针对不同的废水类型差别很大，这要取决于胞外酶能否有效的接触到底物。
因此，大的颗粒比小颗粒底物要难降解很多，比如造纸废水、印染废水和制药废水的木质素、大分子纤维素就很难水解。
水解速度的可由以下动力学方程加以描述：ρ=ρo/(1+Kh.T)ρ——可降解的非溶解性底物浓度（g/l）；ρo———非溶解性底物的初始浓度（g/l）；Kh——水解常数（d－1）；T——停留时间（d）。
一般来说，影响Kh的因素很多，很难确定一个特定的方程来求解Kh，但我们可以根据一些特定条件的Kh，反推导出水解反应器的容积和最佳反应条件。
在实际工程实施中，有条件的话，最好针对要处理的废水作一些Kh的测试工作。
通过对国内外一些报道的研究，提出在低温下水解对脂肪和蛋白质的降解速率非常慢，这个时候，可以不考虑厌氧处理方式。
对于生活污水来说，在温度15的情况下，Kh=0.2左右。
但在水解阶段我们不需要过多的COD去除效果，而且在一个反应器中你很难严格的把厌氧反应的几个阶段区分开来，一旦停留时间过长，对工程的经济性就不太实用。
如果就单独的水解反应针对生活污水来说，COD可以控制到0.1的去除效果就可以了。
把这些参数和给定的条件代入到水解动力学方程中，可以得到停留水解停留时间：T=13.44h这对于水解和后续阶段处于一个反应器中厌氧处理单元来说是一个很短的时间，在实际工程中也完全可以实现。
如果有条件的地方我们可以适当提高废水的反应温度，这样反应时间还会大大缩短。
而且一般对于城市污水来说，长的排水管网和废水中本生的生物多样性，所以当废水流到废水处理场时，这个过程也在很大程度上完成，到目前为止还没有看到关于水解作为生活污水厌氧反应的限速报道。
四发酵酸化反应发酵可以被定义为有机化合物既作为电子受体也作为电子供体的生物降解过程，在此过程中有机物被转化成以挥发性脂肪酸为主的末端产物。
酸化过程是由大量的、多种多样的发酵细菌来完成的，在这些细菌中大部分是专性厌氧菌，只有1%是兼性厌氧菌，但正是这1%的兼性菌在反应器受到氧气的冲击时，能迅速消耗掉这些氧气，保持废水低的氧化还原电位，同时也保护了产甲烷菌的运行条件。
酸化过程的底物取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。
对于一个稳态的反应器来说，乙酸、二氧化碳、氢气则是酸化反应的最主要产物。
这些都是产甲烷阶段所需要的底物。
在这个阶段产生两种重要的厌氧反应是否正常的底物就是挥发性脂肪酸（VFA）和氨氮。
VFA过高会使废水的PH下降，逐渐影响到产甲烷菌的正常进行，使产气量减小，同时整个反应的自然碱度也会较少，系统平衡PH的能力减弱，整个反应会形成恶性循环，使得整个反应器最终失败。
氨氮它起到一个平衡的作用，一方面，它能够中和一部分VFA，使废水PH具有更大的缓冲能力，同时又给生物体合成自生生长需要的营养物质，但过高的氨氮会给微生物带来毒性，废水中的氨氮主要是由于蛋白质的分解带来的，典型的生活污水中含有20-50mg/l左右的氨氮，这个范围是厌氧微生物非常理想的范围。
另外一个重要指标就是废水中氢气的浓度，以含碳17的脂肪酸降解为例：CH3(CH2)15COO-+14H2O—>7CH3COO-+CH3CH2COO-+7H++14H2脂肪酸的降解都会产生大量的氢气，如果要使上述反应得以正常进行，必须在下一反应中消耗掉足够的氢气，来维持这一反应的平衡。
如果废水的氢气指标过高，表明废水的产甲烷反应已经受到严重抑制，需要进行修复，一般来说氢气浓度升高是伴随PH指标降低的，所以不难监测到废水中氢气的变化情况，但废水本身有一定的缓冲能力，所以完全通过PH下降来判断氢气浓度的变化有一定的滞后性，所以通过监测废水中氢气浓度的变化是对整个反应器反应状态一个最快捷的表现形式。
五产乙酸反应发酵阶段的产物挥发性脂肪酸VFA在产乙酸阶段进一步降解成乙酸，其常用反应式如以下几种：CH3CHOHCOO-+2H2O —> CH3COO-+HCO3-+H++2H2 ΔG’0=-4.2KJ/MOLCH3CH2OH+H2O－> CH3COO-+H++2H2O ΔG’0=9.6KJ/MOLCH3CH2CH2COO-+2H2O－> 2CH3COO-+H++2H2 ΔG’0=48.1KJ/MOLCH3CH2COO-+3H2O－> CH3COO-+HCO3-+H++3H2 ΔG’0=76.1KJ/MOL4CH3OH+2CO2－> 3CH3COO-+2H2O ΔG’0=-2.9KJ/MOL2HCO3-+4H2+H+－>CH3COO-+4H2O ΔG’0=-70.3KJ/MOL从上面的反应方程式可以看出，乙醇、丁酸和丙酸不会被降解，但由于后续反应中氢的消耗，使得反应能够向右进行，在一阶段，氢的平衡显得更加重要，同时后续的产甲烷过程为这一阶段的转化提供能量。
实际上这一阶段和前面的发酵阶段都是由同一类细菌完成，都在细菌体内进行，并且产物排放到水体中，界限并没有十分清楚，在设计反应器时，没有足够的理由把他们分开。
六产甲烷反应在厌氧反应中，大约有70%左右的甲烷由乙酸歧化菌产生，这也是这几个阶段中遵循莫诺方程反应的阶段。
另一类产生甲烷的微生物是由氢气和二氧化碳形成的。
在正常条件下，他们大约占30%左右。
其中约有一般的嗜氢细菌也能利用甲酸产生甲烷。
最主要的产甲烷过程反应有：CH3COO-+H2O－>CH4+HCO3- ΔG’0=-31.0KJ/MOLHCO3-+H++4H2－>CH4+3H2O ΔG’0=-135.6KJ/MOL4CH3OH－>3CH4+CO2+2H2O ΔG’0=-312KJ/MOL4HCOO-+2H+－>CH4+CO2+2HCO3- ΔG’0=-32.9KJ/MOL在甲烷的形成过程中，主要的中间产物是甲基辅酶M（CH3-S-CH2-SO3-）。
在甲基辅酶M还原成甲烷的过程中，需要作用非常重要的甲基还原酶，其中含有重要的金属离子Ni+。
这对生活污水来说是比较缺乏微量金属离子，所以在生活污水的厌氧生物处理过程中补充一定的微量金属离子是非常必要的。
七低浓度废水反应速率的选择以生活污水为例，一般来说影响废水厌氧反应速率的因素有很多，包括反应温度、废水的毒性、原水基质浓度、原水的PH值、传质效率、营养物质的平衡、微量元素的催化作用等等。
对于生活污水来说，影响比较大的因素有反应温度、原水的基质浓度、传质效率以及微量元素的催化。
因为生活污水的营养比和PH 值被公认为非常适合生物的生长的。
在前面的叙述中，已经提及了厌氧反应的前三个阶段对于生活污水来说，很快就可以完成，尤其水解阶段，不存在传质的限制，同时通常长距离的管网也给水解提供了足够的时间。
因此我们提出的厌氧处理低浓度废水设计思想中，主要考虑产甲烷过程作为限速步骤。
由于产甲烷阶段遵循莫诺方程，整个速率的确定以莫诺方程为基础。
在上式中，很难把总体反应的Ks值估算出来，因为它受到的影响因素很多，对于不同类型的废水差别很大。
对于生活污水来说可以根据不同的单个因素影响列成很多分式莫诺方程，最后各式相乘再加上修正系数，这个方程可以得出比较接近的Ks值，作为厌氧处理生活污水时的参考设计数据。
具体思想如下：1、假定条件：a、厌氧处理该污水过程中主要受温度、传质速率、基质浓度以及微量元素的影响；b、微量元素可以通过外界条件的干预给予补充；c、反应器为一体化反应器；d、产甲烷单元反应也近似遵循莫诺方程。
Kst－温度响应半反应速率常数mg/lKsv－传质速率半反应速率常数mg/lK－修正系数在上式中，Kst针对不同的废水是可以确定的，Ksv对不同的反应器差别比较大，我们可以通过外界干预给以降低到一固定值偏差不大的范围内，比如通过强制搅拌或是提高反应器的高径比，出水回流都是比较好的解决办法。
通过众多的工程实例以及文献报道，初步确定Kst在15摄氏度时针对生活污水值为3200mg/l左右。
Ksv在有搅拌足够的情况下15摄氏度时针对生活污水值为532mg/l。
K值在重庆地区可以取0.85，μmax按照碳水化合物可取5KgCOD/KgMLSS.d，这样针对进水浓度为300mg/l的生活污水最大反应速率为：μ1=5KgCOD/KgMLSS.d×（300/（3200+300））×（300/（532+300））×0.85=0.132 KgCOD/KgMLSS.d在一体式反应器中由于出水浓度很低，导致总体反应速率降低，但对于几种高效厌氧反应器（包括UASB、EGSB、IC内循环反应器、流化床、上流式厌氧生物滤池）可以假设其为推流式厌氧反应器，浓度随反应器高度的增加均匀的减少，即反应器中的浓度分布与高度成反比。