陳冠英 劉凡 楊瑞涵 梁雪 張廷軍1 劉磊

摘要 以河北省承德市豐寧滿族自治縣某大型沼氣示范工程濕法發(fā)酵系統(tǒng)為例，對(duì)原料選擇、工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備單體調(diào)試和系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試方案進(jìn)行研究。結(jié)果表明：完成原料實(shí)驗(yàn)檢測(cè)和設(shè)備單體調(diào)試后方可啟動(dòng)系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行模式，調(diào)試分為啟動(dòng)調(diào)試階段、負(fù)荷提升階段以及穩(wěn)定運(yùn)行階段3個(gè)階段，確保每個(gè)階段的運(yùn)行技術(shù)指標(biāo)都在合理范圍內(nèi)。

關(guān)鍵詞 濕法發(fā)酵；運(yùn)行技術(shù)模式；沼氣工程

中圖分類號(hào) S 216.4? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A? 文章編號(hào) 0517-6611（2023）12-0176-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.12.040

Research on the Operation Technology Mode of Wet Fermentation System in Large-scale Biogas Demonstration Project

CHEN Guan-ying1，2，LIU Fan1，2，YANG Rui-han1，2 et al

（1.China Huadian Engineering Co.，Ltd.，Beijing 100160；2. National Energy Research and Development Center for Production and Utilization of Biomass Gas， Tianjin 301700）

Abstract Taking wet fermentation system of a large biogas demonstration project in Fengning Manchu Autonomous County in Chengde City， Hebei Province as an example，raw material selection， process design， equipment testing and debugging scheme of the? system were studied. The results showed that the operation mode can be started after the completion of raw material experimental testing and equipment testing. The operation mode was divided into three stages， namely debugging start-up stage， load-lifting stage and stable operation stage， so as to ensure that the operation technical indicators in each stage are within a reasonable range.

Key words Wet fermentation;Operating technical mode;Biogas engineering

基金項(xiàng)目 中國(guó)華電科工集團(tuán)有限公司重點(diǎn)科技項(xiàng)目（CHECKJ22-01-19）。

作者簡(jiǎn)介 陳冠英（1987—），男，北京人，工程師，從事生物質(zhì)沼氣工藝設(shè)計(jì)、研發(fā)工作。

收稿日期 2022-06-13

隨著全國(guó)畜牧業(yè)的發(fā)展，集約化、規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)的污染已經(jīng)成為造成農(nóng)業(yè)環(huán)境污染的主要因素［1-2］，而利用牛糞等畜禽糞便作原料生產(chǎn)生物燃?xì)馐墙鉀Q這一問題的有效方法之一［3-6］。隨著碳達(dá)峰碳中和時(shí)代的到來以及各種政策文件的出臺(tái)，給生物燃?xì)庑袠I(yè)帶來新的機(jī)遇和發(fā)展機(jī)會(huì)。2020年9月，習(xí)近平總書記在聯(lián)合國(guó)一般性辯論大會(huì)上鄭重宣布：中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。2019年，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)下發(fā)《關(guān)于促進(jìn)生物天然氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的指導(dǎo)意見》（發(fā)改能源規(guī)〔2019〕1895號(hào)），提出要加快生物質(zhì)天然氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展［7］。2021年初，中央一號(hào)文件明確提出將全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化［8］。

沼氣工程在發(fā)酵過程中以畜禽糞污為主要原料（濕法發(fā)酵濃度一般在10%以下［9］），能有效解決畜禽糞污的污染問題，可生產(chǎn)可再生的清潔能源，創(chuàng)造出更多的效益，促進(jìn)能源的節(jié)約，是一種集節(jié)能和環(huán)保于一體的綜合利用技術(shù)［10-11］。目前，我國(guó)濕法發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用較為成熟，但仍存在一定的弊端，在運(yùn)行效率上存在穩(wěn)定性不高的現(xiàn)象，導(dǎo)致生物燃?xì)馍a(chǎn)效率低、發(fā)酵穩(wěn)定性不高等問題［12］。筆者以河北省承德市豐寧滿族自治縣某大型沼氣示范工程濕法發(fā)酵系統(tǒng)為例，對(duì)原料選擇、工藝設(shè)計(jì)和具體的運(yùn)行調(diào)試方案進(jìn)行研究，旨在為大型沼氣濕法工程調(diào)試和穩(wěn)定運(yùn)行提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 案例分析

1.1 工程設(shè)計(jì)

1.1.1 項(xiàng)目情況。

項(xiàng)目位于河北省承德市豐寧滿族自治縣五道營(yíng)鄉(xiāng)，項(xiàng)目周邊養(yǎng)殖場(chǎng)的畜禽糞污采用濕法厭氧發(fā)酵工藝進(jìn)行處理，設(shè)計(jì)日產(chǎn)沼氣量6 000 m3。

1.1.2 工藝流程。

原料通過沉砂池收集，經(jīng)過除砂后自流至勻漿池，再通過進(jìn)料螺桿泵送至一體化厭氧發(fā)酵罐。物料經(jīng)過發(fā)酵后，通過出料螺桿泵送至緩沖池，隨后泵入固液分離機(jī)，分離后的沼液部分回流至沉砂池和勻漿池，剩余部分可作葉面肥或灌溉還田等，沼渣可作為原料生產(chǎn)生物有機(jī)肥。一體化厭氧發(fā)酵罐產(chǎn)生的沼氣經(jīng)罐內(nèi)生物脫硫后，再進(jìn)入增壓系統(tǒng)，最后進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電產(chǎn)生的余熱可為發(fā)酵系統(tǒng)提供熱量。濕法發(fā)酵工藝流程如圖1所示。

工藝設(shè)計(jì)共涉及牛糞量、回流沼液/工藝稀釋水量、設(shè)計(jì)產(chǎn)氣量、有機(jī)負(fù)荷率（OLR）、反應(yīng)器總有效容積、水力停留時(shí)間（HRT）、反應(yīng)器數(shù)量、容積產(chǎn)氣率8項(xiàng)參數(shù)。工藝設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。

1.2 原料分析

1.2.1 原料技術(shù)要求。

該項(xiàng)目濕法發(fā)酵系統(tǒng)處理的原料主要是奶牛場(chǎng)的牛糞，目前已與4家奶牛場(chǎng)簽訂原料供應(yīng)合同，供應(yīng)總量為175 t/d，滿足工藝需求。項(xiàng)目原料濕法工藝參數(shù)如下：TS含量≥25%，含砂率≤1%，堆放時(shí)間≤3 d。該項(xiàng)目使用養(yǎng)殖場(chǎng)有機(jī)廢水作為發(fā)酵原料接種物。

1.2.2 原料性能分析。

將采集的4個(gè)奶牛場(chǎng)牛糞樣品混合均勻后，進(jìn)行樣品制備。采用105 ℃干燥重量法檢測(cè)項(xiàng)目原料的總固體（total solids，TS）含量。采用550 ℃灰化法檢測(cè)項(xiàng)目原料的揮發(fā)性固體（volatile solids，VS）含量。采用電位法以1 mol/L氯化鉀溶液為浸提劑，在25 ℃下使用PE28型pH計(jì)檢測(cè)原料pH。物料產(chǎn)甲烷潛力試驗(yàn)按照接種物與物料的VS含量比為2∶1進(jìn)行，使用全自動(dòng)甲烷潛力測(cè)試系統(tǒng)在40 ℃恒溫水浴條件下測(cè)定。牛糞TS含量為（28.60±0.33）%，VS含量為（21.59±0.15）%，VS含量/TS含量為（75.48±0.35）%，pH為6.8。

按試驗(yàn)原料的水力停留時(shí)間（HRT）為30 d進(jìn)行試驗(yàn)。牛糞的沼氣日產(chǎn)氣量和累計(jì)產(chǎn)氣量變化如圖2所示。

2 案例運(yùn)行技術(shù)模式分析

2.1 調(diào)試運(yùn)行方案

調(diào)試分為啟動(dòng)調(diào)試階段、負(fù)荷提升階段和穩(wěn)定運(yùn)行階段3個(gè)階段，其中啟動(dòng)調(diào)試階段又分為接種馴化增殖期和物料增溫期。調(diào)試周期表如表2所示。

2.2 調(diào)試運(yùn)行步驟

2.2.1 啟動(dòng)調(diào)試階段。

2.2.1.1 工作步驟。

（1）牛場(chǎng)糞污通過運(yùn)輸車倒入沉砂池內(nèi)，使用沼液（最佳方案）或清水沖洗糞污，糞污稀釋至TS含量3%，開啟沉砂池除砂機(jī)，除砂后的糞污在勻漿池內(nèi)攪拌混勻，通過進(jìn)料螺桿泵打入1#發(fā)酵罐內(nèi)。發(fā)酵罐需打入稀釋后的糞污約3 000 m3，預(yù)計(jì)需要26 d，每天進(jìn)料115 t，可連續(xù)進(jìn)料。

（2）接種物投加過程中，伴隨著厭氧發(fā)酵過程，發(fā)酵罐攪拌器可以進(jìn)行低頻、間隔運(yùn)行（糞污沒過攪拌器后，才能開啟攪拌器），糞污沒過發(fā)酵罐加熱盤管，可使用熱源給發(fā)酵罐物料加溫，加溫幅度每天不超過1.5 ℃，預(yù)計(jì)加溫時(shí)間20 d左右，每天檢測(cè)發(fā)酵罐物料pH，如果現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室具備條件，采用最佳方案測(cè)試FOS/TAC比值，即揮發(fā)性有機(jī)酸和堿度的比值。

（3）菌種富集過程中，每天在發(fā)酵罐正負(fù)壓保護(hù)器排放口處觀察產(chǎn)氣情況，罐內(nèi)如有產(chǎn)氣，可使用便攜式氣體分析儀測(cè)定氣體成分，當(dāng)沼氣中甲烷含量在50%以上時(shí)正負(fù)壓保護(hù)器就可以加水，水位加至指定刻度線即可，收集沼氣儲(chǔ)存至一體化儲(chǔ)氣膜內(nèi)。

2.2.1.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

在啟動(dòng)調(diào)試階段共監(jiān)測(cè)溫度、pH、甲烷含量、糞污TS含量及FOS/TAC 5項(xiàng)指標(biāo)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如表3所示。

項(xiàng)目在北方啟動(dòng)調(diào)試宜選擇在春季或夏季，此時(shí)氣溫偏高，適合進(jìn)料產(chǎn)氣調(diào)試，發(fā)酵溫度確保逐步增加，每天增溫1.5 ℃左右，直至達(dá)到設(shè)計(jì)值38 ℃。溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如圖3所示。

物料發(fā)酵pH的最佳范圍為6.8～7.4［13］，第6～8天pH在6.3左右，第9天恢復(fù)到正常值（6.8）。究其原因，這是因?yàn)榘l(fā)酵初期經(jīng)歷水解-酸化階段，導(dǎo)致物料的pH下降，然后有機(jī)酸被分解進(jìn)入產(chǎn)甲烷階段，pH又恢復(fù)至正常水平。pH監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如圖4所示。

物料發(fā)酵的第一階段、第二階段屬于水解-酸化階段，因此前8 d甲烷含量較低；隨后進(jìn)入甲烷生成階段，甲烷含量迅速增加，第16天甲烷含量達(dá)到最高值（65.08%），20 d內(nèi)甲烷含量平均值大于58.00%；在26～30 d內(nèi)，隨著原料成分不斷被消耗，甲烷含量逐漸降低。甲烷含量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如圖5所示。

糞污的TS含量每3 d檢測(cè)1次，確保接種馴化增殖期TS含量在3%左右。糞污TS含量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如圖6所示。

相較于pH監(jiān)測(cè)，F(xiàn)OS/TAC可以預(yù)警沼氣反應(yīng)器中是否發(fā)生酸化（FOS/TAC過高）或氨化（FOS/TAC過低）現(xiàn)象。FOS/TAC監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如圖7所示。

2.2.1.3 流程結(jié)束。

當(dāng)所產(chǎn)沼氣甲烷含量超過50.00%，試驗(yàn)發(fā)酵罐內(nèi)物料pH為7～8，F(xiàn)OS/TAC在0.4以下時(shí)該流程結(jié)束，進(jìn)入下一流程。

2.2.2 負(fù)荷提升階段。

（1）提升計(jì)劃。

一體化厭氧發(fā)酵罐首次進(jìn)料有機(jī)負(fù)荷控制在0.8 kg/（m3·d）以下。當(dāng)試驗(yàn)測(cè)得物料的pH為7～8，或FOS/TAC在0.4以下，且至少連續(xù)3 d穩(wěn)定無增長(zhǎng)時(shí)，可提升一體化厭氧發(fā)酵罐進(jìn)料負(fù)荷。每次提升進(jìn)料負(fù)荷不超過現(xiàn)有進(jìn)料負(fù)荷的30%。有機(jī)負(fù)荷提升計(jì)劃如表4所示。

（2）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

負(fù)荷提升期間需要添加物料，牛糞、清水支撐發(fā)酵罐穩(wěn)定運(yùn)行，物料添加量如圖8所示。試驗(yàn)期間，對(duì)溫度、FOS/TAC進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如圖9所示，F(xiàn)OS/TAC監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如圖10所示。

（3）流程結(jié)束。

經(jīng)過啟動(dòng)調(diào)試階段和負(fù)荷提升階段2個(gè)階段的調(diào)試，物料發(fā)酵的各項(xiàng)工藝指標(biāo)均已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)值：發(fā)酵溫度為（38±2）℃；1#發(fā)酵罐牛糞進(jìn)料量44 t、清水進(jìn)料量66 t，發(fā)酵濃度10%；pH為6.4～7.5；FOS/TAC為0.2～0.4；甲烷含量平均值在58%左右。啟動(dòng)2#發(fā)酵罐可以按照啟動(dòng)1#發(fā)酵罐的進(jìn)料步驟重新操作一遍即可。至此，項(xiàng)目正式進(jìn)入穩(wěn)定生產(chǎn)階段。

2.2.3 穩(wěn)定運(yùn)行階段。

（1）工藝目標(biāo)。

維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，緩慢微調(diào)操作，及時(shí)整理穩(wěn)定運(yùn)行參數(shù)，供以后正常操作運(yùn)行參考。

（2）工藝指標(biāo)。

所有發(fā)酵罐裝滿原料，罐內(nèi)溫度穩(wěn)定在（38±2）℃，各工藝系統(tǒng)生產(chǎn)性能逐漸達(dá)到設(shè)計(jì)能力，即單罐沼氣產(chǎn)量3 000 m3/d。

（3）運(yùn)行要求。

整理總結(jié)各單元進(jìn)料、厭氧發(fā)酵、沼氣凈化利用、固液分離等系統(tǒng)的操作規(guī)程。

（4）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

在項(xiàng)目運(yùn)行過程中需要做好以下數(shù)據(jù)的日常檢查，以確保罐內(nèi)厭氧過程正常進(jìn)行。檢測(cè)數(shù)據(jù)如表5所示。

3 問題與建議

3.1 充足的準(zhǔn)備工作是調(diào)試運(yùn)行成功的重要保障

3.1.1 設(shè)備檢查［14］。

包括工程主線完工且已完成分項(xiàng)驗(yàn)收工作；池體、罐體及管道完成水壓試驗(yàn)且合格；單體設(shè)備完成調(diào)試，比如泵、攪拌器閥門儀表等。

開展此項(xiàng)工作時(shí)，建議做好以下方面：

（1）發(fā)酵罐與正負(fù)壓保護(hù)器之間沼氣管道閥打開，正負(fù)壓保護(hù)器放水閥打開，確保進(jìn)料時(shí)壓縮罐內(nèi)空氣、空氣能及時(shí)排出，當(dāng)沼氣中甲烷含量符合要求時(shí)可將水注入正負(fù)壓保護(hù)器指定刻線位置。

（2）有的項(xiàng)目此階段處于臨時(shí)電源轉(zhuǎn)換為正式送電的階段。為避免接入正式電后可能發(fā)生設(shè)備反轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，一定要事先檢查設(shè)備電機(jī)轉(zhuǎn)向，如發(fā)生設(shè)備反轉(zhuǎn)應(yīng)重新接線，杜絕發(fā)生安全事故。

3.1.2 一體化厭氧發(fā)酵罐水密性檢測(cè)［15］。

沼氣發(fā)酵罐在主體結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，應(yīng)進(jìn)行滿水試驗(yàn)。充水時(shí)宜分4次進(jìn)行，每次充水量為設(shè)計(jì)水深的1/4；充水時(shí)的水位上升速度不宜超過2 m/d；相鄰2次充水的間隔時(shí)間不應(yīng)小于24 h；每次充水宜測(cè)量24 h的水位下降值，計(jì)算滲水量，在充水過程中和充水以后應(yīng)對(duì)發(fā)酵罐做外觀檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)滲水量過大時(shí)應(yīng)停止充水。待查明原因并做出處理后，方可繼續(xù)充水。

滿水試驗(yàn)建議要在罐體保溫施工前，如有滲水漏水情況，避免保溫二次施工；如在冬季進(jìn)行滿水試驗(yàn)，應(yīng)有加熱保溫措施，避免凍結(jié)對(duì)罐體造成損壞；同時(shí)，如有多個(gè)發(fā)酵罐，在設(shè)計(jì)時(shí)宜考慮罐體之間可以相互循環(huán)運(yùn)行，便于導(dǎo)水導(dǎo)料。

3.1.3 一體化厭氧發(fā)酵罐氣密性檢測(cè)［15］。

滿水試驗(yàn)合格后，進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。氣密性試驗(yàn)壓力應(yīng)為沼氣發(fā)酵罐設(shè)計(jì)工作氣壓的1.5倍，24 h氣壓降應(yīng)小于試驗(yàn)壓力的3%。氣密性檢測(cè)建議在罐體及附件全部安裝完之后進(jìn)行，包括攪拌器、傳感器、保護(hù)器等。有的項(xiàng)目攪拌器等關(guān)鍵設(shè)備大多采用進(jìn)口設(shè)備，供貨周期長(zhǎng)，而發(fā)酵罐多為國(guó)內(nèi)供貨，供貨及安裝周期短，建議待攪拌器安裝后統(tǒng)一進(jìn)行氣密性檢測(cè)。

3.1.4 其他準(zhǔn)備。

①調(diào)試運(yùn)行前需要管理人員、操作人員、維修工及電工就位工作，并完成安全三級(jí)教育和沼氣厭氧發(fā)酵知識(shí)及工程的上崗培訓(xùn)；

②保證熱源、水源、電源的穩(wěn)定供應(yīng)；

③勞保用品、檢修工具配備齊全。

3.2 低濃度進(jìn)料有利于調(diào)試運(yùn)行的快速啟動(dòng)

3.2.1 啟動(dòng)調(diào)試階段。

該項(xiàng)目在此階段一直以TS 3%的進(jìn)料濃度進(jìn)行進(jìn)料，進(jìn)料量為115 t/d，經(jīng)過26 d后發(fā)酵罐液面高度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。此階段以低濃度物料進(jìn)料且快速注滿發(fā)酵罐，該調(diào)試方式有以下優(yōu)點(diǎn)：①低濃度可避免發(fā)生物料酸化現(xiàn)象，從而避免項(xiàng)目啟動(dòng)失??；②物料快速注滿發(fā)酵罐可有效將罐內(nèi)空氣排出，從而為提高甲烷含量創(chuàng)造有利條件。

3.2.2 負(fù)荷提升階段。

該項(xiàng)目在此階段以TS 10%的進(jìn)料濃度逐步增加進(jìn)料量，相同進(jìn)料量以3 d為1個(gè)周期，共分為7個(gè)周期，每個(gè)周期進(jìn)料量負(fù)荷不超過上個(gè)周期的進(jìn)料量負(fù)荷的30%，直至達(dá)到設(shè)計(jì)進(jìn)料量。逐步提升進(jìn)料量負(fù)荷，避免突然增加進(jìn)料量對(duì)發(fā)酵系統(tǒng)的沖擊，可以平穩(wěn)地過渡到設(shè)計(jì)進(jìn)料量和進(jìn)料濃度，從而使項(xiàng)目成功啟動(dòng)運(yùn)行，順利進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行階段。

3.3 建立科學(xué)、合理的組織措施

為積極穩(wěn)妥、有條不紊地完成濕法發(fā)酵系統(tǒng)的調(diào)試工作，建議現(xiàn)場(chǎng)組建調(diào)試工作組，具體工作分為原料收儲(chǔ)組、技術(shù)支持組、實(shí)驗(yàn)組、工程組以及安全組，并由專人負(fù)責(zé)。

3.3.1 原料收儲(chǔ)組。

①負(fù)責(zé)聯(lián)系各養(yǎng)殖場(chǎng)以及運(yùn)輸車輛，完成原料的收儲(chǔ)運(yùn)工作；

②負(fù)責(zé)對(duì)外協(xié)調(diào)的其他事宜。

3.3.2 技術(shù)支持組。

①負(fù)責(zé)編制濕法發(fā)酵系統(tǒng)的調(diào)試方案，提供技術(shù)指導(dǎo)；

②負(fù)責(zé)研究、解決調(diào)試運(yùn)行過程中出現(xiàn)的技術(shù)問題；

③監(jiān)測(cè)、記錄并分析調(diào)試過程中的技術(shù)數(shù)據(jù)，如溫度、pH、TS含量、甲烷含量、氨氮含量等；

④定期組織召開調(diào)試運(yùn)行工作現(xiàn)場(chǎng)會(huì)議，研討調(diào)試運(yùn)行中出現(xiàn)的問題，制定解決方案。

3.3.3 實(shí)驗(yàn)組。

①現(xiàn)場(chǎng)取樣；

②實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)；

③出具檢測(cè)報(bào)告，為調(diào)試工作組的生產(chǎn)計(jì)劃提供技術(shù)支撐。

3.3.4 工程組。

①負(fù)責(zé)各單位統(tǒng)籌管理；

②負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)把控和項(xiàng)目推進(jìn)工作，做好各施工單位作業(yè)面銜接，協(xié)調(diào)解決在建設(shè)、調(diào)試過程中的各類問題；

③負(fù)責(zé)整個(gè)廠區(qū)內(nèi)人員、車輛、機(jī)械的安全管理。

3.3.5 安全組。

①全面負(fù)責(zé)項(xiàng)目調(diào)試運(yùn)行的安全監(jiān)督管理工作；

②負(fù)責(zé)所有風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)的管理審批；

③負(fù)責(zé)做好調(diào)試、生產(chǎn)運(yùn)行人員的健康保障和應(yīng)急救護(hù)安排；

④負(fù)責(zé)調(diào)試運(yùn)行期間現(xiàn)場(chǎng)的安全保衛(wèi)、環(huán)境保護(hù)工作；

⑤負(fù)責(zé)在事故狀態(tài)下現(xiàn)場(chǎng)的組織與協(xié)調(diào)工作；

⑥負(fù)責(zé)指揮調(diào)試運(yùn)行期間緊急事件的處理，并將處理情況向調(diào)試指揮部匯報(bào)。

3.4 制定詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案

3.4.1 參數(shù)監(jiān)測(cè)。

當(dāng)監(jiān)測(cè)到發(fā)酵罐的參數(shù)中有一項(xiàng)或幾項(xiàng)有異常波動(dòng)時(shí)應(yīng)立即停止進(jìn)料，報(bào)告調(diào)試人員和負(fù)責(zé)人，經(jīng)商討后找出問題所在并予以解決，方能繼續(xù)進(jìn)料。

解決方案如下：

（1）pH。

沼氣厭氧發(fā)酵pH的最佳范圍為6.8～7.4，當(dāng)發(fā)酵罐內(nèi)物料酸化時(shí)應(yīng)采取緊急措施，停止進(jìn)料，加強(qiáng)攪拌，加堿（生石灰）調(diào)節(jié)pH，并迅速從相同或相近工程項(xiàng)目調(diào)運(yùn)所需菌種，直至發(fā)酵罐內(nèi)各項(xiàng)指標(biāo)恢復(fù)正常。

（2）氨氮含量。該項(xiàng)目厭氧菌氨氮含量極限值為5 000 mg/L。氨氮中毒，說明原料濃度過高，需要用清水稀釋，降低進(jìn)料濃度，逐步降低罐內(nèi)氨氮含量，直至產(chǎn)氣正常，方可重新按照各階段投料表規(guī)定的進(jìn)料濃度繼續(xù)進(jìn)料。稀釋進(jìn)料期間，應(yīng)記錄進(jìn)料濃度和罐內(nèi)氨氮含量，采取微調(diào)形式將厭氧發(fā)酵部分發(fā)揮到最大限度。

（3）發(fā)酵罐內(nèi)溫度。

應(yīng)控制發(fā)酵罐增溫每天0.5～1.0 ℃，當(dāng)天發(fā)酵罐內(nèi)溫度變化幅度不超過2.0 ℃。

當(dāng)發(fā)酵罐溫度波動(dòng)較大時(shí)采取穩(wěn)定措施，如停止進(jìn)料或者加大增溫力度；

若不能維持溫度穩(wěn)定，或當(dāng)天無熱源供應(yīng)無法維持穩(wěn)定時(shí)，需要暫停進(jìn)料、保持密切觀察和監(jiān)測(cè)，只有當(dāng)該參數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)時(shí)方能繼續(xù)進(jìn)料。

3.4.2 設(shè)備。

調(diào)試期間如有設(shè)備出現(xiàn)故障，應(yīng)停止投料，待維修人員檢修后才可繼續(xù)操作。

3.4.3 安全措施。

①調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁煙火，嚴(yán)禁動(dòng)火操作，現(xiàn)場(chǎng)需要配備消防器材設(shè)備。

②場(chǎng)內(nèi)操作人員取樣或進(jìn)行巡視時(shí)，需要隨身攜帶便攜式可燃報(bào)警儀，以確保在第一時(shí)間檢查有無沼氣泄露現(xiàn)象。

4 結(jié)論

此項(xiàng)目濕法發(fā)酵系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行技術(shù)模式有良好的效果，通過實(shí)驗(yàn)室研究與實(shí)際工程的有機(jī)結(jié)合，工作進(jìn)展順利，運(yùn)行穩(wěn)定。影響沼氣工程穩(wěn)定運(yùn)行的因素較多，比如支持政策、原料品質(zhì)、氣候、設(shè)備性能以及產(chǎn)品渠道等，但是只要從業(yè)人員積極準(zhǔn)備，考慮周到，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)并分享成功經(jīng)驗(yàn)，從原料收儲(chǔ)、工藝技術(shù)、裝備以及商業(yè)模式等方面進(jìn)行交流和創(chuàng)新，使我國(guó)每個(gè)沼氣工程都能穩(wěn)定運(yùn)行，從而進(jìn)一步提高環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，改善有機(jī)廢棄物的治理與農(nóng)村的人居環(huán)境，為“雙碳”目標(biāo)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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