自吸式发酵罐结构大致上与通用式发酵罐相同,主要区别在于搅拌器的形状和结构的不同。自吸式发酵罐的搅拌转速较通用式高,所以它消耗的功率比通用式大。不过,由于节约了空气压缩机所消耗的大量动力,对于大风量的发酵,总的动力消耗相对而气升式发酵罐在生产SCP、丝状、废水处理中已获得广泛应用。这种发酵罐的适高径比是4~6,限制高度为22~24m。虽然它对无菌空气消耗量比较大,但总能量消耗还是比机械搅拌式发酵罐低。在同样的能耗下,其氧传递能力比机械搅拌发酵罐要高得多,因此,在大规模生产单细胞蛋白时备受重视。
有效容积50-1000L,椭圆封头立式罐体,三只腿,内壁为不锈钢SUS304,壁厚为2mm,内壁抛光;外置换热夹套(米勒板),米勒板厚为1.5mm,温度低可控制在15℃,温度确±1℃;CIP清洗头2只,液位及温度均电子在线显示。有发酵栓,侧面手孔1只,有取样阀,有喷淋,外循环管,配有挡料网,配射灯视镜。有浊酒(兼做排污口)、清酒排出口,其它包括进料口、备用口、加热或制冷介质进出口等。
用作沼气发酵原料的有机物种类繁多,如禽畜粪便、作物秸秆、食品加工废物和废水,以及酒精废料 沼气发酵中食物链和能量分配图等,其主要化学成分为多糖、蛋白质和脂类。其中多糖类物质是发酵原料的主要成分,它包括淀粉、纤维素、半纤维 素、果胶质等。这些复杂有机物大多数在水中不能溶解,必须首先被发酵菌所分泌的胞外酶水解为可溶 性糖、肽、氨基酸和脂肪酸后,才能被微生物所吸收利用。发酵性菌将上述可溶 性物质吸收进入细胞后,经过发酵作用将它们转化为、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类及一定量的氢、二氧化碳。在沼气发酵测定过程中,发酵液中的、丙酸、丁酸总量称为中挥发酸(TVA)。蛋白质类物质被发酵性菌分解为氨基酸,又可被菌合成细胞物质而加以利用,多余时也可以进一步被分解生成脂肪酸、氨和氢等。蛋白质含量的多少,直接影响沼气中氨及氢的含量,而氨基酸分解时所生成的有机酸类,则可继续转化而生成、二氧化碳和水。脂类物质在菌脂肪 酶的作用下,首先水解生成甘油和脂肪酸,甘油可进一步按糖代谢途径被分解,脂肪酸则进一步被微生物分解为多个。
产菌的类群 产菌包括食氢产菌和食产菌两大类群。在沼气发酵过程中, 的形成是由一群生理上高度***化的古菌一产菌所引起的,产菌包括食 氢产菌和食产菌,它们是厌氧消化过程食物链中的后一组成员,尽 管它们具有各种各样的形态,但它们在食物链中的地位使它们具有共同的生理特性。它们在厌氧条件下将群菌代谢终产物,在没有外源受氢体的情况下把 和 H2/CO2。转化为气体产 生-CH4/CO2,使有机物在厌氧条件下的分解作用以顺利完成。已知的产生过程由以上两组不同的产菌完成。
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