厌氧发酵罐是专为严格厌氧微生物（如产甲烷菌、乳酸菌）设计的无氧培养系统，通过完全隔绝氧气（氧化还原电位ORP<-300mV），实现有机废物的厌氧消化或高价值

产物生产，广泛应用于沼气工程、有机酸发酵和废水处理领域。

一、设备组成

1. 主体结构：密闭式不锈钢罐体（带保温夹套）、双层机械密封系统（泄漏率<0.01%/h）

2. 核心系统：

- 气体管理：沼气收集装置（CH₄/CO₂/H₂S监测）

- 搅拌系统：低速桨式搅拌（30-80rpm）

- 氮气保护：自动置换系统（残氧<0.5%）

3. 监测模块：在线ORP传感器（-600~+200mV）、VFA（挥发性脂肪酸）分析仪

二、工作原理

1. 厌氧启动：氮气置换三次建立无氧环境、接种厌氧污泥（VSS>20g/L）

2. 四阶段发酵：水解→酸化→乙酸化→产甲烷、控制HRT（水力停留时间5-30天）

3. 关键控制：pH维持6.8-7.5（自动补碱）、温度分级（中温35℃/高温55℃）

三、设计方法

1. 反应器选型：UASB（上流式厌氧污泥床）、CSTR（完全混合式）

2. 安全设计：双级沼气安全阀、防爆型电气元件

3. 传质优化：三相分离器（气-液-固）、导流板增强混合

四、操作流程

1. 系统启动：压力测试（0.3bar/30min）→ 梯度提升负荷（初始1kgCOD/m³·d）

2. 运行监控：

- 每日检测：沼气产量（0.3-0.5m³/kgCOD）→ VFA浓度（<2000mg/L）

3. 异常处理：pH<6.2时紧急补碱 → 沼气中H₂S>500ppm时启动脱硫

五、维护保养

1. 日常维护：检查气柜压力、清理凝结水陷阱

2. 定期维护：每月污泥活性测试（SMA）、每季清理三相分离器

3. 长期维护：年度罐体防腐检查、沼气脱硫剂再生（每3个月）