2L 厌氧反应器

2L 套件发酵罐 生物反应器套件 厌氧反应器产品介绍

     Nova Skantek推出的用于模拟厌氧发酵过程连续实验的2L厌氧反应器套件，可以作为连续进料的厌氧发酵模拟平台，可以与MultiTalent 等标准产品联合使用。该反应瓶设置了三个标准化的接口，其中两个接口分别用于进料和出料，另外1个接口则用于实现发酵过程的pH连续监测、间歇取样等实验需求。

2L kits发酵罐 生物反应器套件 厌氧反应器使用说明

     在实验室中，为了实现CSTR的连续模拟运行，2L反应瓶需要将双通阀(外径14mm)与反应瓶的进料口和出料口用硅胶管连接(内径12mm，外径17mm)。在开展连续进料的实验时，反应器的进料既可以手动进行(注射器)，也可以自动进行(蠕动泵等)。如果选用手动进料模式，进料前，需要将双通阀关闭，同时需要将反应瓶与气体测量单元连接的聚乙烯管用管夹夹住，以避免由于进料过程导致的瓶内气压波动，给测量数据带来影响。当注射器与进料口连接后，打开进料口阀门，一定量的物料被加入反应瓶中。进料完成后，关闭进料阀门，打开出料阀，反应瓶中由于添加新物料的原因压力会比常压高，从而将物料从反应瓶中压出。然后关闭出料口阀门，打开气体测量单元与反应瓶之间聚乙烯管的管夹，实验继续进行。这个进出料过程一般根据实验需要会在一天之内进行几次。

连续运行工艺考量

     设计和运营一个沼气工程需要综合考虑经济和技术因素。尽量*降解物料获得沼气产量，通常需要物料在发酵罐中有较长的停留时间，相应的需要建设一个很大的发酵罐。在实际工程中，发酵罐的设计(规模和类型)或合适的物料停留时间的选择通常在追求产气量和沼气工厂经济效益两者之前做出平衡和折中。实用2L套件可以帮助优化工艺运行中的一些基本参数如：有机负荷(OLR)、固体停留时间(SRT)、水力停留时间(HRT)。

有机负荷

     有机负荷OLR用于定量单位体积发酵罐每天的进料量(固体原料用VS表示，液体原料以COD表示)，单位是g VS/L/d。OLR由发酵罐体积，进料浓度和进料总量计算而来，因而是调节进料和评估反应器运行状况的优化参数。

     建议在中温条件（35-39^OC）下发酵罐启动时设置有机负荷为2-3g VS/L/d。当然，更高的有机负荷运行过程需通过实验检验。

     根据进料浓度(C_VS, gVS/L)，进料流量(F_in, L/day)以及反应器的有效体积(V, L)可以根据下式的计算OLR：

OLR= (C_VS × F_in )/V

水力停留时间(HRT)、固体停留时间(SRT)、微生物停留时间(MRT)

     停留时间用于反应物料在反应器中停留时间的长短，以天为单位。水力停留(HRT)时间是指中液体在反应器内的停留时间，是由反应器有效体积除以物料每日进料体积计算的。固体停留时间(SRT)指固体物料在反应器中停留时间长短，而微生物停留时间(MRT)表示微生物在反应器中的停留时间。

     通过延长SRT和MRT，可以实现甲烷的高产，但是，为了获得较高的甲烷产量通常也要求有高的有机负荷和短水力停留时间。保持长SRT可以通过降低有机负荷或者通过固液分离实现，而固液分离则可以实现长时间固体停留并且缩短水力停留时间。

     在实际的CSTR反应器中，SRT、MRT和HRT是一样的。短的HRT可能将菌群冲刷出反应器导致发酵失败。

     在CSTR中，HRT的推荐时间为20天，这样可以降低微生物被洗出发酵罐的风险。长的HRT可以增加微生物降解物料的时间，这可以提高沼气产量，但是也同样降低了沼气的生产效率。因此平衡产气量与HRT很重要。

      HRT根据反应器的体积(V, L)和进料流量（L/d）得出：

HRT=V/ F_in

CSTR推荐参数如下表：

                      注：BRS系统具有良好的连续运行数据数据储存能力。

    MultiTalent 的客户需要注意：虽然软件既可以应用于批次实验，也可以应用在连续实验。但当MultiTalent的cell打开次数到达20000次的量(即相当于200L气体时)，用户生成报告时系统会报警，提示数据已满。此时，用户需要清除MultiTalent内的所有的实验数据，重置后继续实验。