全混式反应器

一、全混式反应器

全混式消化器是在常规消化器内安装了搅拌装置，使发酵原料和微生物处于完全混合状态，与常规消化器相比，使活性区遍布整个消化器，其效率比常规消化器有明显提高，故又名高速消化器（图4-1）。该消化器常采用恒温连续投料或半连续投料运行，适用于高浓度及含有大量悬浮固体原料的处理，例如污水处理厂好氧活性污泥的厌氧消化过去多采用该工艺。在该消化器内，新进入的原料由于搅拌作用很快与发酵器内的发酵液混合，使发酵底物浓度始终保持相对较低的状态。而其排出的料液又与发酵液的底物浓度相等，并且在出料时微生物也一起被排出。所以，出料浓度一般较高。该消化器具有完全混合的流态，其水力停留时间（HRT）、污泥停留时间（SRT）、微生物停留时间（MRT）完全相等，即HRT=SRT=M RT。为了使生长缓慢的产甲烷菌的增殖和冲出速度保持平衡，要求HRT较长，一般要10~15天或更长的时间。中温发酵时负荷为3～4kgCOD/(m³·d)，高温发酵为5～6kgCOD/(m³·d)。

图4-1　全混合式消化器示意图

全混合式消化器的优点：①可以进入高悬浮固体含量的原料；②消化器内物料均匀分布，避免了分层状态，增加了底物和微生物接触的机会；③消化器内温度分布均匀；④进入消化器的抑制物质，能够迅速分散，保持较低的浓度水平；⑤避免了浮渣、结壳、堵塞、气体逸出不畅和短流现象。

全混合式消化器的缺点：①由于该消化器无法做到使SRT和M RT在大于HRT的情况下运行，所以需要消化器体积较大；②要有足够的搅拌，所以能量消耗较高；③生产用大型消化器难以做到完全混合；④底物流出该系统时未完全消化，微生物随出料而流失。