產(chǎn)品展示
服務(wù)案例
活動(dòng) & 新聞
走進(jìn)格林凱瑞
聯(lián)系方式
了解厭氧發(fā)酵工藝和在線監(jiān)測技術(shù)
厭氧發(fā)酵工藝概述
厭氧發(fā)酵是一種在無氧環(huán)境下，通過微生物的作用將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣的過程。在厭氧消化的復(fù)雜進(jìn)程中，各類細(xì)菌分工協(xié)作。首先，它們將復(fù)雜的有機(jī)化合物逐步轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性脂肪酸（Volatile Fatty Acids，簡稱 VFA，也叫揮發(fā)性酸）最終生成沼氣，其主要成分是甲烷。
正是因?yàn)閰捬豕に囀且环N低成本高收益的廢水處理技術(shù)。企業(yè)污水處理廠在處理有機(jī)物含量高的廢水時(shí)，通常會設(shè)置厭氧消化工藝段。通過厭氧工藝，能夠降低有機(jī)物濃度，減輕好氧工藝段的負(fù)荷。目前，在糧油、造紙、啤酒、食品、垃圾填埋、養(yǎng)殖等會產(chǎn)生高濃度有機(jī)物的行業(yè)，其污水處理廠越來越多地設(shè)置厭氧發(fā)酵罐，以此降低廢水有機(jī)物的濃度，同時(shí)盡可能多地產(chǎn)生甲烷，并回用于企業(yè)的能源系統(tǒng)，達(dá)到節(jié)能降耗的效果。厭氧發(fā)酵工藝在線監(jiān)測站的作用是通過實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備，對厭氧發(fā)酵過程中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，以確保發(fā)酵過程的穩(wěn)定性和效率。
厭氧發(fā)酵監(jiān)測指標(biāo)的重要性
為了讓厭氧消化工藝達(dá)到最佳效能，確保消化過程既可持續(xù)安全和可靠，我們需要監(jiān)測：水溫、pH值、揮發(fā)性脂肪酸（VFA）濃度、堿度、ORP、甲烷產(chǎn)量、有機(jī)物濃度（如COD）、氨氮濃度、硫酸根等項(xiàng)目。
這些參數(shù)對于評估發(fā)酵過程的健康狀態(tài)和調(diào)整操作條件至關(guān)重要，是洞察厭氧罐真實(shí)運(yùn)行狀況的最佳方式。
如造紙行業(yè)需要增加硫酸根的監(jiān)測硫酸鹽在厭氧環(huán)境中硫酸會被鹽還原菌（SRB）還原為硫化物（H2S）。當(dāng)硫化物濃度過高時(shí)，會直接抑制產(chǎn)甲烷菌的代謝活性，降低甲烷產(chǎn)量。
行業(yè)痛點(diǎn)
操作流程繁雜
手動(dòng)監(jiān)測 VFA 通常涉及多個(gè)步驟，包括樣品采集、預(yù)處理以及具體的分析測定，每個(gè)環(huán)節(jié)均需人工精細(xì)操作。例如樣品采集點(diǎn)往往分布在多個(gè)厭氧罐，需要人工定時(shí)定點(diǎn)多次取樣，再送至實(shí)驗(yàn)室。在預(yù)處理階段，可能需采用蒸餾、手動(dòng)過濾等操作方式，過程過于繁瑣。
檢測時(shí)間長
手動(dòng)檢測的操作步驟較多，導(dǎo)致分析速度緩慢，難以滿足實(shí)時(shí)監(jiān)測或大量樣品快速檢測的需求。以處理連續(xù)進(jìn)出料的厭氧發(fā)酵系統(tǒng)為例，手動(dòng)檢測無法及時(shí)提供數(shù)據(jù)，不利于對系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行及時(shí)調(diào)控，難以快速發(fā)現(xiàn)潛在問題。此外，傳統(tǒng)手工蒸餾滴定法流程復(fù)雜，耗時(shí)近兩小時(shí)，效率較低。
無法遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)
手動(dòng)檢測依賴現(xiàn)場人工操作，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化監(jiān)測，難以與自動(dòng)化控制系統(tǒng)集成，無法實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)并進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，不利于生產(chǎn)過程的高效管理與調(diào)控。
造紙行業(yè)
造紙廢水富含纖維素、木質(zhì)素等大量有機(jī)物，直接排放污染大。厭氧發(fā)酵時(shí)，微生物將這些大分子有機(jī)物分解，有效降低化學(xué)需氧量與生化需氧量。同時(shí)，過程產(chǎn)生沼氣，可作為能源用于發(fā)電、供熱，實(shí)現(xiàn)資源回收利用。此外，該工藝泥產(chǎn)量少，相比好氧處理極大減少處理成本；運(yùn)行能耗低，無需大量曝氣耗能。
食品與飲料行業(yè)
食品飲料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水，如啤酒廠廢水、果汁廠廢水等，適合厭氧發(fā)酵處理。以啤酒廠為例，廢水經(jīng)厭氧發(fā)酵，不僅能有效去除大部分有機(jī)物，達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，還能產(chǎn)生沼氣用于工廠的能源需求，如供熱、發(fā)電等，降低生產(chǎn)成本。
畜禽養(yǎng)殖行業(yè)
畜禽糞便中含有大量的有機(jī)物，通過厭氧發(fā)酵可以將其轉(zhuǎn)化為沼氣、沼液和沼渣。沼氣可用于發(fā)電、供暖或作為燃料；沼液可以作為肥料灌溉農(nóng)田，增加土壤肥力；沼渣也是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。
廚余垃圾處理行業(yè)
餐館、食堂、家庭等產(chǎn)生的廚余垃圾，有機(jī)物含量高、水分大，適合進(jìn)行厭氧發(fā)酵。經(jīng)過處理后可以產(chǎn)生沼氣和有機(jī)肥料，實(shí)現(xiàn)垃圾的減量化、資源化和無害化。
污水處理行業(yè)
城市污水含有大量有機(jī)物，在污水處理過程中，厭氧發(fā)酵用于處理剩余污泥。通過厭氧微生物的作用，將污泥中的有機(jī)物分解，實(shí)現(xiàn)污泥減量，并產(chǎn)生沼氣。例如，大型城市污水處理廠每天處理大量污水，產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)厭氧發(fā)酵，所產(chǎn)沼氣可用于廠區(qū)的能源供應(yīng)，降低運(yùn)營成本。
GL-VFA6300
厭氧發(fā)酵水質(zhì)在線監(jiān)測站
產(chǎn)品概述
GL-VFA6300系列厭氧發(fā)酵水質(zhì)在線監(jiān)測站是一款操作簡便的在線滴定儀，它集成了多種分析方法和測試項(xiàng)目，采集一次水樣即可自動(dòng)監(jiān)測VFA、總堿度、pH、COD等多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，用戶可通過GL-VFA6300的實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)對厭氧消化池/罐的變化進(jìn)行迅速反應(yīng)，并實(shí)現(xiàn)對厭氧過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測和有效控制，保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。
格林凱瑞公司于 2023 年取得重要突破，成為首家成功開發(fā)出用于實(shí)驗(yàn)室快速比色法的 VFA 快速檢測試劑并實(shí)現(xiàn)商用的中國企業(yè)。時(shí)隔2年，2025，我們又基于實(shí)驗(yàn)室快速VFA檢測開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，推出了一種全新的厭氧消化工藝在線自動(dòng)監(jiān)測站，來實(shí)現(xiàn)VFA、總堿度滴定法、pH、COD等項(xiàng)目的聯(lián)合自動(dòng)監(jiān)測解決方案。
在中國
厭氧發(fā)酵工藝普遍采用的方式為手動(dòng)監(jiān)測，其監(jiān)測方法有蒸餾滴定法，碳酸氫鹽堿度聯(lián)合滴定法，離子色譜法，比色法，四種解決方案。除快速比色法外，其他的檢測方法都存在一些問題。
諸如
蒸餾滴定法：預(yù)處理蒸餾周期太長，整體測試時(shí)間約2小時(shí)，但是，該方法測試結(jié)果穩(wěn)定，準(zhǔn)確性高。
碳酸氫鹽堿度聯(lián)合滴定法：檢測速度快，但受樣品特性影響，準(zhǔn)確度稍微低，只能判斷趨勢，且易受干擾。水樣中若含有能與酸反應(yīng)的其他物質(zhì)，如金屬離子、硫化物、 亞硫酸鹽等，會干擾滴定結(jié)果，導(dǎo)致測量值不準(zhǔn)確。
離子色譜法：可對VFA的多種成分進(jìn)行檢測，如乙酸、丙酸、丁酸等，效率高，抗干擾強(qiáng)。但厭氧水質(zhì)其一般水樣過臟，非常容易堵塞色譜柱，檢測設(shè)備成本和使用成本過高。
GL-VFA6300
具備以下優(yōu)勢
? 方法檢測準(zhǔn)確，檢測速度快，抗干擾能力強(qiáng)。
? 自動(dòng)過濾，自動(dòng)稀釋，無需人工過濾水樣。
? 減少了人工勞動(dòng)如現(xiàn)場采樣，手動(dòng)測量和等待實(shí)驗(yàn)結(jié)果的時(shí)間。
? 只需要提取一次水樣就可以監(jiān)測多種關(guān)鍵指標(biāo)。
? 可以根據(jù)監(jiān)測關(guān)鍵指標(biāo)項(xiàng)，以更高的效率生產(chǎn)甲烷。
? 可對厭氧過程24小時(shí)不間斷監(jiān)測，確保厭氧工藝的穩(wěn)定。
? 防止由于VFA的積累導(dǎo)致的厭氧消化罐過程故障。
? 依據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，更容易實(shí)時(shí)對厭氧工藝進(jìn)行控制。
? 實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)功能，關(guān)鍵指標(biāo)一目了然，有助您了解整體運(yùn)行情況。
? 高度自動(dòng)化，自動(dòng)判斷缺試劑，缺水樣，等故障報(bào)警功能。
? 雙流路分析，可以同時(shí)接入兩路厭氧罐。
? 內(nèi)置空調(diào)，內(nèi)部溫度恒定，避免產(chǎn)生溫度過低導(dǎo)致凍管和過熱導(dǎo)致試劑保質(zhì)期短的問題。
運(yùn)行流程
可實(shí)現(xiàn)多種關(guān)鍵參數(shù)的在線自動(dòng)監(jiān)測
厭氧罐需要監(jiān)測一組特定的關(guān)鍵參數(shù)，以獲得最佳的生產(chǎn)效率、合規(guī)性和沼氣產(chǎn)量。
可監(jiān)測：水溫、pH值、揮發(fā)性脂肪酸（VFA）濃度、堿度、ORP、有機(jī)物濃度（COD）、氨氮濃度、硫酸根等項(xiàng)目，或依據(jù)不同領(lǐng)域進(jìn)行監(jiān)測項(xiàng)目定制。
受制于厭氧原水的特性，其渾濁且存在大量懸浮物和絮狀物，未經(jīng)過前置處理將無法進(jìn)行測試。格林凱瑞自研的兩級過濾系統(tǒng)，可以很好的過濾這些干擾的雜質(zhì)和一定的色度，減少了厭氧監(jiān)測站的維護(hù)頻率。
該二級過濾系統(tǒng)，分為初步過濾和深度過濾，初步過濾能夠有效攔截原水中較大顆粒的懸浮物與絮狀物，還擁有良好的壽命與抗堵塞性能，將可見的 “雜質(zhì)軍團(tuán)” 初步阻擋在外。
深度過濾為2次精細(xì)過濾，可過濾一些微小顆粒、降低原水的色度值和濁度值，經(jīng)過兩級過濾的協(xié)同作用和反沖洗功能，使得儀器因雜質(zhì)堵塞、色度、濁度干擾導(dǎo)致的故障頻率大幅降低。
同時(shí)，維護(hù)人員無需頻繁地對儀器進(jìn)行清理、校準(zhǔn)等維護(hù)工作，還保障了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性，為后續(xù)多種項(xiàng)目的監(jiān)測提供了可靠的支持。
檢測項(xiàng)目 / Test items
技術(shù)指標(biāo) / Technical Index
GL-660 多參數(shù)水質(zhì)分析儀
可檢測：VFA、COD、氨氮、總磷、總氮、重金屬等30種項(xiàng)目測定。
GL-24 雙溫區(qū)消解儀
可消解：VFA、COD、總磷、總氮、總鉻檢測等項(xiàng)目。
GL-VFA 揮發(fā)性脂肪酸試劑
格林凱瑞自研的GLS-VFA快檢試劑與傳統(tǒng)蒸餾滴定法相比，可大幅度縮減檢測時(shí)間。
服務(wù)案例
山東太陽紙業(yè)股份有限公司是成立于 1982 年、總部位于山東濟(jì)寧兗州的林漿紙一體化跨國集團(tuán)。其擁有山東、廣西、老撾三大生產(chǎn)基地，產(chǎn)品涵蓋文化用紙、包裝用紙、生活用紙、特種紙及特種纖維溶解漿等，是中國造紙行業(yè)的龍頭企業(yè)之一。
在環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展方面，太陽紙業(yè)采用的厭氧罐厭氧發(fā)酵工藝獨(dú)具優(yōu)勢。該工藝憑借厭氧微生物在無氧條件下，高效分解造紙過程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水，將其中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳等物質(zhì)。不僅實(shí)現(xiàn)了廢水的達(dá)標(biāo)排放，還通過回收產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電、供熱，達(dá)成能源的循環(huán)利用。此外，該工藝還具備污泥產(chǎn)量少、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的特點(diǎn)，有效降低了運(yùn)行成本，兼具顯著的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益。
以下測試數(shù)據(jù)源自
太陽紙業(yè)兗州工廠厭氧罐水質(zhì)VFA測試數(shù)據(jù)
圖1展示了 3#IC 厭氧罐中揮發(fā)性脂肪酸（VFA）的濃度變化，分別由在線自動(dòng)監(jiān)測站和格林凱瑞便攜式 VFA 檢測儀進(jìn)行測量。
兩條曲線整體走勢相似，表示兩種設(shè)備的監(jiān)測結(jié)果幾乎一致，兩條曲線均呈現(xiàn)出波動(dòng)變化。這表明在該時(shí)間段內(nèi)，厭氧罐內(nèi)的 VFA 濃度處于不穩(wěn)定狀態(tài)，較低且穩(wěn)定的 VFA 濃度則通常表明厭氧發(fā)酵系統(tǒng)處于較為良好的運(yùn)行狀態(tài)，產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷過程達(dá)到了較好的平衡。企業(yè)可根據(jù)這些數(shù)據(jù)變化，及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)，如控制溫度、pH 值、進(jìn)料負(fù)荷等，以維持厭氧發(fā)酵系統(tǒng)穩(wěn)定高效運(yùn)行。
圖2展示了造紙廠不同位置的揮發(fā)性脂肪酸（VFA）檢測數(shù)據(jù)對比，由GL-VFA6300在線自動(dòng)監(jiān)測和 Hach 3900 化驗(yàn)室檢測兩種方式測得。
整體來看，兩種設(shè)備的數(shù)據(jù)趨勢一致，但在具體數(shù)值上存在差異。在 IC 進(jìn)水處有一定區(qū)別，和造紙廠實(shí)驗(yàn)室采用的手動(dòng)濾紙孔徑有一定關(guān)系，更換過濾方式可解決不一致問題。
