沼气工程的构建,是为了解决规模化畜禽养殖场产生的大量粪污,科学合理的利用粪污资源,解决周边环境污染与能源短缺等问题的有效方法。沼气厌氧发酵装置是整个工程的核心。静态发酵的沼气池运行一段时间后,发酵料液因原料比重问题,自然沉降出现分层,严重影响沼气池的正常产气,降低了畜禽粪污处理的效率与效益。我们在总结现有厌氧发酵池缺少有效的搅拌、布料、接种等装置的基础上,设计开发并安装了沼气工程厌氧反应器一种多功能装置。多功能装置本体为‘人’字形砖混毛墙结构,砖混毛墙上部两边墙体上设置有接种管,接种管管体伸出墙体内外,装置本体内部下方为沼气微生物富集增殖床,装置本体外部前端设有与防静电罗茨鼓风机连接的气体强制搅拌主管道,气体强制搅拌主管道与设置于装置本体上的气动搅拌喷头连通。本装置集气动搅拌与生物集气自动搅拌为一体,具有折流、布料、固菌、接种、气动搅拌、破壳等功能。‘人’字形两边墙体对刚进入沼气池内的料液起摩擦降低料液流速的作用,料液沿水平方向顺装置多方位立体折流、布料进入包埋管网,淌入沼气微生物富集增殖床,与沼气微生物菌种充分接触,接种后自上而下、自内而外折流、布料。气体经过防静电罗茨鼓风机循环加压后,产生强大气流,池内下部沉淀层被吹起,沼液随气流泡沫上下翻腾,将上部浮渣层击碎,使料液均衡的悬浮在沼气池内。为了验证多功能装置的科学性与实用性,本文进行了该装置的气动搅拌方法试验。测定沼气池的日产气量,以无气动搅拌沼气池的日产气量为对照,选出该装置气动搅拌方法的最优组合。采用两因素四水平试验,两因素为搅拌间隔时间与搅拌持续时间,四水平为12小时、24小时、36小时、48小时,6分钟、9分钟、12分钟、15分钟,共16次处理试验。试验结果表明:1.搅拌间隔时间为24小时,搅拌持续时间为15分钟的组合,日产气量最高,相对于无气动搅拌沼气池的日产气量,增加了40.70%;搅拌间隔时间为24小时,搅拌持续时间为12分钟的组合,日产气量次之,相对于无气动搅拌沼气池的日产气量,增加了40.65%;搅拌间隔时间为48小时,搅拌持续时间为6分钟的组合,日产气量最低,相对于无气动搅拌沼气池的日产气量,增加了11.79%;遵循低成本、高效益原则得出,搅拌间隔时间为24小时,搅拌持续时间为12分钟的组合最优。2.在搅拌间隔时间相同,搅拌持续时间不同的情况下,日产气量随着搅拌持续时间的延长而增加;在搅拌持续时间相同,搅拌间隔时间为12小时和24小时的情况下,随着间隔时间的延长,日产气量增加;在搅拌持续时间相同,搅拌间隔时间为24小时、36小时和48小时的情况下,随着间隔时间的延长,日产气量降低。