两相厌氧发酵工艺，又称为两阶段厌氧消化，其本质是实现生物相的分离，将沼气的水解酸化阶段和产甲烷阶段加以分离。通过调控产酸相和产甲烷相反应器的运行控制参数，使产酸相和产甲烷相成为两个独立的处理单元，各自形成产酸发酵微生物和产甲烷发酵微生物的最佳生态条件，实现完整的厌氧发酵过程，从而大幅度提高沼气产气率及其运行稳定性。该工艺流程如图8-14所示。
图8-14 两相厌氧发酵工艺流程图
在两相厌氧发酵工艺流程中，产酸反应器内装入高浓度的发酵原料，在产酸发酵微生物的作用下，产生浓度较大的挥发性酸溶液，酸液进入甲烷化反应器产生沼气。在产酸阶段，水解酸化菌繁殖较快，故滞留时间比较短，而产甲烷菌繁殖速度慢，产甲烷阶段的滞留时间较长，所以产酸反应器容积较小，产甲烷反应器的容积较大。两相厌氧发酵工艺解决了固体原料干发酵易酸化及常规发酵进出料难的问题，适用于处理多种固体有机废物和垃圾等，其最终产物为沼气和固体有机肥，实现了渣和液的分离，并且没有多余的污水产生。
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