沼气发酵原理和方法

沼气发酵沼气发酵是科学综合多重利用有机废弃物的形式，因为在利用贮藏于其中的生物能以后，发酵残渣中的粗蛋白、粗脂肪、灰分及氨基酸和维生素可作饲料或生产食用菌的原料，最后作为肥料施用。沼气发酵后的残渣和肥液就是沼气肥，也可直接施用。

(1)沼气发酵的原理。沼气发酵是有机物在严格嫌气条件下，由多种厌氧性异养型微生物参与，产生沼气的过程。一般认为，沼气发酵存在有机物分解反应和沼气生成反应。参与前一反应的微生物主要是厌氧性发酵细菌，包括纤维素分解菌、半纤维素分解菌、淀粉分解菌、蛋白质氨化菌、脂类水解菌和其他厌氧细菌及产乙酸细菌等。在这些微生物的作用下，复杂的有机物被转化为简单的有机酸、醇、酮、 H2和CO2等，为产甲烷细菌提供了生长基质和产生CH4的底物。参与后一反应的微生物是严格专一性厌氧细菌，即产甲烷细菌，将第一阶段产生的不同分解程度的产物(如乙酸、甲酸等低级醇酸类以及CO2和H2等)转变为沼气，例如：

(2)沼气发酵的条件。

嫌气：产甲烷细菌属绝对厌氧细菌，在空气中几分钟就会死亡，实践中通过水层和严密的沼气池来隔绝空气，为其创造生存条件。

营养：厌氧性发酵细菌能从发酵材料中取得营养，但产甲烷细菌只能从简单的脂肪酸和醇中取得碳源和能源，从铵态氮中取得氮源。氮的最低需要量约为有机碳的2．5％，磷酸盐的需要量约为氮的20％。发酵液中氨的浓度宜在0.01％~0.10％之间，故要注意控制材料中的

C/N，一般以25~30:l最佳。

温度：沼气发酵有高温型(47~55℃)、中温型(30~38℃)和常温型(10~30℃，也称自然温度发酵)3种；发酵液日产气量相应为5～6m3、2—3m3及0.1—0.5 m3。当池温低于15℃产气就差，3℃以下基本不产气。故需从建池、配料、管理等方面人手，尽量提高池温，以利于产气。

水分：足够的水分是创造严格嫌气条件的重要手段，但过多过少均不相宜。发酵材料和水的比例，夏季以8～10:92～90，冬季以15:85为宜。酸碱度：厌氧性发酵细菌能在pH 5～9之间生长，但产甲烷细菌以pH 6.7～7.6最佳，低于6.5或高于8.5几乎停止繁殖。故必要时可加入原料干重的0.1％一0.2％的草木灰或石灰加以中和。另外，在投料时加入适量污泥或老发酵池内的残渣，能起到维持适宜的pH值和接种产甲烷细菌的效果。接种产甲烷细菌：在新发酵池使用初期尤其

注意接种产甲烷细菌，除加入老的发酵液或残渣外，可加5％～10％的屠宰场或酒精厂的阴沟泥，老池在换料时应保留1/3的底脚污泥。

(3)沼气发酵肥的成分和性质。在沼气发酵过程中，材料中的有机碳仅消耗 40％，发酵后的残渣和液体为沼气发酵肥，分别占总量的13.2％与86.8％，养分含量主要取决于原料种类、比例和加水量，其变化幅度较大。沼液中全碳变幅在 0.42％～4.84％，平均2.03％；全氮在0.09％～0.99％，平均0.39％；全磷在 0.10％～0.99％，平均0.37％；全钾0.38％～3.90％，平均2.06％。沼渣中全碳变幅在20.82％～49.86％，平均36.35％；全氮在0.34％～297％，平均1.25％；全磷在0.07％～6.02％，平均1.90％；全钾0.53％～2.15％，平均1.33％。沼渣部分还含腐植酸9.80％～20.9％，平均10.9％，C/N窄，易分解。沼渣和沼液可以混合施用，也可分开施用，做基肥、追肥均可，但沼液宜做追肥，沼渣宜做基肥。对改良与培肥土壤，提高作物产量均有良好的作用。

沼气发酵

沼气发酵第一节概述一、定义：沼气发酵，又称厌氧发酵或厌氧消化，是指有机物质（如作物秸杆、杂草、人畜粪便、垃圾、污泥及城市生活污水和工业有机废水等）在厌氧条件下，通过种类繁多、数量巨大、功能不同的各类微生物的分解代谢，最终产生沼气的过程。二、沼气的组成：沼气是由微生物产生的一种可燃性混合气体，其主要成分是甲烷(CH4)，大约占60%，其次是二氧化碳(CO2)大约占35%，此外还有少量其它气体，如水蒸气、硫化氢、一氧化碳、氮气等。不同条件下产生的沼气，其成分有一定的差异。例如人粪、鸡粪、屠宰废水发酵时，所产生的甲烷含量可达70%以上，农作物秸杆发酵所产生的沼气中甲烷含量一般为55%左右。第二节沼气发酵的微生物学过程一、沼气发酵的微生物种类：第一类叫发酵细菌。包括各种有机物分解菌，它们能分泌胞外酶，主要作用是将复杂的有机物分解成较为简单的物质。例如多糖转化为单糖，蛋白质转化为肽或氨基酸，脂肪转化为甘油和脂肪酸。第二类叫产氢产乙酸细菌。其主要作用是前一类细菌分解的产物进一步分解成乙酸和二氧化碳。第三类细菌称产甲烷菌。它们的作用是利用乙酸、氢气和二氧化碳产生甲烷。在实际的发酵过程中这三类微生物既相互协调，又相互制约，共同完成产沼气过程。二、沼气发酵过程的三个阶段

淀粉、主要是乙酸、第三节沼气发酵原料的分类与特性自然界中几乎所有的有机物质都可作为沼气发酵的原料。人工制取沼气的主要原料是畜禽粪便污水、食品加工业、制药和化工废水、生活污水等。在农村，也用农作物秸杆制取沼气。但由于其来源和形成过程不同，它们的化学成分和结构也迥然不同，由此造成原料的发酵性能差异相当大一、按原料来源分： 1．农村发酵原料富N原料。通常是指人、畜和家禽粪便，也包括青草等碳氮比低的原料。其含氮量高，碳氮比多在25∶1以下，即在沼气发酵的适宜的碳氮比范围内或以下。这类原料中粪便经过了人和动物的胃肠系统的充分消化，一般颗粒细小，含有大量的低分子化合物─—人和动物

产生沼气的基本原理

产生沼气的基本原理 1?沼气定义? 沼气是指利用人畜粪便、秸秆、污泥、工业有机废水等各种有机物在密闭的沼气池内，在厌氧(没有氧气)条件下，被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，最终产生沼气的过程。沼气是一种高效、清洁燃料，是各种有机物质在适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃气体。其主要成分是甲烷和二氧化碳，通常情况下甲烷(CH4?)约占所产生的各种气体的50~70%，二氧化碳(CO2)约占30~40%,此外还有少量氢(H2)、氮气(N2)、一氧化碳(CO)、硫化氢(H2S)和氨(NH3)等。? 在构成生物体的物质中，除了矿物质和木质素外，几乎所有的生物质都可以用来产生沼气，包括动物和人的排泄物、污水污泥、农作物秸秆、含碳工业废物等，所以沼气的成本相当低廉。沼气的生产工艺比较简单，一个农村家庭就可以建造自己的沼气池。沼气的用途也很广泛，它不仅能用于燃烧和照明，还可以作为燃料用于发电。沼气这种来源丰富、成本低廉的优质气体燃料，无论在发达国家还是在发展中国家均得到高度重视。发达国家主要从保护环境出发，建立了很多沼气工程，以处理城乡有机废弃物，并获得煤气替代品。在发展中国家，沼气是解决农村能源的一项重要途径，印度和中国是最早大力开发沼气的国家，并且取得了巨大的成就。沼气是一种高热值、高品位的能源，它是最合理利用、多次利用和综合利用生物质能的最有效形式，可以将植物机体的肥料、饲料、热能3种机能充分发挥出来。在广大农村牧区普及沼气，可以把人畜粪便和杂草、秸秆、枯叶等一起投入沼气池发酵，制取沼气作燃料。沼气池中的水和沉渣，保存了植物和粪便中的绝大部分氮、磷、钾元素，是优质的有机肥料，可以使生物质能利用3次至4次，使生物体内的能量和各种成份都能得到充分的利用。在城镇利用工业生产中的废物和生活污水来生产沼气也正在迅速发展，造纸厂、酿酒厂、屠宰厂的废水和生活污水中均有大量的有机物，这些废物都可以作为沼气生产的原料，变废为宝，从而减少城市污染，造福市民。? 我国是一个农业大国，农业废弃物资源分布广泛，其中农业秸秆年产量超过6亿吨，可作为能源用的秸秆约3.5亿吨，约折合1.5亿吨标准煤；工业废水和禽畜养殖场废弃物理论上可以产生沼气近800亿立方米，相当于5700万吨标准煤。沼气已成为我国农村能源的重要组成部分，它不仅可解决农村的部分能源问题，而且可以把养殖业、种植业有机的融为一体，形成绿色农业、环保农业，促进农村经济的快速发展。沼气技术在我国具有巨大的发展潜力。据专家测算，安装一个6-8m3的沼气罐，能解决5口之家每年的做饭、取暖、照明、洗浴等生活能源。每年可节约煤约8000块、节电约230度、薪柴和秸秆2吨左右（相当于3.5亩森林植被），折合人民币可节约2500元以上，同时还可减少2吨二氧化碳的排放，保护森林资源和防治水土流失。一次产生的沼渣相当于300斤氮肥、250斤磷肥、200斤钾肥，含有17种氨基酸和多种微量元素，对40多种农作物病虫害有显着的防治效果。? 2?沼气产生的基本原理? 沼气是有机物质在隔绝空气和保持一定水分、温度、酸碱度等条件下，经过多种微生物(统称沼气细菌)的分解而产生的。沼气细菌分解有机物质产生沼气的过程，叫沼气发酵。这是沼气产生的基本原理，即厌氧机理，其发酵的生物化学过程，大致可分为3个阶段，见图?

农村沼气发酵过程

沼气发酵过程沼气发酵过程，实质上是微生物的物质代谢和能量转换过程。在分解代谢过程中沼气微生物获得能量和物质，以满足自身生长繁殖，同时大部分物质转化为甲烷和二氧化碳。科学测定分析表明：有机物约有90%被转化为沼气，10%被沼气微生物用于自身的消耗。发酵原料生成沼气是通过一系列复杂的生物化学反应来实现的。一、有机物转化为沼气的三个阶段几乎所有的有机物质都可以厌氧降解生成沼气。固形有机物变为沼气的整个过程，可划分为液化、产酸和产甲烷三个阶段。（一）液化阶段。液化阶段也称水解阶段。这一阶段是在微生物的作用下把不溶于水的固形有机物转变成可溶于水的物质。许多微生物能分泌各种胞外酶，在胞外酶的作用下，固形有机物被水解成分子量较小的可溶性物质。如纤维素酶、淀粉酶、蛋白质酶和脂肪酶等，通过对有机物质进行体外酶解，将多糖水解成单糖或二糖，蛋白质分解成多肽和氨基酸，脂肪分解成甘油和脂肪酸等。这些分子量较小的可溶性物质就可以进入微生物细胞之内被进一步分解利用。（二）产酸阶段。第一阶段产生的各种可溶性物质（单糖、氨基酸、脂肪酸）进入细胞内后，在纤维素细菌、蛋白质细菌、脂肪细菌、果胶细菌等各种细菌胞内酶作用下继续分解代谢转化成低分子物质，如丁酸、丙酸、乙酸以及醇、酮、醛等简单的有机物质。这个阶段主要是生成各种挥发性的脂肪酸，最主要的产物是乙酸，约占70%以上，同时也有部分氢（H2）、二氧化碳（CO2）、氨（NH4）和少量的其它产物。所以称该阶段为产酸阶段。液化阶段和产酸阶段是一个连续和交叉的过程。它是在厌氧条件下，经过多种微生物的协同作用，将原料中的碳水化合物、蛋白质和脂肪等分解成简单的小分子化合物，同时产生二氧化碳和氢。这二个阶段只产生合成甲烷的基质，如乙酸、丁酸、醇、CO2、H2等，不产生甲烷，因此也称为不产甲烷阶段。不产甲烷阶段可以看成是一个原料加工阶段，即将复杂的有机物转变成可供产甲烷细菌利用的物质，满足产甲烷菌进行生命活动的需要。在不产甲烷阶段起作用的微生物种类很多、数量很大，并因发酵原料不同而存在着很大差异。其中专性厌氧细菌数量最大，比兼性厌氧细菌和好氧细菌多100～200倍，是这个阶段起主要作用的菌类。产氢细菌是不产甲烷阶段微生物中很重要的菌群。大量资料表明：

沼气发酵基本原理沼气发酵基本原理沼气发酵又称为厌氧消化厌氧

沼气发酵基本原理沼气发酵基本原理沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵和甲烷以酵，是指有机物质（如人畜家禽粪便、秸秆、杂草等）在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过种类繁多、数量巨大、且功能不同的各类微生物的分解代谢，最终形成甲烷和二氧化碳等混合性气体（沼气）的复杂的生物化学过程。一、沼气发酵微生物沼气发酵微生物是人工制取沼气最重要的因素，只有有了大量的沼气微生物，并使各种类群的微生物得到基本的生长条件，沼气发酵原料才能在微生物的条件下转化为沼气。（一）沼气微生物的种类沼气发酵是一种极其复杂的微生物和化学过程，这一过程的发酵和发展是五大类群微生物生命活动的结果。它们是：发酵性细菌、产氢产乙酸菌、食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌。这些微生物按照各自的营养需要，起着不同的物质转化作用。从复杂不机物的降解，到甲烷的形成，就是由它们分工合作和相互作用完成的。在沼气发酵过程中，五大类群细菌构成一条食物链，从各类群细菌的生理代谢产物或它们的活动对发酵液酸碱度（pH ）的影响来看，沼气发酵过程可分为产酸阶段和产甲烷阶段。前三群细菌的活动可使有机物形成各种有机酸，因此，将其统称为不产甲烷菌。后二群细菌的活动可使各种有机转化成甲烷，因此，将其统称为产甲烷菌。 1、不产甲烷菌在沼气发酵过程中，不能直接产生甲烷微生物统称为不产甲烷菌。不产甲烷菌能将复杂的大分子有机物变成简单的小分子量的物质。它们的种类繁多，现已观察到的包括细菌、真菌和原生动物三大类。以细菌种类最多，目前已知的有18 个属51 个种，随着研究的深入和分离方法的改进，还在不断发现新的种。根据微生物的呼吸类型可将其分为好氧菌、厌氧菌、兼性厌氧菌三大类型。其中，厌氧菌数量最大，比兼性厌氧菌、好氧菌多100~200 倍，是不产甲烷阶段起主要作用的菌类。根据作用基质来分，有纤维分解菌、半纤维分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌和其他一些特殊的细菌，如产氢菌、产乙酸菌等。 2、产甲烷菌在沼气发酵过程中，利用小分子量化合物形成沼气的微生物统称为产甲烷菌。如果说微生物是沼气发酵的核心，那么产甲烷菌又是沼气发酵微生物的核心，产甲烷菌是一群常特殊的微生物。它们严格厌氧，对氧和氧化剂非常敏感，适宜在中性或微碱性环境中生存繁殖。它们依靠二氧化碳和氢气生长，并以废物的形成排出甲烷，是要求生长物质最简单的微生物。产甲烷菌的种类很多，目前已发现的产甲烷菌有 3 目、4科、7 属和13 种，根据它们的细胞形态、甲烷螺旋形菌类。产甲烷菌生长缓慢，繁殖倍增时间的15 倍。由于产甲烷菌繁殖较慢、在发酵启动时，需加入大量甲烷菌种。产甲烷菌在自然界广泛分布，如土壤中，湖泊、沼泽中，反刍动物（牛羊等）的肠胃道，淡水或碱水池塘污泥中，下不道污泥，腐烂秸秆堆，牛马粪以及城乡垃圾堆中都有大量的产甲烷菌存在。由于产甲烷菌的分离、培养和保存都有较大的困

沼气利用技术

沼气利用技术一、引言沼气利用技术是指将有机废弃物通过发酵产生的沼气进行收集、储存、净化和利用的过程。沼气是一种可再生能源，具有高效节能、环保等优点，因此在现代化社会中得到了广泛的应用。本文将详细介绍沼气利用技术的相关知识。二、沼气产生原理沼气产生是一种微生物发酵过程，主要由厌氧菌分解有机物质而产生。在发酵过程中，厌氧菌将有机物质分解成二氧化碳和甲烷等成分，最终形成沼气。沼气主要含有甲烷和二氧化碳两种成分，其中甲烷含量较高，可达50%以上。三、沼气利用技术 1. 沼气回收技术沼气回收技术是指通过收集和储存沼气来实现能源利用的过程。通常采用地下式或地上式储罐来进行储存，并通过管道输送到需要使用的

地方。在回收过程中需要注意对沼液进行处理以防止对环境造成污染。 2. 沼气净化技术沼气净化技术是指对沼气中的杂质进行去除，使其达到使用要求的过程。常用的沼气净化技术包括物理吸附、化学吸收、膜分离等。其中，物理吸附法是一种较为简单有效的方法，通过活性炭等材料对沼气中的杂质进行吸附，从而达到净化的目的。 3. 沼气利用技术沼气利用技术是指将沼气转化为能源供应社会生产和生活所需的过程。常见的沼气利用方式包括发电、热能利用、燃料替代等。其中，发电是一种高效利用沼气能源的方式，可以通过燃气发电机组将沼气转化为电能，并向电网输送。四、沼气利用技术应用案例 1. 湖北省黄冈市某污水厂该污水厂采用了地下式储罐储存产生的沼气，并通过管道输送至厂区内进行利用。其中，部分沼气回收后直接供给污泥干化设备进行加热，另一部分则通过燃气发电机组转化为电能，向电网输送。

沼气发酵原理和方法

沼气发酵原理和方法沼气发酵沼气发酵是科学综合多重利用有机废弃物的形式，因为在利用贮藏于其中的生物能以后，发酵残渣中的粗蛋白、粗脂肪、灰分及氨基酸和维生素可作饲料或生产食用菌的原料，最后作为肥料施用。沼气发酵后的残渣和肥液就是沼气肥，也可直接施用。 (1)沼气发酵的原理。沼气发酵是有机物在严格嫌气条件下，由多种厌氧性异养型微生物参与，产生沼气的过程。一般认为，沼气发酵存在有机物分解反应和沼气生成反应。参与前一反应的微生物主要是厌氧性发酵细菌，包括纤维素分解菌、半纤维素分解菌、淀粉分解菌、蛋白质氨化菌、脂类水解菌和其他厌氧细菌及产乙酸细菌等。在这些微生物的作用下，复杂的有机物被转化为简单的有机酸、醇、酮、 H2和CO2等，为产甲烷细菌提供了生长基质和产生CH4的底物。参与后一反应的微生物是严格专一性厌氧细菌，即产甲烷细菌，将第一阶段产生的不同分解程度的产物(如乙酸、甲酸等低级醇酸类以及CO2和H2等)转变为沼气，例如：

(2)沼气发酵的条件。嫌气：产甲烷细菌属绝对厌氧细菌，在空气中几分钟就会死亡，实践中通过水层和严密的沼气池来隔绝空气，为其创造生存条件。营养：厌氧性发酵细菌能从发酵材料中取得营养，但产甲烷细菌只能从简单的脂肪酸和醇中取得碳源和能源，从铵态氮中取得氮源。氮的最低需要量约为有机碳的2．5％，磷酸盐的需要量约为氮的20％。发酵液中氨的浓度宜在0.01％~0.10％之间，故要注意控制材料中的 C/N，一般以25~30:l最佳。温度：沼气发酵有高温型(47~55℃)、中温型(30~38℃)和常温型(10~30℃，也称自然温度发酵)3种；发酵液日产气量相应为5～6m3、2—3m3及0.1—0.5 m3。当池温低于15℃产气就差，3℃以下基本不产气。故需从建池、配料、管理等方面人手，尽量提高池温，以利于产气。水分：足够的水分是创造严格嫌气条件的重要手段，但过多过少均不相宜。发酵材料和水的比例，夏季以8～10:92～90，冬季以15:85为宜。酸碱度：厌氧性发酵细菌能在pH 5～9之间生长，但产甲烷细菌以pH 6.7～7.6最佳，低于6.5或高于8.5几乎停止繁殖。故必要时可加入原料干重的0.1％一0.2％的草木灰或石灰加以中和。另外，在投料时加入适量污泥或老发酵池内的残渣，能起到维持适宜的pH值和接种产甲烷细菌的效果。接种产甲烷细菌：在新发酵池使用初期尤其

沼气池发酵

沼气池发酵原理及修建与管理第一讲沼气发酵基础知识一、什么是沼气 λ在日常生活中，特别是在气温较高的夏、秋季节，人们经常可以看到，从死水塘、污水沟、储粪池中，咕嘟咕嘟地向表面冒出许多小气池，如果把这些小气泡收集起来，用火去点，便可产生蓝色的火苗，这种可以燃烧的气体就是沼气。 λ沼气实质上是人畜粪尿、生活污水和植物茎叶等有机物质在一定的水分、温度和厌氧条件下，经凼气微生物的发酵转换而成的一种方便、清洁、优质、高品位气体燃料，可以直接炊事和照明，也可以供热、烘干、贮粮。二、沼气的来源 λ可分为天然沼气和人工沼气两大类。人工沼气和天然沼气的差异

三、沼气的成分都是以甲烷为主要成分混合气体，沼气中的主要成分是甲烷（λ CH4）、二氧化碳（CO2）和少量的硫化氢（H2S）、氢（H2）、一氧化碳（CO）、氮（N2）等气体。其中甲烷约占50—70%、二氧化碳约占30—40%，其他成分含量较少。沼气中的甲烷、氢气、一氧化碳等是可以燃烧的气体，人类主要利用这一部分气体的燃烧来获得能量。四、沼气的性质沼气是一种无公气体，有轻微有臭鸡蛋味，燃烧后，臭鸡蛋味消除。λ λ 1、热值:甲烷是一种发热相当高的的优质气体燃料。 2、比重:与空气要比，甲烷的比重为0.55，沼气较轻，分布在上层；二氧化碳较重，分布于下层。λ 3、溶解度:甲烷在水中的溶解度很小。λ λ 4、临界温度和压力:平均临界温度为-37℃，平均临界压力为 56.64×105帕，也是沼气只能以管道输气。 λ 5、燃烧特性:一个体积的沼气需要6—7个体积的空气才能充分燃烧。第二讲沼气发酵基本原理一、沼气发酵微生物 1、不产甲烷菌：不产甲烷菌能将复杂的大分子有机物变成简单

沼气发酵的原理

沼气发酵的原理沼气发酵是一个复杂的微生物学过程，参加发酵的微生物数量巨大种类繁多，只有了解参加沼气发酵的多种微生物活动规律、生存条件及作用，并按照微生物的生存条件、活动规律要求，去修建沼气池，收集发酵原料，进行日常管理，使参加发酵的各种微生物得到最佳的生长条件，才能获得较多的产气量和沼肥，满足生产、生活需要。 1、什么叫沼气沼气发酵又叫厌氧消化，是指利用人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内，在厌氧（没有氧气）的条件下，被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，最终产生沼气的过程。在这个过程中，微生物是最活跃的因素，它们把各种固体或是溶解状态的复杂有机物，按照各自的营养需要，进行分解转化，最终生成沼气。沼气是一种混合气体，可以燃烧，因为这种气体最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气，它的主要成分是甲烷占 55%-70%左右，二氧化碳占 25%-40% 左右，此外还有少量氢气、硫化氢、一氧化碳、氮和氨等。 2、沼气发酵微生物在沼气发酵过程中，有发酵性细菌，产氢产乙酸菌，耗痒产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌等五大类微生物参加沼气发酵，它们在发酵过程中的作用及对生存条件的要求，有以下三个阶段。（1）液化阶段在沼气发酵中首先是发酵性细菌群利用它所分泌的胞

外酶，如纤维酶、淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等，对有机物进行体外酶解，也就是把禽畜粪便、作物秸秆、豆制品加工后的废水等大分子有机物分解成能溶于水的单糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等小分子化合物，这个阶段叫液化阶段。（2）产酸阶段这个阶段是三个细菌群体的联合作用，先由发酵性细菌将液化阶段产生的小分子化合物吸收进细胞内，并将其分解为乙酸、丙酸、丁酸、氢和二氧化碳等，再由产乙酸菌把发酵性细菌产生的内酸、丁酸转化为产甲烷菌可利用的乙酸，氢和二氧化碳。另外还有耗氢产乙酸菌群，这种细菌群体利用氢和二氧化碳生成乙酸，还能代谢糖类生产乙酸，它们能转变多种有机物为乙酸。液化阶段和产酸阶段是一个连续过程，统称不产甲烷阶段，在这个过程中，不产甲烷的细菌种类繁多，数量巨大，它们主要的作用是为产甲烷菌提供营养和为产甲烷菌创造适宜的厌氧条件，消除部分毒物。（3）产甲烷阶段在此阶段中，产甲烷细菌群，可以分为食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌两大类群，已研究过的就有 70 多种产甲烷菌，它们利用以上不产甲烷的三种菌群所分解转化的甲酸、乙酸、氢和二氧化碳小分子化合物等生成甲烷。产甲烷菌的共同特征是：①生长非常缓慢，如甲烷八叠球菌在乙酸上生长时其倍增时间为 1-2 天，甲烷菌丝倍时间为 4-9 天；②严格厌氧，对氧气和氧化剂非常敏感，在有空气的条件下就不能生存或死亡；③只能利用少数简单的化合物作为营养；④它们要求在中性偏碱和适宜温度环境条件；⑤代谢活动主要终产物是甲烷和二氧化碳为主要成分的沼气。

农村沼气制作法

农村沼气制作法时间:2009-10-23 16:09来源:未知作者:admin 点击: 225次农村沼气制作法沼气是有机物质在厌氧的环境中，经沼气微生物分解而产生的一种可燃气体。因为最早是在沼泽地中发现的，因此称为沼气。沼气是含有多种气体成分的混合气。它的主要成分是甲烷，约占总体积的60％～70％；其次是二氧化碳，约占总体积的25％～35％；此外还有少量的氢气、一氧化碳、硫化氢等。沼气是由作物秸秆、人畜粪便、垃圾污泥等有机物质在一定温度、水分和隔绝空气条件下，经过微生物的发酵作用而产生的。沼气在自然界分布很广，凡是有水和有机物质同时存在的地方几乎都有沼气的产生。沼气发酵原理沼气发酵是沼气微生物在厌氧条件（隔绝空气）下，以发酵的方式分解有机物，最终产出沼气的过程。沼气发酵是一个极其复杂的生理生化过程。需要经过水解、产酸、产甲烷三个阶段。从沼气发酵的全过程看，液化阶段所进行的水解反应大多需要消耗能量，而不能为微生物提供能量，所以进行比较慢，要想加快沼气发酵的进展，首先要设法加快水解阶段。对原料进行预处理和增加可溶性有机物含量较多的人粪、猪粪以及嫩绿的水生植物都会加快液化的速度，促进整个发酵的进展。产酸阶段能否控制得住（特别是沼气发酵起动过程），是决定沼气微生物群体能否形成，有机物转化为沼气的进程能否保持平衡，沼气发酵能否顺利进行的关键。沼气池第一次投料时适当控制秸秆用量，保证一定数量的人畜粪便入池，以及人工调节料液的酸碱度，都是控制产酸阶段的有效手段。产甲烷阶段是决定沼气产量和质量的主要环节，首先要为甲烷菌创造适宜的生活环境，促进甲烷菌旺盛成长。防止毒害，增加接种物的用量，是促进产甲烷阶段的良好措施。根据温度对沼气发酵的影响，沼气发酵可分为常温发酵、中温发酵和高温发酵。沼气的综合利用能 1．作生活用。以沼气用作生活燃料，大大减少了生活用柴用煤，保护了森林资源，节省了秸秆和煤炭，生态环境逐步得到改善。 2．沼气贮粮。利用沼气贮存粮食，可有效抑制微生物生长繁殖，杀死粮食中的害虫，保持粮食品质，避免粮食贮存中的药剂污染。 3．沼气贮果。利用沼气中甲烷和二氧化碳含量高，含氧量极低及甲烷无毒的特性贮藏水果，贮存期长，好果率高，而且成本低，无药害，外观、硬度、甜度等基本保持鲜果风味，并在一定程度上减轻了由于贮存、保鲜、运输等环节滞后给果农带来的积压，提高了经济价值。 4．沼液可以用来喂猪、养鱼、浸种、施肥，减少污染，降低成本，增加了效益。 5．沼渣是优质有机肥料，符合生态农业的要求，另外沼渣可用于栽培蘑菇，作育苗、育秧的营养土。发菇快，菇质好，杂菌少。农村沼气制作法（二）来源：电子农务作者：点击：1613 责任编辑：镇川-zhenchuan时间：2006-9-15

沼气发酵的应用原理

沼气发酵的应用原理简介沼气发酵是一种利用微生物将有机废弃物转化为可再生能源的技术。本文将解释沼气发酵的应用原理，并介绍该技术的几个重要应用领域。原理沼气发酵利用厌氧微生物的作用将有机废弃物转化为沼气。该过程分为四个主要阶段： 1.水解阶段：有机废弃物被水解成较小的有机分子，包括蛋白质、脂肪和碳水化合物。 2.酸化阶段：水解产物被酸化菌转化为有机酸，主要是乙酸、丙酸和丁酸。 3.乙酸阶段：有机酸进一步转化为乙酸，产生二氧化碳和氢气。 4.甲烷阶段：乙酸被甲烷菌转化为甲烷和二氧化碳，生成的气体就是沼气。应用领域沼气发酵技术在以下几个领域有着广泛的应用：农业废弃物处理农业废弃物，如畜禽粪便、农作物秸秆等，可以利用沼气发酵技术转化为沼气。这不仅可以解决废弃物处理的问题，还可以为农户提供清洁能源，降低能源成本。城市生活垃圾处理城市生活垃圾中含有大量的有机物，通过沼气发酵技术可以将其转化为沼气，用作能源供应。这可以减少垃圾填埋的压力，降低环境污染。工业有机废水处理工业生产中产生的有机废水经过沼气发酵处理，可以将有机物转化为沼气，同时净化废水。这种方法不仅可以实现废物资源化，还可以节约能源和减少污染。

农田施肥沼气发酵后的废渣是一种有机肥料，可以用于农田施肥。这不仅可以提高土壤肥力，还可以减少化学肥料的使用，降低农业对化石燃料的依赖。优势和前景沼气发酵技术有着以下优势和广阔的前景： 1.可再生能源：沼气是一种可再生能源，可以替代传统的化石燃料，减少碳排放。 2.废物处理：沼气发酵技术可以将大量的有机废物转化为沼气，解决废物处理的问题。 3.能源自给自足：利用沼气发酵技术可以为农户、工厂和城市提供清洁能源，降低能源成本。 4.农田施肥：废渣可以作为有机肥料，提高农田的肥力，减少对化学肥料的需求。 5.环境友好：沼气发酵技术可以减少垃圾填埋、污染物排放等对环境的负面影响。 6.经济效益：沼气发酵技术可以创造就业机会，并带动相关产业的发展。结论沼气发酵技术是一种重要的能源利用和废物处理技术，具有广泛的应用前景。通过将有机废弃物转化为沼气，不仅可以解决废物处理问题，还可以提供可再生能源，减少环境污染，实现可持续发展。以上是对沼气发酵的应用原理及其在不同领域的应用的介绍。希望本文能够使读者了解沼气发酵技术的基本原理，并认识到其在可持续发展中的重要性。

沼气发酵方法及发酵系统论文

沼气发酵方法及发酵系统论文沼气发酵是一种利用微生物进行有机废弃物转化的过程，可以生产出高能量、低污染的沼气。这种过程对于环保以及可持续发展至关重要。这篇论文主要介绍沼气发酵方法及发酵系统，以及对其优缺点进行分析。沼气发酵方法主要包括两种：一种是湿法发酵，也叫连续式发酵；另一种是干法发酵，也叫批式发酵。湿法发酵的原理是将有机物质与水混合后进行发酵。这种方法产生的沼气比干法发酵更加稳定，因为湿法发酵中微生物的活性更加强劲。但是湿法发酵需要稳定的温度和PH值来维持微生物的活动，同时也需要连续投料和排出沼渣，更加复杂和昂贵。干法发酵是将有机物质直接堆放在空气流动的环境中。这种方法较为简单，不需要排放废水，并且不需要很高的投入。但是干法发酵中的沼气质量不稳定，难以保持持续发酵。为了解决湿法发酵和干法发酵各自的缺陷，故有了半湿法发酵。半湿法发酵是将固体废弃物和液态废弃物混合，然后进行蠕虫预处理，接着直接投料进行发酵。这种方法可以使沼气的质量更稳定，同时也方便控制温度和PH值。沼气发酵系统也有多种不同类型。最基本的沼气发酵系统是将废弃物放在封闭式的容器中进行发酵，同样需要加入微生物来催化发酵。这种发酵系统的优点是发酵过程能够在封闭的

容器中进行，从而避免排放大量污染物，也方便控制发酵的温度和PH值。同时也可以产生大量的有机肥料。为了提高发酵系统的效率，一些最新的发酵技术也被应用。比如混合热调节反应器（HTR），这种反应器可以在水平方向使用高速混合器，也可以在垂直方向使用自然对流等方式来进行混合。因此，这种反应器的性能非常好，不仅可以提高发酵速度，还可以提高沼气的产量。其它一些发酵技术还包括生物膜反应器、内部混合反应器、外部循环反应器等。这些发酵技术使得沼气发酵系统更加智能化、高效化。尽管沼气发酵有很多优点，但是也有着一些局限性，例如必须选择适宜的废弃物种类、适宜的微生物以及适宜的发酵条件等。同时，发酵中也会产生一些杂质气体，需要采用特殊的处理方法进行清除。总的来说，沼气发酵技术是一种可持续、高效的能源生产方法，可以为环保事业做出一定的贡献。但是在应用过程中，还需要优化化发酵条件，提高发酵系统的效率，进一步降低制造工艺的成本。我们坚信，随着科技的不断进步，沼气发酵技术将会为环保和人类社会做出更为显著的贡献。

沼气生产工艺操作流程

沼气生产工艺操作流程沼气生产工艺流程图沼气发酵基本原理沼气发酵又称为厌氧消化，是指有机物质（如人畜家禽粪便、秸秆、杂草等）在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过种类繁多、数量巨大、且功能不同的各类微生物的分解代谢，最终形成甲烷和二氧化碳等混合性气体（沼气）的复杂的生物化学过程。沼气发酵过程一般要经历三个阶段，即液化阶段、产酸阶段和产甲烷阶段。沼气发酵过程的液化阶段用作沼气发酵原料的有机物种类繁多，如禽畜粪便、作物秸秆、食品加工废物和废水，以及酒精废料等，其主要化学成分为多糖、蛋白质和脂类。其中多糖类物质是发酵原料的主要成分，它包括淀粉、纤维素、半纤维素、果胶质等。这些复杂有机物大多数在水

中不能溶解，必须首先被发酵细菌所分泌的胞外酶水解为可溶性糖、肽、氨基酸和脂肪酸后，才能被微生物所吸收利用。发酵性细菌将上述可溶性物质吸收进入细胞后，经过发酵作用将它们转化为乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类及一定量的氢、二氧化碳。在沼气发酵测定过程中，发酵液中的乙酸、丙酸、丁酸总量称为中挥发酸(TVA)。蛋白质类物质被发酵性细菌分解为氨基酸，又可被细菌合成细胞物质而加以利用，多余时也可以进一步被分解生成脂肪酸、氨和硫化氢等。蛋白质含量的多少，直接影响沼气中氨及硫化氢的含量，而氨基酸分解时所生成的有机酸类，则可继续转化而生成甲烷、二氧化碳和水。脂类物质在细菌脂肪酶的作用下，首先水解生成甘油和脂肪酸，甘油可进一步按糖代谢途径被分解，脂肪酸则进一步被微生物分解为多个乙酸。沼气发酵过程的产酸阶段（1）产氢产乙酸菌发酵性细菌将复杂有机物分解发酵所产生的有机酸和醇类，除甲酸、乙酸和甲醇外，均不能被产甲烷菌所利用，必须由产氢产乙酸菌将其分解转化为乙酸、氢和二氧化碳。（2）耗氢产乙酸菌耗氢产乙酸菌也称同型乙酸菌，这是一类既能自养生活能异养生活的混合营养型细菌。它们既能利用H2+CO2生成乙酸，也能代谢产生乙酸。通过上述微生物的活动，各种复杂有机物可生成有机酸和H2／CO2等。沼气发酵过程中的产甲烷阶段（1）产甲烷菌的类群产甲烷菌包括食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌两大类群。在沼气发酵过程中，甲烷的形成是由一群生理上高度专业化的古细菌--产甲烷菌所引起的，产甲烷菌包括食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌，它们是厌氧消化过程食物链中的最后一组成员，尽管它们具有各种各样的形态，但它们在食物链中的地位使它们具有共同的生理特性。它们在厌氧条件下将前三群细菌代谢终产物，在没有外源受氢体的情况下把乙酸和H2／CO2转化为气体产生CH4／CO2，使有机物在厌氧条件下的分解作用以顺利完成。目前已知的甲烷产生过程由以上两组不同的产甲烷菌完成。 ①由CO2和H2产生甲烷反应为： CO2+4H2—CH4+ 2H2O ②由乙酸或乙酸化合物产生甲烷反应为： CH3COOH—CH4+CO2 CH3COONH4+ H2O—CH4+ NH4 HCO3 （2）产甲烷菌的生理特性

沼气发酵的原理及应用

沼气发酵的原理及应用 1. 原理沼气发酵是一种通过微生物降解有机物产生可燃性气体的过程。主要原理包括以下几个方面： 1.1 有机物降解沼气发酵的第一步是有机物的降解。微生物通过产酸、产气、产胶等过程将有机物转化为酸、气体和其他有机化合物。 1.2 产气过程产气是沼气发酵的关键步骤。在沼气发酵过程中，产气菌将有机物转化为甲烷和二氧化碳。产生的甲烷是沼气的主要组成部分。 1.3 温度和pH的影响沼气发酵过程对温度和pH的敏感性较高。适宜的温度和pH条件可以促进沼气发酵过程的进行，提高产气速率和沼气产量。 2. 应用沼气发酵广泛应用于能源和环境领域。以下是几个主要的应用领域： 2.1 生物能源沼气发酵产生的甲烷可作为生物能源进行利用。甲烷是一种清洁、可再生的能源，可用于发电、加热和燃料替代等领域。 2.2 农业废弃物处理沼气发酵技术可以将农业废弃物转化为有价值的能源。农业废弃物如畜禽粪便、农作物秸秆等经过沼气发酵可以得到沼渣和沼气，沼渣可作为有机肥料使用，沼气则可用作能源供应。 2.3 污水处理沼气发酵也可以应用于污水处理。它能够有效地去除有机物和减少废水的体积，同时产生沼气作为能源利用。

2.4 地热源利用沼气发酵产生的沼气可以用作地热源利用。在一些地热能开发项目中，沼气被用作燃料驱动地热能设施，实现能源的高效利用。 3. 沼气发酵的优势沼气发酵技术具有以下一些优势： •可再生能源: 沼气发酵产生的能源是可再生的，不会枯竭。 •环境友好: 沼气发酵过程中产生的废水和废弃物经过处理后可变为有机肥料，减少环境污染。 •综合利用: 沼气发酵过程中产生的沼气可用于发电、加热、照明等多个领域。 •增加农民收入: 农业废弃物通过沼气发酵可以转化为沼渣和沼气，提高农民的经济收入。 4. 总结沼气发酵是一种通过微生物将有机物转化为可燃性气体的过程。其应用领域包括生物能源、农业废弃物处理、污水处理和地热源利用等。沼气发酵技术具有可再生能源、环境友好、综合利用和增加农民收入等优势。随着能源需求的增加和环境保护意识的提高，沼气发酵技术在未来将有更广泛的应用前景。