沼气发酵过程用控制条件的常用参数
正确发酵、正确管理及安全使用沼气
正确发酵、正确管理及安全使用沼气沼气是一种由有机废弃物经过发酵产生的气体，由于其具有环保、可再生、经济等特点，在农村地区得到广泛应用。
然而，如果不正确地发酵、管理和使用沼气，可能会引发安全隐患。
因此，正确发酵、正确管理及安全使用沼气是非常重要的。
本文将从以下三个方面进行论述。
一、正确发酵沼气1.选择合适的原料：沼气的原料主要包括农村生活污水、畜禽养殖废水、农作物秸秆、餐厨垃圾等。
在选择原料时，应考虑其生物降解性、含水率、碳氮比等因素，以提高发酵效率和产气量。
2.保持合理的PH值：沼气发酵需要在一定的PH范围内进行，通常为6.8-7.4。
如果PH值过低，会导致发酵过程酸化，产生大量的硫化氢和甲烷，降低产气量。
如果PH值过高，会导致发酵过程碱化，产生大量的二氧化碳和氮气，同样会降低产气量。
因此，应通过添加酸碱调节剂，定期检测和调整PH值。
3.控制温度和湿度：沼气发酵需要适宜的温度和湿度条件。
一般来说，适宜的温度为25-35摄氏度，适宜的湿度为70-80%。
需要注意的是，温度过低或过高都会影响发酵的正常进行。
可以通过添加保温材料、加热或降温等措施来控制温度。
湿度可以通过增加或减少原料的水分来控制。
4.注意通风和搅拌：沼气发酵过程中需要保持适当的通风和搅拌，以提供充足的氧气和均匀的温度分布。
通风可以通过设置通风设备、增加通风孔等方式实现。
搅拌可以通过机械搅拌器、搅拌器等设备进行。
二、正确管理沼气1.定期清理沼气池：沼气池中会有一些沉淀物，包括废弃物、污泥和未发酵的有机物等。
定期清理沼气池可以防止底部沉积物过多，影响发酵效果和产气量。
2.定期检查设备：沼气发酵设备包括沼气池、管道、发酵槽等，需要定期检查其运行状况。
如发现泄漏、堵塞、腐蚀等问题，应及时修理或更换设备，以保证沼气发酵的正常进行。
3.妥善处理废弃物：沼气发酵过程中会产生一些废弃物，如发酵渣、废水等。
这些废弃物应妥善处理，可以作为有机肥料施用于农田，也可以通过后处理设备进行处理，如污水处理设备、厌氧气化设备等。
沼气正常发酵的工艺条件
R U RAL EN ER GY No.42000(92Issue i n All)・20・沼气正常发酵的工艺条件孙进杰赵丽兰(山东省蓬莱市农业局蓬莱265600)(1)厌养环境在厌氧发酵过程中,大多数不产甲烷微生物为厌氧菌,须要在无氧条件下,将复杂的有机物质分解成简单的有机酸等。
产甲烷菌则是专性厌养菌,氧对产甲烷菌不仅不会起促进作用,相反会起到毒害、抑制作用。
因此,修建沼气池要确保池壁不渗水、不漏气。
(2)发酵原料在厌氧发酵过程中,原料既是产生沼气的基质,又是沼气发酵微生物赖以生存的养料来源。
除了矿物油和木质素外,自然界中的有机物质一般都能被微生物发酵产生沼气,但不同的有机物有不同的产气量和产气速度。
较难分解的有机物质,在投料前要进行切碎、堆沤等预处理。
若有机物已经过牲畜肠胃消化、阴沟厌养消化及工业发酵,因此,粪便、阴沟污泥、酒厂废液、酵母厂废水、豆制品厂废水及纸浆废水等都是较好的沼气发酵原料。
(3)发酵温度沼气发酵与温度有密切的关系,在一定温度范围内,温度越高,产气量也越高。
但是产气量并不与温度的增高呈正比,在30～60℃之间有两个产气高峰:一个介于30～40℃之间,另一个介于50～60℃之间,这是因为有两个不同的微生物群在起作用。
另外,沼气发酵温度突然上升或下降,对产气量有明显的影响。
若温度突然上升或下降5℃,产气量会显著降低,若变化过大,则产气过程停止。
为防止沼气发酵温度的突变,沼气池应采取必要的保温措施。
将沼气池建于温室大棚内(夏季遮阴),是防止温度突变的有效措施之一。
(4)p H值沼气微生物的正常生长、代谢需要适中的p H值(6.5～7.5),p H值在6.4以下和7.6以上都会对产气产生抑制作用。
p H值在5.5以下时,产甲烷菌的活动完全受到抑制。
在沼气发酵过程中,池内p H值会有规律地发生变化。
在发酵初期,池内产生大量的酸,p H值下降。
随后,氨化作用产生的一部分氨,会中和掉一部分酸,同时,由于产甲烷活动利用了大量的挥发酸,会使p H 值恢复正常。
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第一阶段是含碳有机聚合物的水解。
纤维素、半纤维素、果胶、淀粉、脂类、蛋白质等非水溶性含碳有机物，经细菌水解发酵生成水溶性糖、醇、酸等分子量较小的化合物，以及氢气和二氧化碳；第二阶段是各种水溶性产物经微生物降解形成甲烷底物，主要是乙酸、氢气和二氧化碳；第三阶段是产甲烷菌转化甲烷底物生成CH4和CO2。
另外，在沼气发酵过程中还存在某些逆向反应，即由小分子合成大分子物质的微生物过程。
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。
沼气常用参数一览表（精）
沼气常用参数一览表（精）
沼气常用参数一览表
说明:
1、参照相关商品化沼气发生器为计算依据。
产气量为年平均值：常温年均0.2-0.4m3/ 天，中温1-3m3/m3.天，高温2-6m3/m3/天（指反应器内发酵液温度）。
2、发酵温度提高时产气量等均相应增加。
投料、出料不一定每日进行，可定期或不定期进出（相应的进出量）。
沼液量根据需求进放。
3、粪量以肉牛（约每天20kg/头）、奶牛（约每天30kg/头）、猪（约每天3kg/头）、人（约每天1.5kg/口）、鸡（约每天0.3kg/只）、马（每天约10kg），羊（每天约1kg）。
4、秸秆以干物质含量70%计算。
鲜牛粪量以干物质20%计算,鲜猪粪为18%：约3-4kg有机干物质产1 m3沼气。
酒厂、化工厂、污水厂有机废水10kgCOD可产沼气4左右。
5、以有机物降解为70～80%计算。
6、造价50m3以上均为半混（凝土）半钢（搪瓷）结构，含土方工程及配套系统，不含有机肥加工设备和发电机组造价。
10 m3以下为商品化产品。
7、回收期主要以气、肥计算，社会效益未计，管理好回收期更快。
8、需人、禽、畜、秸草数量是指选任意一类，实际投料时各类原料混合最佳。
9、工程中恒温自身耗气年均为30%，用发电余热自身耗气为10%左右。
10、沼气的发热值仅以5500大卡计算，1m3沼气以发电1.7kwh计算，供热水以水温升40℃（15升至55℃）计算，生活用能以0.6 m3/人·天计算，平均每户约1.5 m3。
蔬菜类沼气厌氧发酵工艺条件及经济分析研究
蔬菜类沼气厌氧发酵工艺条件及经济分析研究蔬菜类沼气厌氧发酵是一种将蔬菜类有机废弃物转化为沼气的可持续能源生产方法。
在该工艺中，蔬菜类废弃物通过一系列发酵过程被微生物分解产生沼气。
本文主要讨论蔬菜类沼气厌氧发酵的工艺条件和经济分析。
首先，蔬菜类沼气厌氧发酵的工艺条件包括：温度、pH、碳氮比和反应时间等。
一般来说，最适宜的温度范围是35-40摄氏度，过高或过低的温度会导致微生物活性受到抑制。
pH值应保持在酸性-中性范围内，通常在6-8之间，以利于微生物的生长和活性。
碳氮比是指废弃物中碳和氮的比例，通常在20-30之间，过高的碳氮比会导致氮的缺乏，从而抑制微生物的生长。
反应时间要根据废弃物的特性和反应器的规模来确定，一般为15-25天。
其次，蔬菜类沼气厌氧发酵的经济分析主要包括投资成本、运营成本和收益等方面。
投资成本包括建设沼气发酵装置的设备和建筑物等方面的费用。
运营成本包括废弃物处理和维护的成本，以及能源消耗和劳动力成本等。
收益主要来自沼气的销售或利用，以及由废弃物处理节约下来的成本。
蔬菜类沼气厌氧发酵可以将有机废弃物转化为可再生能源，为生态环境提供了减排减污的解决方案，同时也能带来经济效益。
为了评估蔬菜类沼气厌氧发酵的经济可行性，需要进行详细的成本分析和收益预测。
根据具体情况，可以考虑采用不同的沼气利用方式，如发电、加热或煮食等。
同时，还要考虑政府的扶持政策和市场的需求情况，以确定项目的可行性和潜在收益。
总之，蔬菜类沼气厌氧发酵是一种可持续的能源生产方法，具有重要的环境和经济意义。
通过合理的工艺条件和经济分析，可以为相关行业和政府机构提供决策参考，推动蔬菜类废弃物资源化利用和可再生能源的发展。
蔬菜类沼气厌氧发酵是一种对环境友好、可持续发展的能源生产方法。
在当前全球环保意识不断增强的背景下，蔬菜类沼气厌氧发酵技术的研究和应用越来越引起人们的关注。
本文将进一步探讨蔬菜类沼气厌氧发酵的相关工艺条件和经济分析。
沼气发酵的原理与条件
沼气发酵的原理与条件目前，沼气池已经进入千家万户，成为农村家庭不可缺少的基础设施之一，为农民生活提供了优质生活燃料，为农村生产提供了高效有机肥料。
但是在实践中经常出现沼气池建好了，原料也装上了，就是产气不好，甚至有不产气的情况。
这是为什么呢？本人多年从事农村能源工作，在此想根据我工作、学习的体会与家有沼气池的农民朋友进行一下交流探讨。
首先让我们了解一下沼气发酵的原理和保证沼气发酵正进行的条件。
一、沼气发酵的原理沼气发酵是指各种有机物（如人畜粪便、秸秆、青草等）在厌氧（没有氧气）条件下，被各类沼气发酵微生物（也叫沼气细菌）分解转化，最终生成沼气的过程。
这是一个有多种沼气发酵微生物参加、非常复杂的生物学过程，在这一过程中，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。
从复杂有机物的降解，到甲烷（沼气中主要的可燃成分，约占55—70%）的形成，就是由它们分工合作和相互作用来完成的。
这些微生物按其在沼气发酵中的作用可分为两类：一是不产甲烷菌。
它们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，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、脂肪分解菌和一些特殊的细菌，如产氢菌、产乙酸菌等。
二是产甲烷菌。
它们是甲烷的生产者，是沼气发酵微生物的核心，它们严格厌氧，对氧和氧化剂非常敏感。
它们依靠二氧化碳和氢生长，并以废物的形式排出甲烷，是要求生长物质最简单的微生物。
在沼气池中，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，一般认为这个过程大体上分为三个阶段：1、水解发酵阶段。
固体的有机物通常不能进入微生物体内为微生物利用，只有将固体有机质水解成分子量较小的可溶性物质才可以进入微生物细胞内被进一步分解利用。
这个将不容于水的大分子物质变成能溶于水的小分子物质的过程，就叫做水解，它是由一些好氧和厌氧微生物完成的。
2、产酸阶段。
各种可溶性的物质在微生物的细胞内继续分解转化成低分子物质，同时也有一部分氢、二氧化碳等无机物释放出来，但这一阶段中的主要产物是乙酸，约占70%以上，所以称为产酸阶段。
沼气发酵的条件与环境
沼气发酵的条件与环境沼气发酵是作物发酵中对于发酵环境与条件要求比较严格的一种发酵类型，下面小编就为大家仔细分析一下沼气发酵所需要的基本要求：1.适宜的发酵温度沼气池的温度条件分为：①常温发酵(也称为低温发酵)10℃～30℃，在这个温度条件下，产气率可为0．15～0．3 m3／m3·d。
②中温发酵30℃～45℃，在这个温度条件下，池容产气率可达1m3 ／m3·d左右。
③高温发酵45℃～60℃，在这个温度条件下，池容产气率可达2～2．5 m3／m3·d左右。
沼气发酵最经济的温度条件是35℃，即中温发酵。
2.适宜的酸碱度(pH值)沼气发酵适宜的酸碱度为pH=6．5～7．5 。
pH值影响酶的活性，所以影响发酵速率。
3.适宜的干物质浓度沼气细菌不光要“吃”，还要“喝”。
沼气细菌在生长、发育、繁殖过程中，都需要足够的水分。
水是沼气细菌的重要组成部分，沼气池里有机物质的发酵必须要有适量的水分才能进行。
如果发酵料液中含水量过少，发酵原料过多，发酵液的浓度过大，甲烷菌又“吃”不了那么多，就容易造成有机酸的大量积累，不利于沼气细菌的生长繁殖，就会使发酵受到阻碍，同时也给搅拌带来困难。
如果水太多，发酵液过稀，单位容积内有机物含量少，产气量就少，不利于沼气池的充分利用，所以沼气池发酵液必须保持一定的干物质浓度。
根据多年实践，农村户用沼气池一般要求发酵原料的干物质浓度为6%～12%，在这个范围内，沼气池的初始浓度要低一些，这样便于启动。
夏季和初秋池温高，原料分解快，浓度可低一些，一般为6%～8%。
冬季、初春池温低，原料分解慢，干物质浓度应保持在10%～12%。
4.足够量的菌种沼气发酵中菌种数量多少，质量好坏直接影响着沼气的产量和质量。
一般要求达到发酵料液总量的10～30%，才能保证正常启动和旺盛产气。
同时配合金宝贝沼气发酵剂助剂的配合，可以提高沼气中菌种的活跃度，使菌种可以发酵效率大幅提高，进而提升沼气产量。
“猪沼果工程”的沼气发酵技术要求
“猪沼果工程”的沼气发酵技术要求
(1)投料一般投进沼气池的原料，应按照人粪10％，畜粪30％，作物秸秆10％，加水50％的科学配比实验。
进料前，应将绿肥、杂草和作物秸秆等铡成3cm长的小段，然后沤制10天左右。
这样做有利于厌氧发酵和分解。
(2)保湿沼气池内发酵的温度，应控制在30℃~35℃。
(3)调节酸碱度（pH值）沼气池发酵液体的适宜酸碱度为6~7.5。
酸碱度过高或过低，都会影响沼气池内微生物的活性。
如果发酵液pH 值下降，甚至酸化，可以加一些草木灰，或5％的氨水，或2％的石灰水澄清液等，与发酵液充分搅拌均匀，直到pH值达到要求为止。
(4)搅拌搅拌能使沼气池内原料的有机化学反应充分，防止池内的浮渣在顶部变干，形成不可渗透性，造成气体不易透出。
(5)出料一般投料在沼气池内充分反应10天以上，便可出料。
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沼气发酵过程用控制条件的常用参数
发酵工程的总体原则是在发酵正常情况下，尽可能地采用高有机负荷率，以期获得高的池容产气率。
描述沼气发酵过程用控制条件的常用参数主要有以下几种。
一、进料浓度
浓度的表示单位主要有VS质量分数（%）、TS质量分数（%）、COD浓度（kg/m3）。
进料浓度关系到发酵浓度，对不同的装置来说，所需的最佳浓度是不同的。
例如，目前先进的以工业有机废水为原料的沼气池，如UASB（上流式厌氧污泥床）、AF（厌氧滤器）对原料的固体浓度要求很低，一般不超过1%，但对可溶性COD浓度则无限制。
以工业废水为发酵原料的大中型沼气工程进料浓度通常是废水本身的浓度，因为浓度的调节在经济上是不合算的。
畜禽场因粪便的收集方式不同，有时采用稀释或浓缩措施。
二、沼气池有机负荷率
沼气池有机负荷率工程用单位是CODkg/(m3d)、VSkg/(m3d)和TSkg/(m3d)，即单位沼气池容积每天接纳的原料量。
这一指标是评价沼气效率的重要指标。
只有高的有机负荷才能有高的池容产气率。
三、池容产气率
池容产气率是每立方米发酵体积每天的沼气产量，单位是m3/(m3d)，这一指标也是评价沼气池效率的重要指标。
这一指标通过沼气池每天的产气量除以沼气池容积来计算。
四、原料产气率
即单位质量发酵原料的产气量。
此指标用每天沼气产量除以进料量得到的，例如某沼气池每天产气3m3，每天进料为10kg总固体。
TS原料产气率为3/10=0.3（m3/kg）。
根据不同的情况可分为理论产气率和生产产气率。
理论产气率可根据原料的化学成分来计算。
生产产气率通常根据大量的实际情况来估计或实测。
甲烷的产量(E)：E=0.37A + 0.49B + 1.04C
CO2的产量(D)：D=0.37A + 0.49B + 0.36C
式中：A——每克发酵原料碳水化合物含量；
B——蛋白质含量；
C——脂肪含量。
五、水力滞留期（HRT）
指水力学所计算出的原料在沼气池的停留时间，单位是天（d），仅从提高效率来说，此值越小越好，但小到一定程度会因沼气池内微生物的流失而使发酵失败。
目前一些采用低浓度废水的高效沼气池，水力滞留期已降低至12小时以下。
它的计算方法是用沼气池容积除以每天的进料体积。
由于建沼气池时每天的进料体积可以确定，因此，沼气池的容积决定于水力滞留期。
例如，某沼气池计划采用35℃发酵，进料浓度为8%（总固体），每天的进料容积为50m3，水力滞留期20天，则沼气池的容积为50×20=100（m3）。
六、有机物去除率
这一指标用于表征沼气池在去除污染方面所达到的水平。
用进料浓度与出料浓度之差除以进料浓度（%）表示。
当然，这一指标越高越好，但追求过高的有机物去除率，会带来有机负荷率、池容产气率降低。
在进行工程方案设计时，可以利用以下数学关系：
COD有机负荷率（kg/(m3d)）=进料COD浓度（kg/m3）÷水力滞留期（d）
池容产气率（m3/(m3d)）=原料产气率（m3/kg）×COD有机负荷率kg/(m3d)原文地址：/tech/9244.html。