沼气的产生
沼气的原理与应用
沼气的原理与应用一、沼气的原理沼气是一种由有机废弃物分解产生的混合气体，主要由甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）组成。
它的产生是通过沼气发酵过程中的微生物代谢作用实现的。
下面是沼气产生的原理：1.有机废弃物投入：将有机废弃物例如农业废弃物、生活垃圾等投入到沼气池中。
2.厌氧发酵：沼气池是封闭的环境，投入的有机废弃物在缺氧条件下进行发酵。
3.微生物代谢：有机废弃物中的碳水化合物被微生物分解为有机酸，再被其他微生物转化为甲烷和二氧化碳。
4.产气及贮存：沼气产生后会升腾至沼气池顶部，可通过管道输送至使用地点。
二、沼气的应用沼气具有可再生、清洁和高效利用等特点，被广泛应用于以下领域：1. 农业能源利用•供炉煮饭：沼气可以被用作农村家庭的燃料，用于烹饪和供暖，替代传统的柴草和煤炭。
•温室供热：沼气可以用于温室的加热，提供适宜的环境温度，促进植物生长。
•发电：沼气可用于发电机组发电，为农村地区提供电力，满足基本用电需求。
2. 工业能源利用•汽车燃料：沼气经过净化处理后可以作为替代汽油和柴油的燃料，减少对化石燃料的依赖，降低环境污染。
•工业用气：沼气可用于工业生产过程中的加热、蒸汽产生等，满足工业用气需求。
3. 环境保护应用•替代化肥：沼气废渣是优质的有机肥料，可用于农田的施肥，减少对化学合成肥料的使用，降低土壤污染。
•替代化石燃料：沼气的使用可以减少化石燃料的消耗，降低温室气体排放，减少对气候变化的负面影响。
4. 清洁能源推广•乡村能源示范：沼气的利用可以为农村地区提供可持续的能源解决方案，推动乡村能源结构的转型升级。
•能源教育宣传：沼气的应用可以被用作能源教育和宣传的实例，推广可再生能源的概念和意识。
三、沼气的优势和挑战优势•可再生能源：沼气是由有机废弃物产生的，具有循环再生的特点，不会造成能源资源的枯竭。
•清洁环保：沼气燃烧产生的二氧化碳和水蒸气等排放物较少，对环境污染较小。
•资源利用：沼气产生过程中产生的废渣可用作有机肥料，实现废物资源化利用。
沼气基础知识
沼气基础知识沼气泛指包括粪肥、污水、都市固体废物及其他生物可降解的有机物质，在缺氧的环境下，经发酵或无氧消化过程所产生的气体，那么你对沼气了解多少呢?以下是由店铺整理关于沼气知识的内容，希望大家喜欢!沼气的介绍沼气(zhaoqi)沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体。
由于这种气体最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气。
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)条件下发酵，即被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，从而产生沼气。
沼气是一种混合气体，可以燃烧。
沼气是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体。
沼气是多种气体的混合物，一般含甲烷50～70%，其余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等。
其特性与天然气相似。
空气中如含有8.6～20.8%(按体积计)的沼气时，就会形成爆炸性的混合气体。
沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等外，还可作内燃机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。
经沼气装置发酵后排出的料液和沉渣，含有较丰富的营养物质，可用作肥料和饲料。
沼气是一些有机物质，在一定的温度、湿度、酸度条件下，隔绝空气(如用沼气池)，经微生物作用(发酵)而产生的可燃性气体。
它含有少量硫化氢，所以略带臭味。
发酵是复杂的生物化学变化，有许多微生物参与。
反应大致分两个阶段：(1)微生物把复杂的有机物质中的糖类、脂肪、蛋白质降解成简单的物质，如低级脂肪酸、醇、醛、二氧化碳、氨、氢气和硫化氢等。
(2)由甲烷菌种的作用，使一些简单的物质变成甲烷。
要正常地产生沼气，必须为微生物创造良好的条件，使它能生存、繁殖。
沼气池必须符合多种条件。
首先，沼气池要密闭。
有机物质发酵成沼气，是多种厌氧菌活动的结果，因此要造成一个厌氧菌活动的缺氧环境。
在建造沼气池时要注意隔绝空气，不透气、不渗水。
其次，沼气池里要维持20～40℃，因为通常在这种温度下产气率最高。
沼气的起源及发展历史
沼气的起源及发展历史 work Information Technology Company.2020YEAR沼气的起源及发展历史一、沼气的起源沼气，顾名思义就是沼泽里的气体。
人们经常看到，在沼泽地、污水沟或粪池里，有气泡咕嘟咕嘟往外冒出，气温越高，气泡冒得越多，如果我们把这些小气泡收集起来，用火一点，它就会燃烧。
这些气泡内的气体，就是沼气。
由于最初人们在沼泽中发现这种气体，所以就给它命名为“沼气”。
又因沼气是生物在厌氧条件下产生出来的气体，因此又叫生物气。
根据沼气的来源不同，沼气分为天然沼气和人工沼气两大类。
天然沼气是在自然环境条件下有机质被微生物厌氧分解产生的，是自发的厌氧发酵产物。
人工沼气是在人为创造厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件下，在特定的装置里，积累高浓度厌氧微生物，分解发酵配制好的有机质而产生的。
在自然界中，沼气分布非常广泛。
除人工制取沼气外，沼泽、粪窖、阴沟、城市下水道、海洋深处以及人和动物的消化道中都有沼气存在。
譬如：反刍动物的瘤胃就是一个典型的沼气发生器，在牛的瘤胃中有大量的沼气发酵细菌，这些细菌通过消化分解纤维，形成甲烷和二氧化碳，当其打嗝时，这些气体释放出来。
自然界稻田中有机质在厌氧情况下，经微生物作用也会释放出甲烷。
城市生活污水的地下管网，生活垃圾的填埋场都在自然环境下进行着沼气发酵。
总之，沼气发酵是自然界普遍存在的厌氧发酵过程，只要存在厌氧生态系统，就普遍产生沼气，每年从这些地方产生释放到大气中的甲烷可达13亿吨之多，约占大气中甲烷来源总量的90%。
天然气也是一种生物气，它是远古年代地底下的动植物残体及其它有机物质在厌氧条件下，经微生物的分解产生的高品位气体燃料，其甲烷含量比沼气中甲烷含量高，一般在95%左右。
二、沼气的成份及燃烧特性沼气是各种有机物质在隔绝空气，并有适宜温、湿度条件下，经过微生物的发酵作用而产生的一种可燃性气体。
它不是单一的气体，而是由多种气体组成的混合气体，含有甲烷、二氧化碳、硫化氢、一氧化碳、氢、氧、氮等气体。
沼气及其产生过程
沼气及其产生过程沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生的一种可燃气体。
由于这种气体最初是在沼泽、湖泊、池塘中发现的，所以人们叫它沼气。
沼气含有多种气体，主要成分是甲烷(CH4)。
沼气细菌分解有机物，产生沼气的过程，叫沼气发酵。
根据沼气发酵过程中各类细菌的作用，沼气细菌可以分为两大类。
第一类细菌叫做分解菌，它的作用是将复杂的有机物分解成简单的有机物和二氧化碳(CO2)等。
它们当中有专门分解纤维素的，叫纤维分解菌；有专门分解蛋白质的，叫蛋白分解菌；有专门分解脂肪的，叫脂肪分解菌；第二类细菌叫含甲烷细菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。
因此，有机物变成沼气的过程，就好比工厂里生产一种产品的两道工序：首先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加工成半成品——结构简单的化合物；再就是在甲烷细菌的作用下，将简单的化合物加工成产品——即生成甲烷。
沼气系统由哪几部分组成我国户用沼气系统多属于地下水压式沼气发酵系统，可分为两大类，即静态沼气发酵系统和动态沼气发酵系统。
静态沼气发酵系统的代表性池型是标准水压沼气池，动态沼气发酵系统以北方地区的旋流布料自动循环太阳能沼气池为代表。
标准水压式沼气池主要有进料间、发酵间、出料间、水压间、导气管、天窗盖等构成。
旋流布料自动循环太阳能沼气池，在旧池构成的基础上增值了旋流布料墙、水压酸化间、抽渣管、单向阀太阳能增温装置等构件。
怎样安全使用沼气沼气是一种取之不尽、用之不竭且清洁、卫生、投资少，能给人类造福的生物能源。
但是它和水、电、天然气一样，当人们没有掌握它的安全使用知识和技术的时候，也会给人类带来灾害。
使用沼气容易发生的事故，主要是窒息中毒、烧伤和火灾等。
一、“安全第一、预防为主”。
这是生产和利用沼气中仍须遵循的基本方针。
过去一些地方因对沼气特性和安全使用的科学知识宣传不够，曾经发生多起因沼气用户缺乏安全使用沼气知识而引起的中毒、窒息、火灾、淹溺等严重安全事故，造成生命和财产的重大损失。
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。
沼气
沼气池容积的大小（一般指有效容积，即主池的净容积），应该根据每日发酵原料的品种、数量、用气量和产气率来确定，同时要考虑到沼肥的用量及用途。
一、水压式沼气池（见图1）特点：发酵原料自流，管理方便；结构合理，施工方便。
二、强回流沼气池（见图2）特点：用粪草两相分离连续发酵工艺；运用出料搅拌器搅拌出料；利用沼液冲洗厕所。
三、气动搅拌自动循环沼气池（见图3）特点：料液自动循环与自动搅拌；厌氧生物膜增殖；自动破壳与强制回流及清渣；原料两步发酵与太阳能增温。
1．沼气主要含有甲烷（55％～70％）、二氧化碳（25％～40％），还有少量的一氧化碳、氮气、硫化氢等，几乎没有氧气。甲烷比重为0．554（空气为1），是一种无毒、无色、无臭的气体，一遇火焰就会燃烧。当空气中甲烷浓度极高、含氧量不足时会使人缺氧窒息，引起中毒，因此注意安全非常重要。
2．安全发酵。电石及各种剧毒农药禁止入池。可做农药的各种植物如：大蒜、桃树叶、百部（又叫百步）、马蛇子草等，也禁止入池，以防沼气细菌中毒而停止产气。如发生这种情况，应将池内发酵料液全部清除再重新装入新料。禁止把油渣、骨粉和磷矿粉等含磷物质加入沼气池，以防产生剧毒的磷化三氢气体。此外，当发酵料液浓度过高、接种物太少时容易引起氨中毒，表现为产气量下降甚至停止产气。
沼气池的施工工艺大体可分三种：一是整体浇筑，二是块体砌筑，三是混合施工。
1．整体浇筑是从下到上，在现场用混凝土浇成。
这种池子整体性能好，强度高，适合在无地下水的地方建池，混凝土浇筑采用砖模、木模、钢模均可。
沼气的主要化学成分
沼气的主要化学成分引言沼气是一种可再生能源，主要由有机废弃物经过厌氧发酵而产生。
它是一种混合气体，其中包含多种化学成分。
本文将介绍沼气的主要化学成分及其特性。
甲烷(CH4)甲烷是沼气中最主要的成分，占据了约50-75%的比例。
它是一种无色、无味的气体，具有高燃烧效率和低温敏感性。
甲烷是一种优质的燃料，广泛用于家庭燃气、工业生产和发电等领域。
二氧化碳(CO2)二氧化碳占据了沼气的大约25-50%。
它是一种无色、无味的气体，是常见的温室气体之一。
二氧化碳的释放对于地球的气候变化有重要影响。
在沼气利用过程中，减少二氧化碳的排放对于环境保护具有重要意义。
氮气(N2)氮气是沼气中的另一种重要成分，约占据了1-10%的比例。
它是一种无色、无味的气体，在沼气发酵过程中主要来自大气中的氮气。
氮气的存在对于沼气的稳定性和燃烧性能有一定的影响。
硫化氢(H2S)硫化氢是沼气中的一个有害气体成分，通常占据了0.1-1%的比例。
它具有刺激性的气味，是一种有毒且易燃的气体。
硫化氢的浓度过高会对人体和环境造成危害，因此在沼气利用过程中需要进行净化处理。
氧气(O2)氧气是沼气中的微量成分，通常只占据了约0.1%以下的比例。
它是支持燃烧的关键气体，在沼气利用过程中起到氧化甲烷的作用。
其他成分沼气中还包含少量的稀有气体、氨气、挥发性有机物和微生物产生的其他化合物等成分。
它们的具体比例和特性会受到废弃物的种类和沼气生产过程的影响。
结论沼气是一种重要的可再生能源，其主要化学成分包括甲烷、二氧化碳、氮气、硫化氢和氧气。
了解沼气的化学成分有助于优化沼气的利用和减少对环境的影响。
在沼气利用过程中，净化处理以及合理利用甲烷等成分的能源价值都是值得关注的方面。
《沼气基本知识》课件
厌氧发酵过程中产生的沼气主要包括甲烷、二氧化 碳和少量硫化氢等气体。
厌氧发酵微生物
01 厌氧发酵微生物主要包括厌氧细菌、产甲烷菌等 。
02 厌氧细菌将复杂的有机物分解为简单的有机物， 产甲烷菌则将简单有机物转化为甲烷。
03 厌氧发酵微生物在厌氧环境中生存，对氧气敏感 ，需要在严格厌氧的环境中进行培养。
03
沼气发酵工艺
厌氧消化器类型
完全混合式厌氧消化器（CSTR ）
工作原理是原料与发酵后的沼液混合在一 起，具有较高的有机负荷率，适用于处理 含悬浮物高的原料。
推流式厌氧消化器（PFR）
工作原理是原料在反应器内沿一定方向流 动，适用于处理低悬浮物、高有机物含量 的原料。
升流式固体反应器（USR）
高效厌氧反应器（EGSB）
厌氧发酵过程
厌氧发酵过程可以分为水解、酸化、产氢产乙酸和甲烷化四个阶段。
水解阶段是将复杂有机物分解为简单的水溶性有机物；酸化阶段是将水溶性有机物转化为酸；产氢产乙 酸阶段是将酸转化为乙酸和氢气；甲烷化阶段是将氢气和二氧化碳转化为甲烷。
厌氧发酵过程中产生的沼气可以用于能源利用，如燃烧发电、供热等，同时也可以用于化工生产，如合 成氨、甲醇等。
为了保持反应器内的均 匀混合，需要定期搅拌
或混合。
定期排泥并回流部分沼 液以维持反应器的稳定
运行。
厌氧消化器启动与维护
01
启动前的准备
清洗和消毒反应器，准备接种污泥 和接种物。
监测与调整
定期监测沼气产量、沼液成分和发 酵产物，根据需要进行调整。
03
02
接种污泥
将接种污泥加入反应器中，启动厌 氧消化过程。
无毒无味
沼气无毒、无味，但其易燃易爆，需要在特定的条件下储 存和使用。
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第一章1、沼气的产生沼气是多种有机质在一定温度、湿度、酸碱度及厌氧条件下，经微生物分解代谢所产生的一种可燃性混合气体。
沼气的产生过程称为沼气发酵，国际上统称厌氧消化。
地球上每年由光合作用生成4×1011吨有机物，其中约5%以不同形式在厌氧条件下被微生物分解生成沼气。
2、沼气的主要成分沼气是一种混合气体，除主要成分甲烷（CH4）外，还含有二氧化碳（CO2）、硫化氢（H2S）、氢气（H2）、一氧化碳（CO）等气体，其中甲烷含量为55%～70%，二氧化碳含量为25%～40%，其他含量较低。
甲烷（CH4），最简单的有机化合物，厌氧消化的最终产物，可燃，无色、无味，极难溶于水，性质较稳定，是沼气、天然气、煤气的主要成分之一。
3、沼气的特性沼气热值：20000~22000kJ/m3煤气热值：15000kJ/m3天然气：37000~39000kJ/m3液化石油气：50000kJ/m34、沼气工程的概念：最初是指以粪便、秸秆等农业废弃物为原料，以沼气生产为目标的系统工程。
单纯追求能源生产。
目前已拓展为以各种有机废弃物厌氧发酵为手段，以追求能源为目标，最终实现沼气、沼液、沼渣的综合利用。
5、阅读文献，了解沼气工程在我国的发展历史、现状及存在问题6、大中型沼气工程的相关法令、法规（1）我国畜禽养殖业污染物的管理措施：《畜禽养殖污染防治管理办法》（2）畜禽养殖业污染物排放标准：《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596-2001）（3）其他环境标准：《中华人民共和国可再生能源法》；《中华人民共和国固体废弃物污染防治法》；《畜禽养殖业污染防治技术规范》（HJ/T 81-2001）；《沼渣、沼液使用技术规范》GB 7959-87；《环境空气质量标准》GB 3095-1996；《地表水环境质量标准》GB 3838-88；《农田灌溉水质标准》GB 5084-92；《生活杂用水水质标准》GJ 25.1-89；《污水排入城市地下水道水质标准》GJ 18-86；《农用污泥中污染物控制标准》GB 4284-84；《污水综合排放标准》GB 8978-1996；《粪便无害化卫生标准》GB 7959-87；其他标准、规定和规范。
第二章1、原料有机物含量和沼气产量评价指标（1）总固体（TS）又称干物质浓度，指将一定量的原料放置在100~105℃烘箱内，烘干至恒重，烘干物质占总重的百分比。
单位：%（2）悬浮固体含量（SS）是指水中不能通过过滤器的固体物。
测定方法：定量滤纸过滤水样，将滤渣于100~105℃烘干称重得出。
单位：g/L或mg/L（3）挥发性固体（VS）和挥发性悬浮固体（VSS）将测过TS和SS的残留物进一步放于马弗炉中，于550±50 ℃灼烧至恒重，挥发部分占原烘干物的质量百分比。
单位：%（4）总有机碳（TOC）样品中有机碳（物质）的含量，CH4的物质来源。
单位：mg/L或mg/kg；（5）化学需氧量（COD）指在一定条件下，水中的有机物被强氧化剂（重铬酸钾）完全氧化，消耗氧化剂的量，以氧气（O2）表示。
单位：mg/L（6）生化需氧量（COD）由于微生物活动，将水中的有机物氧化分解所消耗的氧的量。
通常用在20 ℃恒温培养5d，所消耗的溶解氧的量来衡量，用BOD5。
（7）BOD5/COD反应水中有机物被微生物分解程度。
最大0.58。
（8）原料产气量（产气潜力）指单位质量或单位体积的原料，在适宜条件下经厌氧微生物完全消化所产生的沼气量。
单位：L/（kg·TS）或L/（kg·VS）（9）产气速率指单位时间的产气量。
单位：L/h（10）池容产气率指单位时间、单位发酵罐容积的产气量。
单位：m3/m3·d2、厌氧反应器的运行参数（1）容积负荷消化器单位体积每天所承受（能消化分解）的有机物的量，通常以kgCOD/m3·d表示。
沼气工程上常用kgTS/m3·d或kgVS/m3·d表示。
容积负荷是消化器设计和运行的重要参数。
（2）厌氧反应器污泥负荷指每千克厌氧活性污泥每天所承受的有机物的量，单位：kgCOD/（VSS·d）。
是衡量厌氧活性污泥活性（对有机物分解能力）的重要指标。
（3）水力滞留时间（HRT）指进入消化器的水在反应器内的平均停留时间，单位d或h。
HRT（d）=消化器有效容积（m3）/每天进料量（m3）（4）污泥停留时间（SRT）单位生物量在处理系统中的平均停留时间。
（5）污泥体积指数（SVI）曝气池出口处的混合液在静置30min后，每克悬浮固体所占的体积（mL）。
或单位体积水样在静置30min后，污泥的体积数（mL）。
是衡量污泥沉降性能的重要指标。
（6）污泥的比产甲烷活性指单位质量的厌氧活性污泥产甲烷的最大速率。
单位：m3·CH4/（kgVSS·d）。
该参数表示了厌氧活性污泥所具有的潜在产甲烷能力。
3、沼气发酵的特点沼气发酵是一个复杂的生物化学过程，具有以下特点：（1）参与发酵微生物种类繁多，混菌发酵。
（2）发酵原料复杂，来源广泛，可处理高浓度有机废水（COD大于50000mg/L）；（3）厌氧发酵自身能耗低，相同条件下仅为好氧分解的1/30~1/20；（4）沼气发酵装置（厌氧反应器）种类繁多，条件适合，均可产气；（5）产甲烷菌要求氧化还原电位-330mv以下，即严格厌氧环境。
4、参与沼气发酵的细菌（沼气发酵的微生物类群）（1）发酵性细菌水解纤维素、蛋白质、脂类为可溶性糖类、肽、氨基酸和脂肪酸等。
水解菌（大多为厌氧菌，也有兼性菌）：梭状芽孢杆菌、拟杆菌、丁酸菌、嗜热双歧杆菌、产气梭状芽孢杆菌、产琥珀酸梭状菌、北京丙酸杆菌和产氢螺旋体等。
（2）产氢产乙酸菌将上述分解物（主要为有机酸）进一步分解为乙酸、H2和CO2（3）耗氢产乙酸菌将H2和CO2合成为乙酸，以及代谢糖类产生乙酸。
（4）产甲烷菌甲烷形成是由一群生理上高度专化的细菌——产甲烷菌所引起的。
产甲烷菌是厌氧消化过程中所形成的食物链中的最后一组成员。
将乙酸和H2/CO2转化为沼气。
（5）不产甲烷菌沼气发酵系统中不直接产生甲烷的微生物，主要包括一些好氧菌、兼性厌氧菌和专性厌氧菌。
主要作用为将复杂的大分子有机物降解成简单小分子有机物。
二者的关系：①不产甲烷菌为产甲烷菌提供食物；②不产甲烷菌为产甲烷菌创造适宜的厌氧环境；③不产甲烷菌为产甲烷菌清除有毒物质；④产甲烷菌为不产甲烷菌清除代谢废物，解除反馈抑制；⑤不产甲烷菌与产甲烷菌共同维持发酵环境的pH值。
5、沼气发酵的基本条件（1）严格厌氧环境（2）适宜、稳定的发酵温度（8 ℃ ~65℃）常温：15~30 ℃；中温：35 ℃左右；高温：55 ℃左右（3）充足、质优的发酵原料粪便、秸秆等农业有机废弃物及酒糟、糖渣、高浓度有机肥水等工业有机废弃物。
（4）适宜的料液浓度（以TS浓度计算）6%~12%，南方偏低、北方偏高，夏天偏低、冬天偏高。
（5）适宜的酸碱度沼气微生物最适宜的pH值范围是6.8~7.5。
（6）合适的C、N、P等营养元素比例C：N一般（20~30）：1为佳；C：N：P比例以10：4：0.8为宜。
（7）添加剂和抑制剂（毒性物质）（8）搅拌液体回流搅拌、气体回流搅拌、机械搅拌、自搅拌作用或升流式反应器。
（9）接种物（活性污泥）正常发酵沼气池发酵液、阴沟底泥或自行培养等厌氧环境下的含有沼气发酵微生物菌群的微生物体系（厌氧菌群、悬浮物质、胶体物质）。
厌氧消化过程生成的H2S使污泥呈黑色，因此发育良好的污泥一般为油亮的黑色。
一般采用每克VSS的每天最大甲烷产量750mL的污泥作为标准厌氧活性污泥。
（10）消化器容积负荷（P32）6、几种常见厌氧反应器的优缺点（1）常规厌氧反应器（常规沼气池）密闭池体，无搅拌装置，结构简单、应用广泛；原料在消化器内自然沉降分层：浮渣层、上清液层、活性层、沉渣层；P38图2-3、图2-4。
厌氧消化活动旺盛场所只限于活性层，因而效率低。
多于常温下运行，批量或半批量发酵。
我国农村水压式沼气池属于此类。
（2）全混式反应器在常规厌氧反应器内安装了搅拌装置，是发酵原料和微生物处于完全混合状态，因此活性区遍布整个消化器，其效率比常规消化器明显提高，故又名高速消化器。
（图2-5）运行方式上常采用恒温连续投料或半连续投料，适用于高浓度及含有大量悬浮固体原料的处理。
HRT=SRT=MRT=10~15d，中温发酵负荷3~4kgCOD/（m3·d），高温发酵5~6kgCOD/（m3·d）。
优点：（1）可进入高悬浮固体原料；（2）消化器内物料混合均匀，增加了底物和微生物的接触机会；（3）消化器内温度分布均匀；（4）进入消化器的物料能够迅速分散，保持较低的浓度水平；（5）避免了浮渣、结壳、堵塞、气体逸出不畅和短流现象；缺点：（1）消化器体积较大；（2）要有足够的搅拌，因此能耗较高；（3）生产用大型消化器难以做到完全混合；（4）底物流出该系统时未完全消化，微生物随出料而流失；（3）塞流式反应器（厌氧折流板反应器ABR）亦称推流式反应器或活塞流反应器，是一种径高比很小（1/50）的非完全混合的消化器，高浓度悬浮固体原料从一端进入，从另一段流出，原料在消化器内的流动呈活塞式推移状态。
实际应用中，为减少反应器占地及工程施工方便，常采用消化器内设置挡板的方式。
（图2-6）优点：（1）不需搅拌，结构简单，能耗低；（2）除适用于高SS的废物处理外，尤其适用于牛粪的消化；（3）运转方便，故障少，稳定性高；缺点：（1）固体物质可能沉于底部，影响消化器的有效体积，使HRT和SRT降低；（2）需要固体和微生物的回流作为接种物；（3）由于径高比（体积/面积）较小，难以保持温度恒定；（4）易产生结壳；（4）上流式厌氧污泥床反应器（UASB）目前国内广泛应用于酒醪滤液、啤酒废水、豆制品加工废水等。
特点：自下而上流动的污水通过膨胀的颗粒状污泥床被消化分解，消化器分为三个区，即污泥床、污泥层和三相分离器。
优点：（1）除三相分离器外，消化器结构简单，无搅拌装置及填料；（2）有机负荷大大提高；（3）颗粒污泥的形成使厌氧微生物天然固定化，增加了工艺的稳定性；（4）出水SS含量低；缺点：（1）需要安装三相分离器；（2）需要安装布水装置；（3）要求进水SS含量低；（4）在水力负荷较高或SS负荷较高时易流失活性污泥和微生物，运行技术要求较高。
（5）内循环厌氧反应器IC（Internal Circulation）反应器。
如同把两个UASB反应器叠加在一起，高度可达16~25m，高径比可达4~8。
优点：容积负荷率高、占地面积小、不需外加动力、抗冲击负荷、启动时间短、缓冲pH值能力强、出水稳定性好；缺点：不适用于悬浮物较多的物料处理。