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2
沼气是一些有机物质（如秸秆、杂草、树叶、人畜粪便等废弃物）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。
沼气是气体的混合物，其中含甲烷60～70％，此外还含有二氧化碳、硫化氢、氮气和一氧化碳等。
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。
第三，沼气池要有充足的养分。
微生物要生存、繁殖，必须从发酵物质中吸取养分。
在沼气池的发酵原料中，人畜粪便能提供氮元素，农作物的秸杆等纤维素能提供碳元素。
第四，发酵原料要含适量水，一般要求沼气池的发酵原料中含水80％左右，过多或过少都对产气不利。
第五，沼气池的pH值一般控制在 7～8.5。
沼气是一种混合气体，主要成分是甲烷(CH4)和二氧化碳(C02)。
甲烷占60％一70％，二氧化碳占30％一40％，还有少量氢、一氧化碳、硫化氢、氧和氮等气体。
由于含有可燃气体甲烷，故沼气可做燃料。
沼气是细菌在厌氧条件下分解有机物的一种产物。
城市有机垃圾、污水处理厂的污泥、农村的人畜粪便、作物秸杆等，皆可做产生沼气的原料。
细菌分解有机物的过程，大体分为两个阶段：第一阶段，将复杂的高分子有机物质转化为低分子的有机物，例如乙酸、丙酸、丁酸等；第二阶段，将第一阶段的产物转化为甲烷和二氧化碳。
在上述过程中，起发酵分解作用的是多种细菌共同作用的结果。
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
第一节
二、沼气的成分
概 述
沼气是一种混合气体，其组成不仅取决于发酵 原料的种类及其相对含量，而且随发酵条件及 发酵阶段的不同而变化。 当沼气池处于正常稳定发酵阶段时，沼气的体 积组成大致为： CH4 50 ％ ~70 ％， C02 30 ％ ~40 ％，少量的 CO、氢 H2 、 H2S、 O2 、 N2 等 气体。 沼气的组成中，可燃成分包括CH4 、 H2S 、 CO和重烃等气体；不可燃成分包括C02 、 N2 和 NH3 等气体。在沼气成分中 H2S 平均含量为 0.034％。
第三节 沼气发酵原料和原料产气特性
第三节 沼气发酵原料和原料产气特性
第三节 沼气发酵原料和原料产气特性
表示原料的有机质含量的方法： （二）生化需氧量和化学需氧量 生化需氧量(BOD)是指微生物将溶液中的 有机质分解所消耗氧的量，称为生化需氧 量(biochemical oxygen demand)。 测定生化需氧量要保持一定的温度和一 定的时间，通常在20℃下，经5d（或20d） 培养后所消耗的溶解氧量，用BOD5（或 BOD20）表示，单位为kg/m3。
第一节
概 述
沼 气 历 史
随着对沼气发酵原理认识的深入，沼气池由开 始时的简单化粪池发展到高速消化器 （ 1950 年）。 1955 年出现了使微生物回流的厌氧接触工艺， 使厌氧消化的效率大大提高。 1969年出现了厌氧滤器。 1979年研制成功厌氧污泥床。 这些新工艺使可溶性原料在沼气池内发酵时间 大大缩短，从原来几十天缩短到一天，甚至几 个小时，这样就使沼气发酵用于处理污水等工 程成为可能，也为沼气生产创造了更好的办法。
第三节 沼气发酵原料和原料产气特性
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。
沼气发酵的原理与条件
沼气发酵的原理与条件利用微生物代谢作用产生各种产品的工艺过程称作发酵。
沼气发酵又称为厌氧消化，厌氧发酵和甲烷发酵，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，且功能不同的各种微生物的分解代谢，最终形成甲烷和二氧化碳等混合气体（沼气）的复杂生物化学过程。
沼气发酵是一个复杂的生物学过程，了解这一过程各种微生物的作用及其活动规律，才能把沼气发酵建立在科学的基础之上。
只要有了大量的微生物得到最佳的生长条件，各种有机物原料才会在微生物的作用下转化为沼气。
1·沼气发酵微生物的种类：沼气发酵微生物是一个统称，包括发酵性细菌，产氢产乙酸菌，耗氢产乙酸菌，食氢产甲烷菌，食乙酸产甲烷菌五大类。
这些微生物按照各自的营养需要，起着不同的转化作用。
从复杂的有机物降解，到甲烷的形成，就是由它们分工合作相互作用而完成的。
在沼气发酵过程中，五大类群细菌形成一条食物链，从各自群细菌和生理代谢产物或它们的活动对发酵液ph值的影响来看，沼气发酵过程可分为水解，产酸和产甲烷阶段。
前三类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。
后二类活动可使各种有机酸转化为甲烷，因此，将其统称为甲烷菌。
A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，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，蛋白分解菌，脂肪分解菌和一些特殊的细菌，如产氢菌，产乙菌等。
B产甲烷菌产甲烷菌是沼气发酵的主要成分――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，最适应ph值范围为中性或弱碱性。
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。
2 沼气微生物的生长规律生物和生命以新陈代谢为基础，沼气发酵微生物的生长和代谢过程可分适应期，对数生长期，平衡期，衰亡期四个阶段。
A 适应期菌种刚刚接入新鲜的培养液中，细菌的各种生理机能需要有一个适应过程，细胞各种酶系统要经过一番调整，这一时期细菌并不马上繁殖。
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。
沼气的知识
沼气的知识沼气，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，有气泡冒出来，如果我们划着火柴，可把它点燃，这就是自然界天然发生的沼气。
沼气，是各种有机物质，在隔绝空气（还原条件），并必适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。
沼气的主要成分是甲烷。
沼气由50％～80％甲烷(CH4)、20％～40％二氧化碳(CO2)、0％～5％氮气(N2)、小于1％的氢气(H2)、小于0．4％的氧气(O2)与0．1％～3％硫化氢(H2S)等气体组成。
由于沼气含有少量硫化氢，所以略带臭味。
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。
沼气的主要成分甲烷是一种理想的气体燃料，它无色无味，与适量空气混合后即对燃烧。
每立方米纯甲烷的发热最为34000焦耳，每立方米沼气的发热量约为20800－23600焦耳。
即1立方米沼气完全燃烧后，能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量。
与其它燃气相比，其抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料。
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。
沼气的发现与沼气发酵的发展沼气是由意大利物理学家A.沃尔塔于1776年在沼泽地发现的。
1916年俄国人Β.П.奥梅良斯基分离出了第一株甲烷菌（但不是纯种）。
中国于1980年首次分离甲烷八叠球菌成功。
目前世界上已分离出的甲烷菌种近20株。
世界上第一个沼气发生器（又称自动净化器）是由法国L.穆拉于1860年将简易沉淀池改进而成的。
1925年在德国、1926年在美国分别建造了备有加热设施及集气装置的消化池，这是现代大、中型沼气发生装置的原型。
第二次世界大战后，沼气发酵技术曾在西欧一些国家得到发展，但由于廉价的石油大量涌入市场而受到影响。
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。
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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难，迄今为止，所获得的产甲烷菌的纯种不多。
一些菌的培养方法没有过关，所以对产甲烷菌的生理生化特征还不清楚，产甲烷菌的纯种还不能应用于生产，这些直接影响到沼气发酵研究的进展，也是影响沼气池产气率提高不快的重要原因。
（二）沼气发酵微生物的作用在沼气发酵过程中，不产甲烷菌与产甲烷菌相互依赖，互为对方创造维持生命活动所需的物质基础和适宜的环境条件；同时又相互制约，共同完成沼气发酵过程。
它们之间的相互关系主要表现在下列几个方面；1、不产甲烷菌为产甲烷菌提供营养原料中的碳水化合物、蛋白和脂肪等复杂有机物不能直接被产甲烷菌吸收利用，必须通过不产甲烷菌的水解作用，使其形成可溶性的简单化合物，并进一步分解，形成产甲烷菌的发酵基质，这样，不产甲烷菌通过其生命活动为产甲烷菌源源不断地提供合成细胞的基质和能源。
另一方面，产甲烷菌连续不断地将不产甲烷菌所产生的乙酸、氢和二氧化碳等发酵基质转化为甲烷，使厌氧消化中不致有酸和氢的积累，不产甲烷菌也就可以继续正常的生长和代谢。
由于不产甲烷菌与产甲烷菌的协同作用，使沼气发酵过程达到产酸和产甲烷的动态平衡，维持维持沼气发酵的稳定运行。
2、不产甲烷菌为产甲烷菌创造适宜的厌氧生态环境在沼气发酵启动阶段，由于原料和水的加入，在沼气池中随时之进入了大量的空气，这显然是对产甲烷菌有害的，但是由于不产甲烷菌类群中的好氧和兼性厌氧微生物的活动，使发酵液的氧化还原电位（氧化还原电位愈低，厌氧条件愈好）不断下降，逐步为产甲烷菌的生长和产甲烷菌创造厌氧生态环境。
3、不产甲烷菌为产甲烷菌清除有毒物质在以工业废弃物为以酵原料时，其中往往含有酚类、苯甲酸、氰化物、长链脂肪酸和重金属等物质。
这些物质对产甲烷菌是有毒害作用的。
而不产甲烷菌中有许多菌能分解和利用上述物质，这样就可以解除对产甲烷菌的毒。
此外，不产甲烷菌发酵产生的硫化氢（H2S ）可以与重金属离子作用，生成不溶性的金属硫化物而沉淀下来，从而解除了某些重金属的毒害作用。
4、不产甲烷菌与产甲烷菌共同维持环境中适宜的酸碱度在沼气发酵初期，不产甲烷菌首先降解原料中的淀粉和糖类等，产生大量的有机酸。
同时，产生的二氧化碳也部分溶于水，使发酵液的酸碱度（pH ）下降。
但是，由于不产甲烷菌类群中的氨化细菌迅速进行氨化作用，产生的氨（NH3 ）可中和部分有机酸。
同时，由于甲烷菌不断利用乙酸、氢和二氧化碳形成甲烷，而使发酵液中有机酸和二氧化碳的深度逐步下降。
通过两类群细菌的共同作用，就可以使pH 稳定在一个适宜的范围。
因此，在正常发酵的沼气池中，pH 始终能维持在适宜的状态而不用人为的控制。
（三）沼气发酵微生物的特点理论和实践证明，沼气发酵过程实质上是多种类群微生物的物质代谢和能量代谢过程，在此过程中，沼气发酵微生物是核心，其发酵工艺条件的控制都以沼气发酵微生物学为理论指导。
具有以下特点：1、分布广，种类多上至1.2 万米的高空，下至2 千米的地层深处都有微生物的踪迹。
目前，已被人们研究过的微生物约有3 万~4 万种之多。
沼气微生物在自然界中分布也很广，特别是在沼泽、粪池、污水池以及阴沟污泥中存在有各种各样的沼气发酵微生物，种类达200~300 种，它们是可利用的沼气发酵菌种的源泉。
2、繁殖快，代谢强在适宜条件下，微生物有很高的繁殖速度。
产酸菌在生长旺盛时，20 分钟或更短的时间内就可以繁殖一代，产甲烷菌繁殖速度较慢，约为产酸菌的1/15 。
微生物所以能够出现这样高的繁殖速度，主要因为它们具有极大的表面积和体积比值，例如直径为 1 微米的球菌，其面积和体积的比值为6 万，而人的这种比值却不到1。
所以，它能够以极快的速度与外界环境发生物质交换，使之具有很强的代谢能力。
3、适应性强，容易培养与高等生物相比，多数微生物适应较强，并且容易培养。
在自然条件下，成群体状态生长的微生物更是如此。
例如，沼气池里的微生物（主要是厌氧和兼性厌氧两大菌群）在10~60 度条件下，都可以利用多种多样的复杂有机物进行沼气发酵。
有时经过驯化培养后的微生物可以加快这种反应，从而更有效地达到生产能源和保护环境的目的。
农村家用沼气发酵工艺规程主题内容与适用范围本标准规定了我国农村家用沼气池的沼气发酵工艺操作规程。
本标准适用于我国农村池容为6m3 、8m3 、10m3 的家用水压式沼气池，其他类型的常规沼气发酵装置可参照使用。
所用沼气池必须符合GB 4750 《农村家用水压式沼气池图集》的质量要求。
按照本规程对沼气池进行科学管理，当池温在20 C以上时，产气率可达0.4m3/m3?d ;当池温不低于15 C时，产气率不低于0.15m3/m3?d。
2 沼气发酵原料2.1 发酵原料的种类和性质2.1.1 人畜禽粪、作物秸秆、杂草菜叶、有机污水等都可以作为沼气发酵原料。
2.1.2各种发酵原料的产气量有所不同（见表1 ）。
在35 'C条件下常用原料每千克干物质的产气量为0.3〜0.5m3，在20 C条件下每千克干物质的产气量为表1的60%。
试验条件：发酵温度为35 Co发酵时间粪便为60d。
秸秆为90d o2.1.3 年产300m3沼气需要干物质1200kg。
2.2发酵原料的预处理2.2.1粪便原料不必进行预处理。
作物秸秆必须铡短到6cm以下或粉碎。
2.2.2在接种物用量小于20 %，鲜粪用量与风干秸秆的重量比小于 1 : 1时。
启动时所用的秸秆原料应进行堆沤处理。
方法有：a. 池外堆沤：将原料加水拌匀。
加水量以料堆下部不出水为宜，料堆上加盖塑料膜。
气温在15 C左右时堆沤4〜5d，气温在20 C以上时堆沤2〜3d。
b. 池内堆沤：将原料及接种物拌匀后。
投入沼气池内进行堆沤，堆沤时间参照池外堆沤。
2.3原料配比2.3.1沼气发酵启动时的C : N比值为10〜30 : 1。
当以秸秆原料为主进行沼气发酵启动时。
根据接种物用量的多少要加粪便来调节碳氮比。
接种物用量在30 %或30 %以上时，可以不加粪便；接种物用量在20 %时，鲜粪与风干秸秆的比例应为 1 : 1;接种物用量在10%时，鲜粪与秸秆的比例应为2 : 1o以猪、牛粪为原料启动时加20 %的接种物；以鸡、人粪作发酵原料启动时加30 %的接种物。
2.3.2粪便不足时可在沼气池内加入料液总量0.10 %〜0.30 %的碳酸氢铵或0.03 %〜0.10 %的尿素。
2.3.3入池原料的碳氮比及干物质含量可根据公式（ 1 ）及公式（2）进行计算a. 入池混合原料的碳氮比按公式（1）计算：K= ( C1X1+C2X2+C3X3.................. ) / ( N1X1+N2X2+N3X3 ................. ) ......... (1 )式中：K 混合原料的碳氮比；C―各种原料的碳素含量，％;N―各种原料的氮素含量，％;X 各种原料的重量，kg。
b. 入池混合原料的干物质含量按公式（2）计算：D=〔( T1X1+T2X2+T3X3)/ (X1+X2+X3•….)〕X 100 (2)式中：D―混合原料的干物质含量，％;T―种原料的干物质含量，％;X—种原料的重量，kg。
上述两个公式也可以用来计算在配制一定的碳氮比或干物质含量时，某一原料的需要量。
3 接种物3.1 沼气发酵启动时所使用的含有大量沼气发酵微生物的各种厌氧活性污泥称接种物。
在沼气发酵启动时，料液中要添加10 %〜30 %的接种物。
3.2 老沼气池中的悬浮污泥、各种有机废水沉淀污泥、河流湖泊底层的沉渣、坑塘污泥和积水粪坑的粪肥等，都可用来作接种物。
所用接种物的挥发性固体含量不低于3%。
3.3 不同来源的接种物，对沼气发酵的影响各不一致。
为了比较接种物质量的好坏，可通过实验加以选择。
方法是将等量的不同接种物接入发酵原料和环境条件完全相同的发酵瓶内，其用量为 5 %〜10 %，在35 'C条件下发酵15〜20d，比较其产气多少，择优选择。