沼气发酵中碳氮比分析

合集下载

沼气发酵的相关技术知识

沼气发酵的相关技术知识

17
18
金宝贝沼气发酵助剂
19
谢谢观看
北京华夏康源科技有限公司
20
பைடு நூலகம்14
第四章
影响沼气池产气的因素 及注意事项
1、发酵物料的碳氮比 2、严格的厌氧环境 3、质优足量的菌种 4、发酵的温度 5、PH 6、适宜的发酵浓度 7、搅拌混匀
15
注意事项
(1)浓度。以禽粪、人粪为主的发酵原料,初始启动料液浓度 以4%为好,浓度过大会造成料液酸化,待沼气池能正常产气后 再逐步加大浓度,必须注意的是加入的原料必须有适量的水分: 其含水量以90%—94%较适宜。 (2)水温。池内水的温度高低对启动快慢影响很大,应尽量用 温度较高的水。 (3)水质。池内水的质量要注意,不能用含有毒性物质的废水。 (4)PH值。池中发酵液的酸碱度以6.8—7.5为佳,一般草料产 酸多,人畜粪便产碱多,使用中如燃烧火焰呈红**,则属偏酸, 可加入适量的澄清石灰水或草本灰;如产气不足属偏碱,可加 一些青草并加水冲淡。另外,一些有害物质禁止入池,以防毒 害沼气菌生长而影响产气,不能入池的有害物质有:各种剧毒 农药,金属化合物,含有毒物质的工业废水、盐类,刚消过毒 的禽畜粪便,喷洒了农药的作物茎叶,能做土农药的各种植物, 辛辣物,电石,洗衣粉及洗衣服水。
缺点是产沼气量相对较少,起动漫,
管理复杂,运行费用稍高,一般适宜 于以废水达标排放,减少环境污染为 目的的地方。
6
3、家用沼气池的种类
1 固定拱盖水压式沼气池
3 无活动盖底层出料水压式沼气池
2 变型的水压式沼气池
4其他各种变型的水压式沼气池
7
4、常用反映原料有机物含量的指标
(1)总固体(total solid,TS): 又称干物质,是指原料中除去水分以后剩下的物质。 (2)挥发性固体(volatile solid,VS): 原料中总固体中除去灰分以后剩下的物质。 (3)化学需氧量(chemical oxygen demand,COD): 指用强氧化剂重铬酸钾,在强酸溶液中将有机物氧化为CO2、 H2O所消化的氧量,用CODCr 以一般写成COD,其单位为mg/L。 (4)生物需氧量(biochemical oxygen demand,BOD): 指在有充足氧气存在的条件下,由于微生物的活动,降解有机 物所需的氧量,其单位为mg/L。 COD和BOD是目前国际上普遍采用的用来表示水中有机物浓度的指 标。BOD/COD的值称为可被生化指标,用来衡量废弃物是否适宜于采用 生物化学法进行处理。比值越大,表示越容易被生化处理,一般认为 BOD/COD>0.3的废弃物才适用于采用生化处理。

厌氧碳氮比例

厌氧碳氮比例

厌氧碳氮比例
厌氧碳氮比例是指在厌氧条件下,有机物质在微生物的作用下,被分解产生沼气的过程中,碳和氮在化学式中的比例关系。

通常情况下,厌氧碳氮比例为20:1左右。

这个比例对于沼气发酵过程的稳定性和沼气质量有着很大的影响。

如果碳氮比例过高,会导致氮的利用率低下,产生大量的氨气和硫化氢等有害气体;如果碳氮比例过低,微生物无法获得足够的碳源,也会影响沼气的产量和质量。

因此,在进行沼气发酵过程中,需要合理控制厌氧碳氮比例,以保证良好的发酵效果。

- 1 -。

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。

发酵碳氮比计算方法

发酵碳氮比计算方法

发酵碳氮比计算方法
碳氮比计算公式为:d=(C/N)100%。

碳氮比是指有机物中碳的总含量与氮的总含量的比值,一般用“C/N”表示。

例如,蘑菇培养料的碳氮比为30-33:1,香菇培养料的碳氮比为64:1。

此外,微生物生长对碳氮比有一定要求。

例如,土壤微生物生长时,用于组成细胞物质的C/N值为5∶1,但在合成这些细胞物质时还需要消耗20份碳素作为能量来源,这样土壤微生物生长的C/N=25∶1。

如果原料C/N值较低,微生物在生长过程中就会将多余的氮素分解为氨而放出,使发酵液中构成碱度的物质NH4HCO3增加,可以提高发酵液的缓冲能力。

C/N值过高,氮素不足影响微生物生长。

因此,适当的碳氮比例有助于微生物发酵分解。

如需了解更多关于发酵碳氮比的信息,建议咨询农业专家或查阅农业类书籍。

沼气的知识

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。

C_N对沼气产气量的影响

C_N对沼气产气量的影响

C/N 对沼气产气量的影响高礼安1,邓功成13,赵洪1,李静1,马媛1,李永波1,黎娇凌1,俸才军2,张林2,杨世凯2 (1.黔南民族师范学院生命科学系,贵州都匀555800;2.黔南州农村能源与环境保护办公室,贵州都匀555800)摘要 以鲜猪粪和风干稻草为原料,采用批量发酵法研究不同C/N (18/1、23/1、28/1、33/1、38/1、43/1)对厌氧发酵产气量和产气特性的影响。

结果表明,在常温条件下,各处理沼气发酵均能迅速启动,但C/N 为23/1的处理发酵启动最快;C/N 为33/1的处理60d 发酵平均日产气量、总产气量和T S 产气率最高。

关键词 C/N ;沼气;产气量中图分类号 S216.4 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)15-06879-02E ffect of C/N on G as P roduction of BiogasG AO Li 2an et al (Life Science Departm ent of Qiannan N orm al C ollege for Nationalities ,Duyun ,G uizh ou 555800)Abstract W ith fresh pig m anure and air dry straw as the m aterials ,the effects of different C/N (18/1,23/1,28/1,33/1,38/1,43/1)on gas produc 2tion and gas characteristics in anaerobic ferm entation process were studied w ith batch ferm entation m eth od.T he results sh owed that all treatm ents could be rapidly starting biogas ferm entation under ambient tem perature ,but the starting of biogas ferm entation in treatm ent w ith C/N of 23/1was the m ost rapidly.T he average daily gas production ,total gas production and T S gas production rate in treatm ent w ith C/N of 33/1were the highest in 60d.K ey w ords C/N ;Biogas ;G as production基金项目 贵州省科技攻关项目[黔科合NY 字(2007)3042];贵州省黔南州科技特派员专项(黔南科特合2007字107)。

提升厌氧产沼措施

提升厌氧产沼措施

提升厌氧产沼措施引言:厌氧产沼是一种有效利用有机废弃物产生可再生能源的方法,它可以将有机物质在无氧条件下通过发酵产生沼气。

然而,由于厌氧产沼过程的复杂性,如何提升其产沼效率成为研究的热点。

本文将介绍一些提升厌氧产沼效率的措施。

一、选择合适的废弃物:不同的废弃物对厌氧产沼的产气效果有着不同的影响。

为了提升产沼效率,我们应选择具有较高有机物含量的废弃物作为原料。

例如,食品加工废弃物、畜禽粪便等含有丰富有机物的废弃物,可以提供更多的碳源,促进沼气的产生。

二、调整碳氮比:良好的碳氮比是厌氧产沼的关键。

过高或过低的碳氮比都会影响产沼效果。

一般来说,碳氮比在20:1到30:1之间是较为理想的。

当碳氮比过高时,氮会成为限制因素,抑制厌氧菌的生长,从而降低产沼效率。

相反,碳氮比过低时,缺乏碳源会导致菌群失衡,产沼效率也会下降。

因此,在实际操作中,我们应根据废弃物的特性进行碳氮比的调整,以提高产沼效率。

三、控制温度和pH值:厌氧产沼过程对温度和pH值的要求较为严格。

一般来说,温度在35℃到55℃之间是较为适宜的,过低或过高都会影响产沼效果。

此外,pH值在6.5到8.5之间是较为理想的范围。

为了控制温度和pH 值,我们可以采取以下措施:加热或冷却废弃物进行预处理,使用缓冲剂来调节pH值。

四、增加沼气发酵时间:沼气发酵时间是影响产沼效率的重要因素。

通常情况下,沼气发酵时间在20到30天之间较为合适。

如果发酵时间过短,有机物无法充分发酵,产沼效果会下降。

因此,为了提高产沼效率,我们可以适当延长沼气发酵时间,使有机物得到充分的降解和发酵。

五、增加厌氧菌的活性:厌氧产沼的关键是良好的菌群活性。

为了增加厌氧菌的活性,可以采取以下措施:引入优势菌种来促进沼气产生,提供适宜的环境条件,如适宜的温度、pH值和营养物质等。

此外,定期添加活性菌剂也可以增加菌群活性,提高产沼效率。

结论:通过选择合适的废弃物、调整碳氮比、控制温度和pH值、增加沼气发酵时间以及增加厌氧菌的活性等措施,可以有效提升厌氧产沼的效率。

碳氮比计算

碳氮比计算

碳氮比计算一、C/N比的计算方法C/N比的计算方法简单而直观,即用有机物中的碳含量除以氮含量。

通常来说,有机物中的碳含量可以通过燃烧法或者元素分析法来测定。

而氮含量则可以通过几种方法来测定,如凯氏消解法、Kjeldahl法或者中国法等。

通常情况下,凯氏消解法是最常用的方法,因为它可以较为准确地测定土壤、植物和废弃物中的氮含量。

对于土壤中的有机物,可以通过以下步骤来计算C/N比:1. 收集样品:首先需要在所研究的土壤中采集样品,这样可以更准确地计算C/N比。

样品的采集可以采用土壤取样器或者手动挖掘的方式,可以根据研究的具体要求来确定采样的深度和位置。

2. 确定含碳量:通过燃烧法或元素分析法测定有机质样品中的碳含量。

燃烧法是将样品放入燃烧器中,并在高温下使其燃烧,然后测定燃烧后残留的碳的质量。

而元素分析法则是直接使用仪器来测定样品中碳的含量。

3. 确定含氮量:使用凯氏消解法或Kjeldahl法测定样品中的氮含量。

凯氏消解法是将样品加入硫酸和过氧化物进行加热消解,然后用氨水进行蒸馏和滴定以测定溶液中的氮含量。

Kjeldahl法则是将样品加入硫酸和催化剂进行消解,然后用碱液滴定以测定消解溶液中的氨态氮含量。

4. 计算C/N比:最后将测得的碳含量除以氮含量即可得到C/N比。

二、C/N比在土壤中的应用C/N比在土壤中有着广泛的应用,在农业生产、土壤改良和环境保护等方面都有着重要的意义。

1. 土壤改良:C/N比可以帮助农民选择合适的有机肥料,有效地改善土壤肥力。

一般来说,C/N比较低的有机肥料,如畜禽粪便和豆类秸秆,其分解速度快,可以迅速释放养分,提高土壤的肥力。

而C/N比较高的有机肥料,如木质纤维和秸秆等,分解速度较慢,可以提供长期的养分供给。

因此,根据土壤的具体情况和作物需求,可以选择合适的有机肥料来改良土壤。

2. 环境保护:C/N比也可以用来评估土壤中有机物的稳定性和矿化速率,从而帮助地方政府和环保部门合理的处理和利用有机废弃物。

不同C/N对沼气发酵均匀性影响的研究

不同C/N对沼气发酵均匀性影响的研究

不同C/N对沼气发酵均匀性影响的研究摘要在相同的发酵浓度、相同体积及相同温度的条件下,利用稻草和猪粪的不同比例来调节C/N,采用批量发酵方法,研究C/N对厌氧发酵产气量、产气特性的影响。

结果表明:在常温条件,原料不同C/N都能迅速启动;60d平均日产气量和产气率以C/N为33/1最高,分别达762.00mL/2 500mL;0.148 6m3/kg·TS,且能维持较高的产气均匀性。

关键词C/N;沼气;产气量;产气率;均匀性能源是当今世界面临的五大问题之一。

可再生新能源的挖掘,特别是生物质能源的研究开发是当前世界的热点问题。

微生物在生长繁殖过程中,分解有机质,把其中贮存的能量转化为再生能源已被人们广泛关注。

利用微生物开发能源,对解决能源危机、增加肥料、改善环境、保护生态平衡、促进生态良性循环、推动农村经济与环境可持续协调发展有着重要意义。

沼气是利用粪便、农作物秸秆等有机物在特定(厌氧)的条件下,经过微生物生理代谢产生主要成分为CH4的可燃性气体,属生物质能源。

农村户用沼气的发酵方式为常温半连续式发酵。

在冬春季节,受温度的影响,原料分解慢,沼气的产气率较低,影响沼气的持续利用。

提高农村沼气产量,除采取必要的工程措施和保温措施之外,还需改善发酵环境等措施。

提高发酵原料的产气率是提高沼气产量的重要措施,而发酵原料的C/N是影响产气率的主要因子之一。

试验就发酵物的不同C/N进行研究,探索不同C/N对沼气发酵产气均匀性的影响,以期为解决农村沼气冬季产气量低、产气不均匀等问题提供参考。

1材料与方法1.1试验材料及接种物发酵材料为新鲜猪粪和干稻草粉,新鲜猪粪取自都匀黔隆果菜基地开发有限公司优质猪养殖场,TS含量为29%~32%。

干稻草粉取自都匀市杨柳街镇。

接种物(微生物发酵种子)为取自农村多口沼气池、经实验室以猪粪为原料富集培养的混合微生物菌群。

送样经农业部成都沼气科学研究所厌氧微生物重点开放实验室测定,各微生物菌群的数量为:发酵细菌3×108cfu/mL,纤维素分解菌5.5×104cfu/mL,硫酸盐还原菌5×106cfu/mL,产甲烷菌1.9×107cfu/mL。

有机肥发酵碳氮比多少最好

有机肥发酵碳氮比多少最好

有机肥发酵碳氮比多少最好展开全文有机物中碳的总含量与氮的总含量的比叫做碳氮比(简写为C/N)。

碳氮比对微生物的生长代谢起着重要的作用。

若碳氮比低,则微生物分解速度快,温度上升迅速,堆肥周期短;碳氮比过高则微生物分解速度缓慢,温度上升慢,堆肥周期长。

不同碳氮比对猪粪堆肥NH3挥发和腐熟度的影响:低碳氮比的NH3挥发明显大于高碳氮比处理,说明碳氮比越低,其氮素损失越大;低碳氮比堆肥盐分过高,会抑制种子发芽率,而高碳氮比会导致堆肥肥料养分含量不达标。

相比之下,碳氮比为24.0和32.4的处理较有利于减小氮素的损失和促进堆肥的腐熟。

因此,综合考虑各方面因素,堆肥的碳氮比控制在25~3O为宜。

在禽畜粪便堆肥过程中,碳源被消耗,转化为CO2和腐殖质物质,氮则主要以NH3的形态散失,或者转化为硝酸盐和亚硝酸盐,或为微生物生长代谢所吸收。

因此,碳和氮的变化是反映堆肥发酵过程变化的重要特征,总碳含量和总氮含量均呈下降趋势,且总碳含量下降速度大于总氮含量。

而碳氮比,则是用来判断堆肥反应是否达到腐熟的重要指标,C/N变化为总体上呈现出缓慢下降趋势。

赵由才认为,腐熟堆肥理论上讲应趋于微生物菌体的碳氮比,即16左右。

一般认为,C/N从最初的25~30或更高降低到15~20,表示堆肥已经腐熟,达到稳定程度。

沼气发酵适宜的碳氮比(C:N)值范围较宽,6~30:1范围之内都可以,但大家公认的范围是20~30:1比较理想。

秸秆堆沤腐熟,碳∶氮以20~30∶1最适宜。

在秸秆堆沤时,应适当加入人畜粪尿等含氮量较高的有机物质或适量的氮素化肥,把其碳氮比调节到适宜的范围内,以利于微生物繁殖和活动,缩短堆肥时间。

化肥调节使用较多的是尿素和硫铵。

碳/氮(C/N)比计算方法举例:麦秸的含碳量为47.03%,含氮量为0.48%,通过计算可得出:1000kg的麦秸中的含碳量=1000×0.4703=470.3kg,1000kg的麦秸中的含氮量=1000×0.0048=4.8kg。

碳氮比的计算

碳氮比的计算

碳氮比的计算
碳氮比是指土壤中的有机碳和氮的比值。

它是衡量土壤肥力的一个重要指标,也是考虑土壤微生物群落组成的重要参考因素。

通常情况下,碳氮比较高的土壤肥力较低,因为高碳氮比意味着土壤中有机碳含量相对较多,而有机碳是微生物的食物来源,如果有机碳含量较多,微生物的生长和繁殖就会受到限制,从而导致土壤肥力的降低。

要计算碳氮比,需要先测定土壤中的有机碳含量和氮含量。

有机碳含量通常采用碳/氧比测定法或高锰酸盐法测定,氮含量通常采用 Kjeldahl 法或比色法测定。

测定出的有机碳含量和氮含量分别除以土壤总重量,即可得到土壤中的有机碳含量和氮含量的质量分数。

最后,将有机碳含量的质量分数除以氮含量的质量分数,就可以得到土壤中的碳氮比。

例如,如果土壤总重量为 100 克,有机碳含量为 6 克,氮含量为 2 克,则土壤中的有机碳含量的质量分数为
6/100=0.06,氮含量的质量分数为2/100=0.02,因此土壤中的碳氮比为 0.06/0.02=3。

一般来说,碳氮比在 10-20 之间的土壤肥力较高,碳氮比在20 以上的土壤肥力较低。

但是,碳氮比并不是唯一决定土壤肥力的因素,还有许多其他因素也会影响土壤肥力,因此,在判断土壤肥力时,应当综合考虑多种因素。

混合原料沼气厌氧发酵影响因素分析及工艺优化

混合原料沼气厌氧发酵影响因素分析及工艺优化

混合原料沼气厌氧发酵影响因素分析及工艺优化开展农业废弃物多元物料混合厌氧发酵研究是实现农业废弃物资源化利用和减少环境污染的重要途径。

开展多种类物料混合厌氧发酵技术研究,可避免单一原料厌氧发酵缺陷,提高沼气发酵产气效率,从而高效率地解决环境污染与能源生产问题。

基于该技术的产业价值和科学问题的前沿性,进行此方面的研究具有重要意义。

本研究从原料配比、碳氮比(C/N)、底物浓度、接种物比例和温度等方面分析了这些因素对混合原料沼气厌氧发酵效果的影响,并基于这些因素,对混合原料沼气厌氧发酵工艺进行了优化。

研究取得以下主要结果:(1)原料混合发酵CH<sub>4</sub产量较原料单独发酵时有显著提高; 3 种原料按一定比例混合后沼气发酵效率高于 2 种原料混合。

不同原料混合组,随原料配比的变化,沼气产量和CH<sub>4</sub:产量呈先增加后减少的趋势;沼气产量和CH<sub>4</sub:产量最大时的原料配比不同,牛鸡麦组为牛粪和鸡粪配比50:50 ,牛猪麦组为牛粪和猪粪配比75:25 ,鸡猪麦组为鸡粪和猪粪配比25:75 。

适宜配比下较高的发酵效率在于其保持了发酵料液中适宜的pH、总铵态氮和游离态NH3含量。

混合原料发酵存在协同作用,鸡猪麦混合后CH<sub>4</sub> 产量提高程度最大,其次为牛猪麦组,牛鸡麦组最小,说明猪粪最适宜与其它粪便混合发酵。

(2)C/N对混合原料沼气发酵效果有显著影响。

不同原料混合组,随C/N的增加,沼气产量和CH<sub>4</sub泸量呈先增加后减少的趋势。

589.6mL g<sup>-1</sup>VS 和262.5mL g<sup>-1</sup>VS ;对牛猪麦组,适宜对牛鸡麦组,适宜C/N为30:1,沼气产量和CH<sub>4</sub:产量分别为C/N 为25:1,沼气产量和CH<sub>4</sub产量分别为614.0mL g<sup>-1</sup>VS 和286.5mL g<sup>-1</sup>VS ;对鸡猪麦组,适宜C/N为25:1,沼气产量和CH<sub>4</sub>^量分别为543.5mL g<sup>-1</sup>VS 和259.7mL gvsup>-1</sup>VS。

浅谈氮源、碳源与碳氮比

浅谈氮源、碳源与碳氮比

浅谈氮源、碳源与碳氮比一、氮源从外界吸收的氮素化合物或氮气,称为该植物、生物的氮源。

氮源可分为两大类:有机氮源和无机氮源。

1、常用的无机氮源包括各种无机化合物的硝酸盐、氨、氨盐、亚硝酸盐、羟胺、氨基酸、酰胺、胺、碳酰胺等等。

2、常用的有机氮源材料有:植物界的:猪粪、花生饼、啤酒糟、菜籽饼、鸡粪、豆饼、棉子饼、豆浆渣等等,非植物界的:微生物、动物残体以及它们的附属制品,如蛋白粉、鱼骨粉、蚕蛹粉、蛋白胨、酵母粉、废菌丝体等。

二、碳源含有碳元素且能被微生物生长繁殖所利用的一类营养物质统称为碳源。

碳是微生物生长的一种营养物,含碳化合物为微生物或细胞的正常生长、分裂提供物质基础。

碳源对微生物生长代谢的作用主要为提供细胞的碳架,提供细胞生命活动所需的能量,提供合成产物的碳架,碳源有糖类、油脂、有机酸及有机酸酯和小分子醇。

常用的有机碳源材料有:杂木屑、树皮、椰糠、玉米粒、秸秆、玉米芯、甘蔗渣、稻草、栎木屑、杂树叶、稻糠、野杂草等等。

“绿色与棕色”所有的植物都是以碳为基础的:绿色的植物含碳量较少,可以很快分解。

棕色的植物含碳量较高,分解速度较慢。

绿色食物废料15:1 剪下的草20:1腐熟脏肥25:1 理想的混合比例30:1棕色棕色的叶子(40~80):1 玉米秆60:1稻草80:1 纸170:1 木片500:1三、碳氮比碳氮比是指配制发酵的原料中,含有的碳元素与氮元素的总物质量之比,一般用“C/N”表示。

因为高等植物以无机氮素化合物为氮源,所以我们制作有机肥的主要目的之一,就是利用微生物细菌把有机氮源材料转化为无机氮源材料的过程,这个过程就叫做发酵。

也就是经过发酵后的树叶才可以被无花果树利用。

那么发酵时,细菌生物体需要从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量,这个吸收利用的合成代谢变化过程叫做同化作用。

因为微生物自身的碳氮比大约是5:1,同化5份碳时约需要利用1份氮来构成它自身细胞体。

而在同化1份碳时需要消耗4份有机碳来取得能量,所以微生物吸收利用1份氮时,需要消耗利用25份有机碳。

沼气发酵的影响因素

沼气发酵的影响因素

沼气发酵的影响因素沼气作为一种重要的生物质能,是可再生能源的重要组成部分。

沼气由于最初发觉于沼泽中,故名沼气。

沼气是利用粪便、农作物秸秆等有机物在厌氧的条件下,经过微生物生理代谢产生主要成分为CH4和CO2,还有少量的H2、H2S、CO等可燃性气体,属生物质能源。

通过厌氧发酵可杀死秸秆等发酵原料中的病源虫卵,故发酵后的沼液是很好的液体有机肥料,可以用沼液喷施蔬菜、果树和农作物,除具有良好肥效外,还有抗寒、抗病虫害和增产的作用。

沼渣是沼气发酵后剩余的半固体物质,其中含有丰富的有机质、腐殖酸、氨基酸、氮、磷、钾等微量元素;它可以作为土壤的改良剂,削减使用化学肥料带来的环境污染,促进生态农业建设。

开展沼气发酵的讨论有着重大的意义和作用。

1.温度沼气发酵受到温度和温度波动的影响。

沼气发酵可分为三个温度范围:50~65℃称高温发酵,20~45℃称中温发酵,20℃以下称低温发酵。

此外,随自然温度变化的发酵方式称常温发酵。

在同一温度类型条件下,由于沼气发酵微生物的代谢活动随着温度的上升而增加,在肯定的温度范围内,温度越高,发酵产气速率越快;短时间内若温度波动幅度过大时,可能导致停止产气。

许多讨论者对此进行了大量的讨论,Harremoes等通过分析试验结果,得出了以下结论:中温厌氧消化的最佳温度为30~40℃。

当温度在15℃以上时,厌氧发酵才能很好地进行。

温度在10℃以下,无论产酸菌还是产甲烷菌都都受到严峻抑制;温度在10℃以上,产酸菌首先开头活动,总挥发酸的产量直线上升;温度在15℃以上时,产甲烷菌的代谢活动才活跃起来,产气率明显提高,挥发酸含量快速下降,在气温下降时必需考虑保温。

1.酸碱度(PH值)通常沼气池中的产甲烷细菌相宜的PH值范围为6.5~7.8,PH值的变化会直接影响产甲烷菌的生存和代谢。

一般状况下,沼气池的PH值应维持在6.8~7.5之间,最好在7.2左右。

pH值在5.5以下,产甲烷菌的活动完全受到抑制,而pH值上升至8甚至8.5时,仍保持肯定的产气率。

沼气发酵原料产气特性及原料产气率汇总

沼气发酵原料产气特性及原料产气率汇总

沼气发酵原料产气特性及原料产气率汇总理论上,绝大部分有机物都可以作为沼气发酵原料,沼气发酵原料一般可分为四大类:农业类发酵原料、工业类发酵原料、市政废弃物类发酵原料和水生植物废弃物发酵原料。

本期对这四大类沼气发酵原料产气特性及原料产气率进行了整表汇总。

畜禽粪污表1、畜禽粪污原料特性及原料产气率畜禽粪便作为沼气发酵的原料有许多优势:①碳氮比一般在15:1~30:1,十分适合厌氧微生物的生长。

②具有较高的缓冲能力,能应对不严重的酸化现象。

③一些畜禽粪便(如牛粪、鹿粪)中含有瘤胃微生物,可以为沼气发酵体系补充沼气发酵菌种。

然而,畜禽粪污作为沼气发酵原料也有一些限制因素:①畜禽粪污体积大、干物质含量比较低,鲜粪一般小于30%,冲洗污水低于3%,所以单位体积原料的沼气产量比较低,原料或沼液的运输成本较高。

②饲料中重金属和抗生素的添加量日趋加大,重金属和抗生素会影响沼气发酵过程以及沼渣、沼液的处理和还田利用。

③畜禽粪污中氮的含量较高,容易造成沼气发酵体系氨抑制。

为解决上述问题,通常将畜禽粪污和易降解种植业废弃物混合发酵,畜禽冲洗污水可以用于稀释其他发酵原料,相对于畜禽粪污原料单一发酵,混合发酵体系更加稳定。

不同种类的畜禽粪便,具有不同的理化特性,会影响沼气工程的效率和稳定性。

在沼气工程设计时,需要特别注意:①牛粪中草较多,沉淀物较少,浮渣量多于沉渣量。

奶牛粪含砂量还比较高,要注意除砂。

②猪粪中草和沉淀物都比较多,沉渣量多于浮渣量,由于冲洗污水量较大,所以猪场粪污水量大,浓度低,升温困难,冬季产气少。

③鸡粪中含有羽毛、砂石,发酵过程中沉渣较为结实。

另外,不同于奶牛粪中的砂,鸡粪中的砂石包裹于有机物中,所以对砂的去除更为困难。

④羊粪和兔粪中含草较多,呈颗粒状,需要在预处理阶段设置泡粪池,使其中的有机物尽可能溶于料液中。

农作物秸秆表2、农作物秸秆原料特性及原料产气率相对于畜禽粪便,农作物秸秆干物质含量高,单位鲜重的沼气产气率高,对原料和沼渣的运输也较为容易。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
碳为沼气细菌提供能量,氮用于构成细胞,一般碳氮比例为20—30:1;
如果发酵原料中碳素太多,氮被利用后,剩下过多的碳素,容易造成有机酸大量积累,不利于沼气发酵。
一般情况下,鲜粪和秸秆的重量比例为2:1。
原料中的碳氮比如果较低,微生物生长过程中就会将多余的氮素分解为氨而放出,
使发酵液中构成碱性的物质增加。
ห้องสมุดไป่ตู้
沼气发酵过程中,原料C/N值在不断变化,细菌不断将有机碳素 化为CH4和Co2生成沼气放出,
同时将一部分碳素和氮素合成细胞物质,多余的氮素物质则溶于发酵液中,
经过这样一轮分解,C/N值则下降一次,因此发酵间中的C/N值总是要比原料低得多。
沼气细菌在发酵原料中吸取的主要营养是碳元素和氮元素,这就存在这两种元素的比例问题:
富碳原料:这类原料主要是指各种农作物秸秆和杂草。
它们含碳量高,碳氮比通常超过30:1,主要成分为木质素、纤维素、半纤维素和蜡质,
代谢利用和产气速率较慢。以这类物质为原料时,需要进行预处理,以提高原料的利用率和产气速率。
富氮原料:这类原料主要是人、畜禽的粪便以及易腐生活垃圾,
它们的氮元素含量较高,碳氮比一般都小于25:1。
粪便的颗粒较细,作为正常沼气池的原料,不必进行预处理,代谢分解和产气速率较快。
除了秸秆、粪便等原料外,农村的一些水生植物,如水葫芦、水花生、水草等,
繁殖速度快、产量高、碳氮比合适,容易被沼气发酵细菌利用,也是比较理想的原料。
碳氮比过高和过低都不利于沼气发酵细菌生长分裂,
而某些有害菌则成有时菌群,造成沼气池产气少甚至不产气。
沼气发酵细菌消耗碳的速度是利用氮的速度的25~30倍。
在其他条件都具备的情况下,入池原料的碳氮比例达到15~25:1,可使沼气发酵正常进行。
如果比例失调,就会使微生物的生命活动和产气受到影响。
因此,制取沼气不仅要有充足的原料,还要注意各种发酵原料碳氮比的合理搭配。
发酵原料按营养成分为富碳和富氮原料。
相关文档
最新文档