厌氧消化(沼气、生物气)的起源及发展历史

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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

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。

沼气起源与发展历史

沼气起源与发展历史沼气起源与发展一、沼气起源当人们走到池塘旁边，经常会发现从池底冒出许多小气泡，如果把这些小气泡收集起来，用火一点，它就会燃烧。

由于这种可燃气体最初是从沼泽中发现的，所以叫做沼气。

因为沼气是生物质在厌氧条件下产生出来的气体，因此，又称为生物气。

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。

沼气在自然界中分布极广，不仅池沼中有，其他许多地方，象沼泽、粪窖、阴沟、水田、海洋深处，以及人和动物的消化道中都有存在。

譬如，牛的瘤胃就相当于一个沼气池，每天吃进去的饲料，经瘤胃中微生物的作用，产生出大量的气体，其中就含有甲烷成分，并在嗝气时逸出。

总之，沼气发酵是自然界普遍存在的厌氧发酵过程，只要是厌氧生态系统，都普遍存在微生物产生甲烷的作用，每年从这些地方释放到大气中去的甲烷，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，其中含有约95%的甲烷。

我国是世界上最早发现和利用天然气的国家，早在二千多年以前的秦汉时代就发现了所谓“火井”，并利用它来熬盐。

二、沼气发展中国沼气发展起始于20世纪20年代，当时绝大数城镇均无电力供应，制取沼气的主要目的是用于一些商店、寺庙的照明。

但由于条件限制，对影响发酵工艺的一些具体因素只有概念性的了解，缺乏更深入的研究。

有由于建池成本较高，原料要求也较高，加上社会条件的限制，这种沼气池发展不多。

20世纪60年代末到70年代初，中国沼气事业出现第二次高潮，全国很多省市都修建了沼气池，目的是想解决农村的炊事用能。

但因为技术上没有新的进展，缺乏正确的技术管理，留下来能够使用的沼气池为数很少。

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。

沼气基本知识

沼气基本知识一、沼气的基本知识和发展历史人类发现、利用沼气，已有悠久的历史。

1776年，意大利科学家沃尔塔发现沼泽地里腐烂的生物质发酵，从水底冒出一连串的气泡，分析其主要成分为甲烷和二氧化碳等气体。

由于这种气体产生于沼泽地，故俗称“沼气”。

1781年，法国科学家穆拉发明人工沼气发生器。

200多年过去了，如今全世界约有农村家用沼气池530万个，中国就占了92％。

农村沼气池的主要填料是猪粪、秸秆、污泥和水等。

随着农村沼气使用的日益推广和大型厌氧工程技术的进步，90年代以来，世界范围内的一些大型沼气工程有了迅速发展。

1、什么是沼气?沼气是一种可燃气体，由于这种气体最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气2、沼气含有哪些成分?沼气是一种混合气体，主要成分是甲烷(CH4)、其余为二氧化碳(CO2)、氧气(02)、氮气(N2)和硫化氢(H2S)。

其中甲烷含量约为55％一70％，二氧化碳含量约为30％——45％。

沼气能够作为燃料，是因为它所含大量甲烷气体可以燃烧。

甲烷完全燃烧时，火焰是淡蓝色，放出大量热能化学反应式：CH4 + 2O2--- CO2 + 2H2O +212.8千卡甲烷、氧---- 二氧化碳、水、热能１立方米甲烷完全燃烧可放出5500--6500千卡热量，3-4头猪的粪便所产沼气就可保证一家五口一日的炊事用气。

二、生物质能的概念生物质是地球上最广泛存在的物质，它包括所有动物、植物和微生物，以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质。

各种生物质都具有一定的能量。

以生物质为载体、由生物质产生的能量，便是生物质能。

生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式。

它直接或间接来源于植物的光合作用。

地球上的植物进行光合作用所消费的能量，占太阳照射到地球总辐射量的0.2%。

这个比例虽不大，但绝对值很惊人：光合作用消费的能量是目前人类能源消费总量的40倍。

可见，生物质能是一个巨大的能源。

人类以柴薪为能源，历史长达百万年。

生物沼气的开发与利用

生物沼气的开发与利用沼气是在厌氧条件下，通过的发酵作用而生成的一种。

由于这种气体最先是在沼泽中发觉的，所以称为沼气。

人盲粪便、、污水等各类有机物在密闭的沼气池内，在厌氧（没有氧气）条件下发酵，即被种类繁多的分解转化，从而产生沼气。

沼气是一种混合气体，能够燃烧。

沼气是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50〜70%,其余为和少量的氮、氢和硫化氢等。

其特性与相似。

空气中如含有〜％（按体积计）的沼气时，就会形成性的混合气体。

沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、和气焊等外，还可作内燃机的燃料和生产甲醇、、四氯化碳等。

经沼气装置发酵后排出的料液和沉渣，含有较丰硕的物质，可用作和饲料。

生物质发醉可产生生物气体（沼气）。

沼气（生物气体）发酔又称厌氧消化, 是在厌氧环境中微生物分解有机物最终生成沼气的进程，其产品是沼气和发酵残留物（髙效的有机肥）。

沼气发酵是生物质能转化最重要的技术之一，它不仅能有效处置有机废物，降低化学需氧量（OD）,还有杀灭致病菌，减少蚊蝇李生的功能。

另外，沼气发酵作为废物处置的手腕，不仅能耗省，还能产生优质的燃料沼气和肥料。

严格地说，有机物在必然的条件下，经微生物转化都可转化成沼气，只是物质的分于结构不同，被转化利用的时刻存在不同。

能转化成沼气的生物质可包括畜禽业污物（牛粪、猪粪、鸡粪、屠宰场污水污物）；工厂废物废水（豆制品厂废水、酒厂废物、肉品加工厂废水）；植物类（青草、水葫芦、作物秸秆）；其它（生活垃圾、废水处置厂污泥）。

进展前景在千姿百态的世界中，存在一种人们肉眼看不见、摸不着的微生物, 能为人类提供能源。

提起微生物，往往会令人们想起它会使食物腐臭变质, 也会令人感染上各类。

因此，对它们又害怕、又憎恶。

可是，在微生物的家族中，因为种类不同，它们的作用也不尽相同，有的会给人类带来灾难, 有的会给人类带来。

微生物中，能为人类提供能量的甲烷细菌和酵母菌，它们能够产出沼气和酒精，为人类作出奉献。

厌氧消化的四阶段原理

厌氧消化的四阶段原理厌氧消化是一种有机废弃物处理技术，其通过在缺氧条件下利用微生物将有机废物转化为有用产物，如沼气和有机肥料。

厌氧消化的过程可以分为四个阶段：协同消化阶段、酸化阶段、乙酸酸化阶段和甲烷发酵阶段。

在厌氧消化的协同消化阶段，有机废物首先被投入到消化器中，其目的是为了提供微生物生活的环境。

在这个阶段，废物中的复杂有机物质，如蛋白质、碳水化合物和脂肪，被分解为小分子有机物，如氨基酸、糖类和脂肪酸。

这些小分子有机物是微生物进行后续消化的基础。

接下来是酸化阶段。

在这个阶段，产生的小分子有机物被厌氧微生物进一步分解。

这些微生物主要是一些厌氧细菌和厌氧真菌，它们通过发酵将小分子有机物转化为简单的有机酸，如乙酸、丙酸、丁酸等。

这些有机酸具有较低的pH值，可以促进后续阶段的微生物活动。

乙酸酸化阶段是厌氧消化的第三个阶段。

在这个阶段，乙酸是主要产物，并且处于最高浓度。

通过酸化反应，废物中的有机物质进一步被降解，乙酸的产量达到峰值。

这个阶段的微生物主要是乙酸产生菌，它们利用底物并产生大量的乙酸。

最后是甲烷发酵阶段。

在这个阶段，乙酸和其他简单的有机酸进一步被发酵为甲烷气体和二氧化碳。

这个阶段的微生物主要是甲烷生成菌，它们利用乙酸和氢气产生甲烷。

甲烷是一种重要的能源来源，可以用作煮食、加热和发电等用途。

此外，甲烷还可以用于替代传统的化石燃料，减少温室气体的排放。

总结起来，厌氧消化的四个阶段是协同消化阶段、酸化阶段、乙酸酸化阶段和甲烷发酵阶段。

在这个过程中，有机废物被分解为小分子有机物，然后进一步被酸化为有机酸，最终转化为甲烷气体。

厌氧消化技术不仅可以有效处理有机废物，还可以产生可再生的能源和有机肥料，具有重要的环境和经济意义。

沼气的起源及发展历史

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。

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。

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。

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。

其中主要成分是甲烷和二氧化碳，甲烷占总体积的55～70%，二氧化碳含量为30～45%。

厌氧发酵发展历程

厌氧发酵发展历程厌氧发酵是一种在缺氧条件下进行的微生物代谢过程，通过有机物的分解产生能量。

它是一种古老而普遍的发酵方式，广泛用于工业生产和环境保护。

下面将从起源、发展和应用三个方面简述厌氧发酵的发展历程。

厌氧发酵起源于古代人类的食品加工活动。

在没有现代科学技术的时代，人们通过自然发酵来制作食品，例如制作酒精和醋。

这些发酵过程都是在无氧环境下进行的，微生物在这种环境下发挥作用。

人们在探索食物加工的过程中逐渐认识到厌氧发酵的存在与重要性。

随着科学技术的进步，人们开始深入研究厌氧发酵的原理和应用。

20世纪初，污水处理成为一个世界性难题，科学家们开始思考如何利用厌氧发酵来处理污水。

在20世纪40年代前后，厌氧消化技术开始应用于污水处理厂，取得了较好的效果。

这一发展奠定了厌氧发酵在环境保护中的地位。

厌氧发酵的应用不仅局限于污水处理，还广泛应用于农业生产和能源开发。

在农业方面，厌氧发酵可以制造有机肥料，提高土壤质量，促进农作物生长。

在能源开发方面，厌氧发酵可以用于生物质能转化，例如生产沼气、乙醇和氢气等。

这些能源对环境友好且可再生，具有很大的潜力和市场前景。

随着科学研究的深入和技术的发展，厌氧发酵在过去几十年取得了很大的进展。

研究人员发现了更多的厌氧微生物种类，并深入研究了它们的代谢途径和产物。

利用基因工程和生物工程技术，科学家们可以通过改良菌株和调节代谢途径来提高发酵产物的产量和质量。

目前，厌氧发酵已经成为一个国际性的研究热点。

各国的科研机构和企业纷纷投入到厌氧发酵技术的研究与应用中。

在中国，厌氧发酵已经成为一项重要的技术，被广泛应用于环境保护、农业生产和能源开发等领域。

厌氧发酵的发展为解决环境污染、粮食安全和能源危机等问题提供了新的途径和解决方案。

总之，从古代人们探索食物发酵开始，到现代科学技术的应用和研究，厌氧发酵经历了一个漫长而持续的发展历程。

它不仅在污水处理、农业生产和能源开发等方面发挥着重要作用，而且已经成为国际研究和工业应用的重要技术之一。

沼气的利用和发展

沼气的利用和发展沼气是可再生的清洁能源，既可替代秸秆、薪柴等传统生物质能源，也可替代煤炭等商品能源，而且能源效率明显高于秸秆、薪柴、煤炭等。

1．沼气的简介1.1沼气的概念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。

经沼气装臵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。

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。

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。

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。

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。

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。

其中主要成分是甲烷和二氧化碳，甲烷占总体积的55～70%，二氧化碳含量为30～45%。

沼气

沼气一、沼气介绍1、沼气来源沼气是各种有机物质在一定的温度、水分、酸碱度和隔绝空气的条件下，经过厌氧细菌的发酵作用，产生的一种可燃气体。

在含腐烂有机质较多的沼泽、池塘、污水沟和粪坑里，经常可以看到有气泡冒出，把这种冒出的气泡收集起来，可以用火点燃。

因为这种可燃气体最初是在池沼中发现的，所以称它为“沼气”。

沼气来源于处理畜禽粪便、各种生产生活污水、污泥、秸秆、城市粪便等有机垃圾，是一种具有较高热值的可燃气体。

与其它燃气相比，沼气抗爆性能较好，是一种良好的清洁燃料，而生产沼气过程中产生的沼液、沼渣又是发展生态农业所需的优质有机肥。

因而，利用各种城市垃圾（有机垃圾）、废弃物及秸秆发展大型沼气工程，不仅可以有效地减少各种排放，提高资源的综合利用率，而且可以生产清洁燃料及优质有机肥。

2、沼气的性质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)、少量氨(NH3)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。

沼气的主要成分是甲烷，甲烷是一种简单的碳氢化合物。

它的化学性质极为稳定，不溶于水，比空气轻一半，是一种无色、无味、无臭、无毒的可燃性气体。

沼气未燃烧时略有蒜味或臭鸡蛋气味，是因为沼气中含有少量硫化氢气体的缘故。

甲烷的分子式是CH4，是由一个碳原子和四个氢原子构成的化合物，不含氮、磷、钾等元素，所以在燃烧时不会把发酵原料中的肥分烧掉。

当甲烷完全燃烧时，呈蓝白色火焰，燃烧温度可达1400℃，能够产生大量的热。

每立方米甲烷气体，完全燃烧时，发热量为8717大卡。

每立方米人工沼气的发热量为5000大卡左右。

相当于1公斤优质煤或0.7公斤汽油的发热量。

沼气是一种优良的气体燃料，不仅能用来烧菜、煮饭、点灯，还可以用作动力燃料，开动内燃机。

厌氧消化法名词解释

厌氧消化法名词解释
厌氧消化法是一种处理有机废物的方法，通过在缺氧环境下利用微生物将有机物转化为沼气和有机肥料的过程。

下面将对厌氧消化法的关键词进行解释。

1. 厌氧：指在没有或者极少氧气的情况下进行的生物过程。

厌氧条件下，微生物通过发酵代谢有机物，产生沼气和有机酸等产物。

2. 消化：指微生物通过酶的作用将有机物分解为更小的分子以便进一步利用的过程。

在厌氧消化法中，微生物分解有机废物，释放出可利用的能量和产物。

3. 沼气：由厌氧消化过程产生的混合气体，主要成分为甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）。

沼气是一种可再生能源，可以用于发电、取暖和烹饪等。

4. 有机肥料：在厌氧消化过程中，微生物将有机废物转化为稳定的有机物质，通常被用作肥料。

有机肥料富含营养物质，可以改善土壤质量，促进植物生长。

举例来说，如果一个农场使用厌氧消化法处理农业废物，首先将废物放入密闭的消化池中，通过控制温度、PH值和水分等条件，创建一个缺氧环境，然后加入适量的微生物（如厌氧菌），微生物会在没有氧气的情况下进行消化作用。

废物经过一段时间的厌氧消化，会产生沼气和有机肥料。

沼气可以用于发电供电，有机肥料可以施用在农田中，增加土壤的肥力。

这样既达到了处理废物的目的，又
获得了能源和肥料的回收利用。

奇异的进化故事：我们祖先曾经“厌氧”

奇异的进化故事：我们祖先曾经“厌氧”我们祖先曾经“厌氧”46亿年前地球诞生以后，实在无法确定最早的生命形式究竟是在什么时候出现的。

一般认为大约是在40亿至35亿年前出现的。

1977年美国哈佛大学的化石专家巴洪，在南非发现了34亿年前的岩石中的含有细菌的化石。

因此，大约35亿年前，地球上肯定已经出现了生命。

人类是呼吸空气中的氧气而生活的，如果没有氧气，就会窒息而死。

因此，大概很多人都认为氧气无论对什么生物而言都是至关重要的。

而远古的地球大气中不含氧气，实际上，细菌中有很多种类一旦有氧就不能存活。

像这样的细菌，因为讨厌现在地球的含氧空气，所以被命名为厌氧菌。

此外，原生生物、真菌中也有些种类不需要氧。

35亿年前，我们最早的祖先就是厌氧菌。

此后，在这些厌氧菌中间，出现了像现在的蓝细菌一样能够进行光合作用的细菌。

蓝细菌是蓝藻中一个原始的种类，漂浮在海面上生活。

它的光合作用和植物一样，利用光能，把二氧化碳和水转化成有机物等营养物质，在这个过程中会产生氧气。

蓝细菌增加的结果，使得20亿年前地球上的氧逐渐多了起来，不仅是海水中的氧，大气中的氧也开始增加。

这是严重的环境污染，是地球上最早的大规模公害。

我们的祖先，尽管说那个时期还只是细菌，但也可以说正面临着首次出现的重大危机。

很多生物因此而死亡了。

但是，幸运的是地球上的所有生物还不至于全部灭绝，其中进化出了能够利用氧的细菌。

现在根据它们喜欢氧而命名为好氧菌。

地球上仍然还有些地方氧气无法进入。

地面以下很深的地方可能就没有氧气。

在这样的地方，古细菌的祖先勉勉强强地幸存了下来。

在现实中，我们已经变得完全依赖于氧，没有氧根本就不能生活了。

如果当初人类不得不在没有氧的环境中勉强生活，那恐怕不会有今天这样的繁华景象。

动物、植物如何产生在地球上的氧逐渐扩散、我们的祖先古细菌类生物陷入危机之前，生物主要是通过发酵的方法从养分中获得能量的。

这是现在的许多厌氧菌、酵母菌等采用的方法。

厌氧发酵发展历程

厌氧发酵发展历程
厌氧发酵是一种微生物在缺氧条件下进行代谢活动的过程，可将有机物质转化为能量和产生各种有用的代谢产物。

以下是厌氧发酵发展的历程。

早期探索：厌氧发酵的研究可以追溯到19世纪。

当时的科学
家对一些微生物进行实验，发现它们在无氧环境下能够进行代谢，这为厌氧发酵的研究奠定了基础。

发现产气菌：20世纪初，德国微生物学家希门尔极大地推动
了厌氧发酵的研究。

他首次发现了产气菌，即能够产生气体的微生物。

这一发现引起了科学界的广泛关注，开启了对厌氧发酵的深入研究。

酿酒产业的重要性：厌氧发酵在酿酒产业中具有重要地位。

人们在酿造过程中利用厌氧发酵产生酒精，并控制发酵条件来产生不同的香气和口感。

酿酒产业的发展推动了对厌氧发酵的理解和优化。

生物能源的发展：近年来，厌氧发酵作为一种可持续能源的生产方式备受关注。

通过利用厌氧发酵将有机废弃物转化为生物气体或生物甲烷，可取得可再生能源并减少温室气体的排放。

相关技术的不断发展使得厌氧发酵在生物能源领域具有广阔的应用前景。

工业应用拓展：除了酿酒和生物能源领域，厌氧发酵在其他工业应用中也发挥着重要作用。

例如，厌氧发酵可用于废水处理、
生物制药和有机化学的合成等领域。

随着科技的进步和理论的不断完善，厌氧发酵的工业应用将会越来越广泛。

总结：厌氧发酵发展至今已经有近200年的历史，从早期的探索到现在的广泛应用，科学家们对其作用机理和应用领域的认识不断深化。

随着技术的不断进步，我们可以预见厌氧发酵将继续在各个领域发挥重要作用，并为人类社会的发展做出更大的贡献。

沼气的形成过程

沼气的形成过程
沼气相信大家都不陌生，特别是在一些城市化高的农村，沼气是他们日常生活燃料的主要来源，这与沼气的主要成分有关，沼气的用途十分广泛，并且它的产生简单，不仅节省了成本，还大大提高了燃烧时的效率，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。

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，农作物的秸秆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。

沼气的产生

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。

沼气发酵是一个复杂的微生物学进程

①生长超级缓慢，如甲烷八叠球菌在乙酸上生长时其培增时刻为1—2天，甲烷菌丝倍增时刻为4—9天；②严格厌氧，对氧气和氧化剂超级灵敏，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代谢活动要紧终产物是甲烷和二氧化碳为要紧成份的沼气。
3、沼气发酵的条件
二、沼气发酵微生物
在沼气发酵进程中，有发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氧产乙酸菌、食氢产甲烷菌等五大类微生物参加沼气发酵。它们在发酵进程中的作用及对生存条件的要求，有以下三个时期：
第一个时期落：液化
在沼气发酵中第一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，也确实是把禽畜粪便、作物秸杆、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、甘油和脂肪等小分子化合物那个时期叫液化时期。
(3) 沼气发酵进程中的产甲烷时期
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。在沼气发酵进程中，甲烷的形成是由一群生理上高度专业化的古细菌一产甲烷菌所引发的，产甲烷菌包括食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌，它们是厌氧消化进程食物链中的最后一组成员，尽管它们具有各类各样的形态，但它们在食物链中的地位使它们具有一起的生理特性。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形下把乙酸和 H2／CO2。转化为气体产生-CO4／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进程由以上两组不同的产甲烷菌完成。
在沼气发酵进程中，PH转变规律一样是；在发酵初期，由于产酸细菌的迅速活动产生大量的有机酸，使PH下降；但随着发酵继续进行，一方面氨化细菌产生的氨中和了一部份有机酸；另一方面甲烷菌群利用有机酸转化成甲边远，如此使PH又恢复到正常值。如此的循环继续下去使沼气池内的PH值一直维持在的范围内，使发酵正常运行。因此，沼气池内的料液发酵时，只能维持必然的浓度，接种物和适宜的温度，它就会正常发酵，不需要进行调整。