发酵原料与产沼气量

沼气产量计算及热值换算方法大全

沼气产量计算及热值换算方法大全Revised by Hanlin on 10 January 2021实用：沼气产量计算及热值换算方法大全沼气产量计算1、理论计算公式沼气产量＝废水浓度（kgCOD/m3）×设备去除率（%）×废水日排放量（m3/d）×产沼气率其中，产沼气率为0.7 m3/kgCOD（理论值）2、其他沼气产量计算方式按养殖规模计算一般估算：5头猪、1头牛、150只鸡的粪便可产1m3沼气。

按照池容计算一般估算：6m3、8m3、10m3的沼气池容积可分别产1.2m3、1.6m3、2m3沼气。

按照池中的干物质计算如每公斤猪粪(干物质)产气量为0.43m3/kg。

按照去除的污染物计算如每去除1公斤COD可产生约0.35m3沼气。

沼气池需进调配成干物质含量（TS）为8%的粪污水料液，根据日粪污干物质产量和水力滞留期（20天），需要沼气池有效容积为800m3。

计算公式如下：沼气池有效容积=（×水力滞留期）/发酵料液浓度=（X×20d）/8% =800m3则粪污干物质量（X）为3.2t/d，粪便中干物质在厌氧反应阶段被降解50%，经固液分离后进入沼液约20%，转化为沼渣的干物质为总量的30%，新鲜沼渣含水率为65%，则：（3.2t/d×30%)÷（1-65%）=2.74t/d（3.2t/d÷8%）-3.2t/d×50%-2.74t/d=35.66t/d部分沼液回流去调节池调节粪水料液浓度，可减少清水用量并提高粪水料液中产沼气细菌的含量，沼液回流量按20t/d计。

因此，沼气与热值为4000K燃煤的换算公式为：燃煤量＝沼气产量×沼气含甲烷率×甲烷热值÷4000K根据美国麦卡蒂教授的推算：每去除1千克COD，在理想状态下可产甲烷0.35m3，折合含甲烷60%的沼气为0.583m3；每去除1千克BOD产生的沼气稍高，约为1m3左右。

收藏!各大领域沼气发酵原料产气特性及原料产气率汇总整表

收藏！各大领域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，方便大家随时对照查看，欢迎收藏！一、畜禽粪污表1、畜禽粪污原料特性及原料产气率注：FM：鲜重；TS：总固体；VS：挥发性固体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。

秸秆厌氧干发酵产沼气的研究

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图４秸秆日产气量及累计产气量新能源产业２５
科学研究
３．结论经试验测定，在温度３８℃、没有经过预处理高浓度发酵的条件下，玉米秸、稻草、烟叶杆及木薯杆的ＴＳ产气率分别为４１３ｍｌ／ｇ、３３６ｍＩ／ｇ、３３３ｍＩ／ｇ、２２２ｍｌ／ｇ，而ＶＳ产气率分别为４７０ｍＩ／ｇ、３８７ｍＩ／ｇ、４２６ｍＩ／ｇ、２４１ｍＩ／ｇ；玉米秸、稻草、烟叶杆和木薯杆都是高浓度
用。同时也适合于相关专业的学生和从事农业生产经营管理的人员阅读参考。
该书已由中国农业出版社出版，定价为３０元．邮寄另加１５％邮寄费。
联系人：刘伟电话：０１０—５９１９４９３３１３５０１０７８０７８
Ｅ—ｍａｉｌ：ＬＵＷＥＥＢＪ＠１６３．ｃｏｍ地址：北京市朝阳区麦子店街１８号楼中国农业出版社，
邮编：１００１２５
科学研究
秸秆厌萤干发酵产沼与的研皇九℃
陈智远姚建刚杭州能源环境工程有限公司
摘要：本试验以玉米秸、稻草、烟叶杆、木薯杆为代表的秸秆作为原料，在温度３８＂Ｃ，采用批量发酵工艺进行高浓度厌氧发酵产气研究。试验结果表明，玉米秸、稻草、烟叶杆及木薯杆的Ｔｓ产气率分别为４１３ｍｌ／ｇ、３３０ｎ１／ｇ、３３３ｍ］／ｇ、２２２ｍ１／ｇ，而ｖｓ产气率分别为４７０ｍ１／ｇ、３８７ｍｌ／ｇ、４２６Ｔｌｌ／ｇ、２４１ｍ１／ｕ。
玉米秸、稻草、烟叶杆及木薯杆在发酵启动１５天的累计产气量占总产气量分别为６０．９％、４２．４％、５１．８％和７３％：在发酵３０天时累计产气量占总产气量的７８．１％、６５．８％、６９．１％和８３．２％；而在发酵６０天时累计产气量占总产气量的９２．６％、８５．９％、９０．６％和９５．５％；表明四种秸秆在发酵进行６０天时，原料中的能够发酵的物质大部分转化为沼气。１０００９污泥空白在整个试验过程中累计产气量为８９７４ｍＩ；按比例去除污泥空白的产气量，玉米秸、稻草、烟叶杆及木薯杆的净累计产气量分别为３４７８２ｍｌ、２９０５０ｍＩ、２９２６３ｍｌ和５３０５ｍＩ。玉米秸、稻草、烟叶杆及木薯杆的ＴＳ产气率分别为４１３ｍＩ／ｇ、３３６ｍＩ／ｇ、３３３ｍＩ／ｇ、２２２ｍＩ／ｇ。而ＶＳ产气率分别为４７０ｍｌ／ｇ、３８７ｍｌ／ｇ、４２６ｍｌ／ｇ、２４１ｍｌ／ｇ。

沼气颗粒发酵原料产气性能试验

便得不到及时处理造成环境污染，一方面，西每年另广产生秸秆６００多万ｔ０，但由于秸秆的使用均需要进行预处理才能使用，而且使用后造成沼气池浮渣严重试运行等，后期沼气池管理带来困难。此，者开展沼气给为笔颗粒发酵原料研究，采用广西丰富的农林剩余物玉米秆、草、殖废弃物，便原料需经固液分离机脱水加稻养粪工，秆为自然风干后用筛网粉碎机粉碎，一定的比秸按
由于养殖业由过去一家一户家庭养殖逐步向集约化、模化方向转变，少农户不再养猪养牛，村户用规不农沼气原料供应不足的问题已成为制约沼气发展的主要
容积为４。的地上式沼气罐。试验用的发酵原料分别ｍ为：鲜农家猪粪，粪取自广西林科院附近猪场，沤新猪堆
２ｄ投料１０ｋ，得猪粪干物质含量为２、０ｇ测４％；气发沼酵颗粒原料，得干物质含量为８测０％，料３ｇ；个投０ｋ两
因素，已建沼气池使用率降低，时又制约新建户用使同
沼气池的发展。方面，于规模养殖不断增加，生粪一由产
０４７ｍ．后逐渐下降。第１之后基本达到稳定．９３之到０天

沼气产生量

1、沼气量理论计算公式：沼气产量＝废水浓度（kgCOD/m3）×设备去除率（%）×废水日排放量（m3/d）×产沼气率产沼气率： 0.7 m3/kgCOD（理论值）2、沼气换算燃煤公式沼气含甲烷率：65%；甲烷热值：6000K/ m3沼气与热值为4000K燃煤的换算公式：燃煤量＝沼气产量×沼气含甲烷率×甲烷热值÷4000K3、有关猪粪转化沼气率一般来说，鲜猪粪含SS（固形物）20%，1公斤SS可以0.2-0.4 m3的沼气。

去除每千克COD产0.35方沼气，每方沼气相当于一公斤标准煤实际产气计算去除COD千克数*0.35*0.8除1公斤COD可产0.4方沼气，每方沼气可以发电1.2-1.6度根据美国麦卡蒂教授的推算，每去除1kgCOD在理想状态下可产甲烷350L，折合含甲烷60%的沼气583L。

每去除1kgBOD产生的沼气稍高，约为1m³左右。

一立方沼气等于0.714公斤标煤；日产1000立方沼气能节约714公斤标准煤.。

一立方沼气产热值20514KJ。

标准煤热值29306KJ。

20514/29306=0714追问可是培训时，老师说一立方沼气要等于3公斤标煤，因为沼气的利用热效率比煤高多了，沼气可达90%以上，而煤低多了。

这样的算对吗？错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。

回答能源的种类很多，所含的热量也各不相同，为了便于相互对比和在总量上进行研究，我国把每公斤含热7000大卡（29306千焦）的定为标准煤,也称标煤。

另外，我国还经常将各种能源折合成标准煤的吨数来表示，如1吨秸秆的能量相当于0.5吨标准煤，1立方米沼气的能量相当于0.7公斤标准煤。

原煤20934千焦／公斤0．7143公斤标煤／公斤洗精煤26377千焦／公斤0．9000公斤标煤／公斤其他洗煤8374 千焦／公斤0．2850公斤标煤／公斤错误!未找到引用源。

餐厨垃圾中温湿式厌氧发酵产沼气的研究

©应用研究
中国资源综合利用 China Resources Comprehensive Utilization
Vol.39 No.6 2021年6月
餐厨垃圾中温湿式厌氧发酵产沼气的研究
肖扬帆，孙仕善，李昭君，周君杰，罗志刚
(宜昌建投水务有限公司，湖北宜昌443000)
摘要：根据宜昌餐厨垃圾项目稳定运行一年的工况，本研究对生产数据进行分析。分析指标不仅包括挥发
益增强项目可持续运行能力。厌氧发酵作为项目工艺的主流选择，因此项目沼气产量和影响产气因素的研究具有深远的意义。本文根据宜昌餐厨垃圾项目稳定运行一年的数据，分析餐厨垃圾中温湿式厌氧发酵系统产生沼气的运行工况,以期为类似项目提供借鉴。
1工艺流程
1.1项目概况宜昌餐厨垃圾处理项目是全国第二批试点项目，
XIAO Yangfan, SUN Shishan, LI Zhaojun9 ZHOU Junjie, LUO Zhigang (Yichang Construction Investment Water Co., Ltd., Yichang 443000, China) Abstract: According to the operating conditions of the Yichang Food Waste Project during one year of stable operation, this study analyzes the production data. The analysis indicators include not only the content of volatile solids (VS), but also the pH, temperature, daily biogas production and methane content o£ the anaerobic fermentation system. The organic load of the two anaerobic fermentation systems is between 1.02 〜 3.08 kgVS/(m3 • d), the biogas production rate is maintained at 651.34 ~ 2 371.03 Nm3/tVS, and the methane production rate is maintained at 312.71 ~ 1 493.75 Nm3/tVS. The best operating parameters are as follows: the organic load is 1 〜 2 kgVS/(m3 ■ d), the anaerobic fermentation temperature is 34 ~ 35 乞，and the pH is between 7.6 〜7.8. Keywords: food waste; medium temperature; anaerobic fermentation; biogas

干物质产气量

干物质产气量指的是单位质量干物质在一定时间内产生的沼气量。

具体的计算公式是：单位干物质（TS）产气量（mL/g）= 发酵周期（30 d）内累积产生的沼气量（V）/ 发酵物总质量（W）× 发酵物TS含量（TS）。

在具体的实践中，含水率对干物质产气量有一定的影响。

一般来说，含水率越高，越有利于发酵产沼气。

例如，含水率81%时30 d的总产气量最高，达到19550 mL。

此外，不同原料的干物质产气量也不同。

在35℃条件下，常用原料每千克干物质的产气量为0.3\~0.5 m³。

而根据国家标准GB9958-88，体重1kg的鸡年排粪便可产沼气3m³，体重50kg的人年排粪便可产沼气15m³，体重50kg的猪年排粪便可产沼气90m³，体重500kg的牛年排粪便可产沼气350m³。

以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询农业专家。

高中生物-沼气发酵技术

【高中生物-沼气发酵技术】沼气发酵技术发展及应用现状沼气是沼气发酵微生物在厌氧环境下将农作物秸秆或者禽畜粪便等可降解的生物质经过厌氧消化生成的可燃气体。

其主要成分是甲烷和二氧化碳，其中甲烷约占45 %～70 %、二氧化碳约占25 %～55 %；此外，沼气还含有大约5 %的其他气体（如H2S、N2、H2、CO、NH3等）。

沼气是具有很高热值的清洁燃料，经过净化的沼气完全燃烧后只生成H2O 和CO2，不会对环境造成污染。

沼气发酵在农业和生态方面的综合利用具有很大的经济价值和社会效益。

1沼气发酵原理及影响因素1.1 沼气发酵原理沼气是生物质经过多种微生物联合厌氧消化作用而生成的可燃气体。

厌氧消化就是在无氧的条件下,由兼性厌氧菌和专性厌氧菌联合降解有机物，最终生成二氧化碳和甲烷等气体的过程。

人们对于沼气发酵过程的划分仍存在争议；目前主要认为，沼气发酵过程可分为水解液化、酸化和甲烷化三个阶段。

第一阶段为水解液化阶段，兼性厌氧菌和发酵性细菌将原料中较大分子的成分(如纤维素等)水解成可溶于水的有机酸和醇类等。

第二阶段为酸化阶段；产氢产乙酸菌将第一阶段生成的有机酸和醇继续分解成小分子物质，同时生成氢气和二氧化碳。

第三阶段为甲烷化阶段；产甲烷菌将第二阶段生成的小分子物质转化为甲烷和二氧化碳气体，即发酵的最终产物沼气。

1.2 沼气发酵的影响因素影响沼气发酵的因素很多，其中最主要的因素包括原料成分、原料预处理情况、接种物种类、进料浓度、发酵温度和pH。

原料成分的影响：能够用来发酵产沼气的生物质很多。

传统的沼气发酵原料主要包括以秸秆类物质为代表的农业废弃物、禽畜粪便和污水处理厂的厌氧活性污泥、以及生活垃圾等。

选择容易降解的原料(如人畜粪便等)可以加快发酵的启动过程和提高发酵效率。

若原料选择不当则容易造成发酵系统酸积累严重而发酵无法启动或启动后产气量不高等后果。

原料预处理的影响：原料预处理是利用物理、化学或者生物等方法使生物质中不易被降解的物质提前得到腐化分解，在进料后更快启动发酵。

污泥厌氧发酵沼气产生规律研究

污泥厌氧发酵沼气产生规律研究摘要利用自制的沼气发生器和沼气净化装置，以污水处理厂污泥为原料进行厌氧发酵产沼气研究。

结果表明：污泥含水率在93%以上，但是c/n只有20.，厌氧发酵过程中codcr 不断下降，而在第6天时沼气产量达到0.63 l。

以氢氧化钠溶液吸收二氧化碳和硫化氢，浓度为2 mol/l时吸收率可达到99%以上。

关键词污泥；厌氧发酵；沼气；产生规律随着我国国民经济的发展和城市的现代化建设以及对城市的环境和生态平衡的要求，城市污水处理厂的兴建与运行管理已经成为现代化城市建设不可分割的一部分。

随着城市污水处理率的逐年提高，城市污水厂的污泥产生量也急剧增加。

据估算[1]，目前我国城市污水处理厂每年排放的污泥量（干重）大约为130万t，而且其年增长率大于10%，特别是在我国城市化水平较高的几个城市与地区，污泥的出路问题已经十分突出。

如果城市污泥全部得到处理，则将产生污泥量（干重）840万t，占我国固体废弃物总量的3.2%。

污泥是城市污水处理和废水处理不可避免的副产物，含有大量的有机质和营养元素，能量巨大。

另一方面，我国正面临着巨大的能源与环境压力，矿物能源和资源日益耗尽，开发并生产各种可再生能源替代煤炭、石油和天然气等化石燃料是世界今后解决能源紧缺的一种有效途径[2]。

在德国，城市污水厂通过污泥沼气发电，可满足其自用电力的7%[3]。

因此，利用污泥消化产沼气不仅能够解决污泥出路的问题，还使得污泥作为一种资源得到了利用。

1材料与方法1.1仪器与试剂1.1.1仪器。

注射器（0 ml）、电子天平（bs124s，北京赛多利斯仪器系统有限公司）、干燥箱（101-3y（a），苏州市大隆仪器仪表有限公司）、电炉（00 w，永康市豪鹰电器有限公司）、总碳测定仪（ww-0，上海谷雨环保科技有限公司）。

1.1.2供试原料与试剂。

供试原料为沉淀池污泥，南昌市朝阳污水处理厂提供。

试剂：硼酸、尿素、cuso4·h2o，北京化工厂产；无水氯化钙，上海市奉贤奉城试剂厂产；硫酸、硫酸汞、盐酸，上海振兴化工二厂有限公司产；硫酸亚铁氨，上海试四赫维化工有限公司产；重铬酸钾、硫酸银、氢氧化钠、三氧化铁、k2so4、甲基红，上海试剂一厂产。

秸秆类木质纤维素原料厌氧发酵产沼气研究

在反应初期，１￣５ｄ产气缓慢，是因为瓶内有少量氧气，影响了产甲烷菌生长繁殖。除１＃，２＃产气缓慢外，其它样品在第６￣１６ｄ达到高峰值，之后产气量开始逐渐下降到平稳产气阶段。从图３中看到１＃在第１０ｄ单日产气量最大为３０５ｍｌ，总产气量为６１５０ｍｌ，平均日产气量为１５４ｍｌ，产气率为０．３ｍ３／（ｍ３·ｄ）；２＃在发酵第１２ｄ达到峰值，日产气量最大值为５００ｍｌ，总产气量为８２００ｍｌ，平均日产气量为２００ｍｌ，产气率为０．４ｍ３／（ｍ３·ｄ）；３＃在发酵第１２ｄ达到峰值，日产气量最大值为８０５ｍｌ，总产气量为１４３５０ｍｌ，平均日产气量为３５０ｍｌ，产气率为０．７ｍ３／（ｍ３·ｄ），在产气高峰的１０ｄ内，产气率在１ｍ３／（ｍ３·ｄ）以上。从图４中看到，加降解菌１的４＃在发酵第１２ｄ达到峰值，日产气量最大值为１０００ｍｌ，总产气量为２０５００ｍｌ，平均日产气量为５００ｍｌ，产气率达到１ｍ３／（ｍ３·ｄ），
ｂａｃｔｅｒｉａ１＃：秸秆（不加菌种、堆沤１０ｄ）３５ｇ、猪粪１５ｇ（干），固体含量：１０％；２＃：秸秆（不加菌种、堆沤１０ｄ）２５ｇ、猪粪２５ｇ（干），固体含量：１０％；３＃：秸秆（不加菌种、堆沤１０ｄ）３２．５ｇ、猪粪２２．５（ｇ），固体含量：１５％。
表１发酵物配比Ｃ／Ｎ比值Ｔａｂｌｅ１Ｄｒｙｍａｔｔｅｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆＣ／Ｎ

沼气发酵工艺参数对沼气及沼液成分影响的实验研究

沼气发酵工艺参数对沼气及沼液成分影响的实验研究一、本文概述随着全球对可再生能源和环境保护的日益关注，沼气作为一种可再生的清洁能源，其开发和利用受到了广泛关注。

沼气发酵工艺参数是影响沼气及沼液成分的关键因素，直接关系到沼气的产量和品质，以及沼液作为有机肥料的价值。

因此，本文旨在通过实验研究，探究沼气发酵工艺参数对沼气及沼液成分的影响，为优化沼气发酵工艺、提高沼气产量和品质提供理论依据和实践指导。

本文将首先介绍沼气发酵的基本原理和工艺流程，阐述沼气发酵工艺参数的定义和分类。

在此基础上，设计并实施一系列实验，通过控制不同的发酵温度、发酵时间、底物浓度等关键工艺参数，观察并记录沼气产量、沼气成分（如甲烷含量、二氧化碳含量等）以及沼液成分（如有机质含量、氮磷钾等营养元素含量）的变化。

通过对实验数据的分析，本文将探讨不同工艺参数对沼气及沼液成分的影响机制，揭示各参数之间的相互作用关系。

结合国内外相关研究成果，对比分析不同工艺参数下的沼气发酵效果，提出优化沼气发酵工艺的建议和措施。

本文的研究成果将为沼气发酵技术的推广应用提供有益参考，有助于推动沼气产业的可持续发展，促进环境保护和能源结构的优化。

通过深入研究沼气发酵工艺参数的影响，有望为其他生物发酵过程的优化提供借鉴和启示。

二、材料与方法本实验选用了多种不同的农业废弃物，包括猪粪、牛粪、鸡粪和农作物秸秆等，作为沼气发酵的原料。

这些原料均来自当地的农业生产和畜禽养殖场，具有广泛的代表性。

实验采用了标准的沼气发酵装置，包括厌氧发酵罐、气体收集系统和沼液收集系统。

厌氧发酵罐采用密封设计，保证厌氧环境；气体收集系统用于收集沼气并测定其成分；沼液收集系统则用于收集并分析发酵后的残余液体。

（1）预处理：所有原料在进行沼气发酵前都进行了预处理，包括破碎、混合和调节水分含量，以保证原料在发酵过程中的均匀性和通透性。

（2）发酵实验：将预处理后的原料按照不同的工艺参数进行分组发酵。

不同农作物秸秆干发酵产沼气对比试验

收稿日期：2014-10-30项目来源：新疆农业职业技术学院科研项目（XJNZYKJ2012011）作者简介：刘德江（1966－），男，汉族，教授，主要从事沼气及肥料技术领域的研究工作，E-mail ：xnliudejiang@126．com 不同农作物秸秆干发酵产沼气对比试验刘德江，张晓宏，饶晓娟（新疆农业职业技术学院，新疆昌吉831100）摘要：干发酵技术具有系统稳定、处理量大、节水、占地少、容积产气率高等优点，试验选取水稻、小麦及玉米3种常用的农作物秸秆为原料，进行干发酵产沼气试验。

结果表明：加碱预处理后水稻秸秆容易降解，玉米秸秆次之，小麦秸秆较难降解。

3种秸秆在发酵过程中产气量及沼气中的甲烷含量相差较明显，干物质产气率的大小顺序为：水稻秸秆﹥小麦秸秆﹥玉米秸秆。

综合对比降解率、干物质产气率及甲烷含量等发酵参数，以水稻秸秆最好，其次为玉米秸秆，小麦秸秆最差。

关键词：作物秸秆；干发酵；产气率；降解率中图分类号：S216．4文献标志码：B文章编号：1000－1166（2015）04－0054－03Biogas Production Comparison of Different Crop Straws under Dry Anaerobic Fermentation /LIU De-jiang ，ZHANG Xiao-hong ，ＲAO Xiao-juan /（XinJiang Agricultural Vocational and Technical College ，ChangJi 831100，China ）Abstract ：Crop straws of rice ，wheat and corn were used as raw materials and the dry anaerobic fermentation were carried out in this study．The results showed that the rice straw was easier to be degraded than corn straw and wheat straw after al-kaline pretreatment and the wheat straw was the most difficult．The gas production rate and the methane content of three kinds of straws were obviously different．The dry matter biogas production rate were in order of rice straw ﹥wheat straw ﹥corn straw．Consider of degradation rate ，gas production rate and methane content comprehensively ，the rice straw was the best ，followed by the maize straw and wheat straw．Key words ：crop straw ；dry fermentation ；gas production rate ；degradation rate我国农作物秸秆资源丰富，年产量约为7亿吨左右，近年来，农村户用沼气池和大中型沼气工程采用粪便与秸秆混合原料发酵生产沼气，但国内普遍采用湿发酵工艺，干物质浓度（TS ）一般在6% 12%，目前在实际生产中原料的产气率却不高，且秸秆原料型沼气池的启动时间要比纯粪便型慢5 10天。

互花米草发酵产沼气的潜力研究

互花米草发酵产沼气的潜力研究摘要以互花米草、稻草和麦草为原料,采用常温单相厌氧发酵工艺,进行厌氧发酵产沼气试验,结果表明:互花米草是一种较好的发酵原料,其ts产气率可以达到0.20～0.23l/g;互花米草对反应溶液的酸碱度有一定的缓冲能力,使发酵液不会出现酸化现象。

关键词互花米草;厌氧发酵;沼气中图分类号 s51 文献标识码a文章编号1007-5739(2009)14-0229-01互花米草(spartina alterniflora loisel)属禾本科米草属多年生湿生草本植物,原产于北美洲大西洋沿岸[1]。

20世纪80年代初引入我国用于保滩护岸,改良土壤,绿化海滩和改善海滩的生态环境。

但因其有很强的生命力和繁殖能力,致使其在我国沿海分布范围不断扩大,给沿海地区带来一系列的危害[2]。

为减小互花米草对我国沿海生态环境造成的危害,一些研究者提出了包括物理、化学和生物等不同的解决方法[3-5],但就目前情况看,效果并不是十分理想。

互花米草是一种生物质资源,如果它能像麦草、稻草等其他纤维素生物质能源一样用于厌氧消化产沼气,那么不仅能为互花米草的治理提供一个新思路,而且能变害为宝。

为此,开展了以互花米草、稻草和麦草为原料用于厌氧消化产沼气的研究,一方面研究互花米草用于厌氧消化产沼气的可行性;另一方面对比互花米草与稻草、麦草产气的潜力。

1材料与方法1.1试验材料试验原料为互花米草、稻草和麦草。

互花米草采自上海市南汇区东海海滩的互花米草盐沼,稻草和麦草采自安徽省蒙城市。

原料采集后放置于实验室,在自然条件下风干,风干后用切纸刀切成2～3cm的小段,用于厌氧发酵产沼气试验。

接种物取自上海市松江污水处理厂的厌氧消化塔处理后的脱水污泥。

原料物理化学性质见表1。

1.2试验装置和方法采用批量发酵方式进行,试验装置由发酵装置、气体收集装置和连接管道共同构成(图1)。

发酵装置由透明树脂玻璃加工而成,分上下2个分体,通过法兰连接,其中下分体为投料区,上分体为集气区。

户用沼气不同发酵原料产气效果试验

（单位：）
普遍使用的稻草和食用菌废菌料作为沼气池发酵原料进行试验，为沼气原料的利用提供参考。
１材料与方法
１１试验设计．
考虑到沼气池发酵启动时原料的碳氮比应掌握在１０～３：为宜，如果单独将稻草和食用菌废菌料０１
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养猪场沼气工程工艺计算

养猪场沼气工程工艺计算一、物料衡算计算1.发酵原料一般一头猪日排粪便2kg , 猪粪便含固率为20%,排尿量3kg 【1】，该养猪场年出栏量5000头。

粪便量=2x5000=10000kg/d =10t/d粪便固体量TS=10t/d×0.2=2t/d排尿量=3000×5 =15000kg/d=15t/d2.沼气产量计算考虑5%的干物质损耗率，每天投粪便固体量TS为2000kg，产沼率为0.28～0.32 m3/kgTS，取值0.30 m3/kg TS，则可产沼气为：沼气量=2000x(1-0.05)x0.3=570 m3/d日沼气产量计算表3.沼肥产量估算和利用①干物质减量化计算全天输入干物质量为2000kg，厌氧阶段消耗量为 TS 的65%为1300kg，该部分 TS消耗是生物质能转化、沼气生产的主体。

厌氧阶段TS的输出量为700kg，其中205kg，由厌氧反应器底部作为沼渣排出，进入沼渣储存池；495kg与厌氧反应器上部出水一并排出。

干物质减量化计算表②沼肥产量的估算一般情况下沼渣含水率为93%，沼液含水率为97%。

沼渣干物质含量0.205t/d，按93%含水率计算，则：沼渣产量=0.205/0.07=2.93t/d沼液干物质含量为0.495/d，按97%含水率计算，则沼液产量=0.495/0.03=16.5t/d沼肥产量计算表二、热量平衡计算1.沼气日产热值沼气的热值常在5000～6000kcal/m3【2】,取值5500kcal/m3，已知沼气日产量为570 m3/d，则沼气日产热值=5700x5500=3135000kcal2.沼气锅炉的日耗热量沼气锅炉主要用于厌氧罐冬季加温和为场内生产与生活供热或蒸汽。

沼气锅炉的热效率较高，一般在90%以上转化为热水或蒸汽加以利用。

一般每天用100 m3/d用于沼气锅炉，则沼气锅炉的日耗热量=100x5500=550000kcal三、水平衡计算本设计中采用高浓度反应器设计，养殖场产生的10t/d鲜猪粪全部投放到高浓度反应器，并调配成6％干物质浓度，则可配成沼气原料34t，需要配浆水24t，此部分水取自养殖场畜禽尿液和污水。

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。

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/(m3·d)、VSkg/(m3·d)和TSkg/(m3·d)，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/(m3·d)，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 + 1.04CCO2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。