沼气发酵菌种
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。
沼气发酵菌种与发酵原料浓度
肥猪 ， 他按 照 技 术 人 员 的 指 导 ， 正 常 料 液 比例 进投 料 ； 按
周 永 强 家 买 了８ 粪 全部 投 入 沼 气 池 内。 ｍ猪 其结 果是 ， 蒋 连 利产 气 速 度 快 ， 只用 １ｄ 时 间便 能 用 沼 气做 饭 ， 产 ０的 但
气量 少 ， 经常 是 断断 续续 ， 时而做 二 顿饭 ， 而做 一 顿饭 ， 时 有 时连 一顿 饭做 不下 来就 没有 气 了 ； 永谋 家 沼气 池投 料 周 后 １ｄ ４ 开始 产 气使 用 ， 气 率 高 而 且 稳 定 ， 产 他使 用 的是 伟 友牌沼气双灶 ， 边炒菜， 一 一边 蒸 馍 、 饭 ， 日三 顿 ， 烧 一 气 都 用 不 了 ， 时还 帮 左邻 右舍 烧 开 水 ； 安徽农学通报 ，Ａ ｈ ｉ ｒ ＳｉＢ ｌ２ ０ ，４ １ ） ｎ ｕ ｉ ｃ． ｕ１ ０ ８１ （６ Ａｇ ． ．
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沼 气 发 酵 菌 种 与 发 酵 原 料 浓 度
李祥志
（ 县农业 委员会农 村能源 办公室 ， 徽萧 县２５ ０ 萧 安 ３ ２ ０）
摘 要： 本文分 析 了沼气发酵 菌种及发 酵原料 浓度在 沼气生 产过程 中存在 的 实际问题 ， 并提 出了相应 的技 术对策 ，
保证 沼气正常 产气 。 关键 词 ： 气生 产； 气发 酵菌种 ； 沼 沼 沼气发 酵 浓度 中图分 类号ｓ １ ． ２ ４ ６ 文献标 识码Ｂ 文章编 号１ ０ － ３（ ０ ７ ７ ２ ８）１－ ５ ０ ０ ７１ ０ １ －２ ６ ２
为 了避 免 这些 现 象 的发 生 ， 证 沼气 池正 常 产气 ， 须注 保 必
意沼 气菌种 的培养及 发酵原料 的配 比。
宜， 随着气 温的变化 ， 料 的数 量和种 类要加 以适 当调 节。 投 沼气 发 酵浓 度 不 同 ， 沼气 池 的产 气速 度 、 产气 数 量 也 就 不 同 。 此 ， 们 在孙 圩 子 乡 丁楼行 政 村做 过 详 细的 调 对 我 查 对 比 。 村 的蒋 连利 、 永谋 、 永 强三 家 同是 ２ ０ 年４ 该 周 周 ０４ 月建 成 的沼气 池 ， 经过 我 们技 术 人员 检 查验 收 过后 ， 允许 他们 投 料 ， 连 利 是一 个养 殖 户 ， 有 种猪 、 蒋 拥 育肥 猪 、 仔猪
沼气发酵
沼气发酵李兴杰(河北省唐山师专生物学教研室063000) 沼气是有机物经沼气发酵微生物的发酵作用而产生的一种混合气体。
因人们最初是在沼泽地带发现并认识这种气体的,故命名为“沼气”。
其主要成分是甲烷(CH4),另外还有二氧化碳和少量的硫化氢、一氧化碳、氢等气体。
甲烷是一种无色无味的可燃气体,它和空气混合遇明火就能燃烧并放出大量的热。
1 沼气发酵1.1 沼气发酵微生物 沼气发酵微生物种类繁多,分为不产甲烷群落和产甲烷群落。
不产甲烷微生物群落主要是一类兼性厌氧菌,从生理功能上又可分为基质分解菌群和挥发酸生成菌群。
它们具有水解和发酵大分子有机物而产生酸的功能,在满足自身生长繁殖需要的同时,为产甲烷微生物提供营养物质和能量。
此类微生物包括的范围很广,有化能自养菌、化能异养菌和光能异养菌,甚至还有真菌、原生动物的存在。
产甲烷微生物群落,通常称为甲烷细菌,依照形态特征可分为甲烷杆菌属、甲烷球菌属、甲烷八叠球菌属、甲烷螺菌属。
甲烷细菌的分类地位迄今尚未能确定,属于一类特殊细菌。
甲烷细菌的细胞壁结构没有典型的肽聚糖骨架,其生长不受青霉素的抑制。
在甲烷细菌细胞之中没有发现细胞色素C,但细胞内有其它细菌所没有的专一性转甲基的载体——辅酶M。
在厌氧条件下,甲烷细菌可利用不产甲烷微生物的中间产物和最终代谢产物作为营养物质和能源而生长繁殖,并最终产生甲烷和二氧化碳等。
1.2 沼气发酵过程 沼气发酵过程一般包括2个阶段,即产酸阶段和产气阶段。
沼气池中的大分子有机物,在一定的温度、水分、酸碱度和密闭条件下,首先被不产甲烷微生物菌群之中基质分解菌所分泌的胞外酶,水解成小分子物质。
如蛋白质水解成肽和氨基酸;脂肪水解成丙三醇和脂肪酸;多糖水解成单糖类等。
然后这些小分子物质进入不产甲烷微生物菌群中的挥发酸生成菌细胞,通过发酵作用被转化成为乙酸等挥发性酸类和二氧化碳。
由于不产甲烷微生物的中间产物和代谢产物都是酸性物质,使沼气池液体呈酸性,故称酸性发酵期,即产酸阶段。
沼气发酵微生物的种类
沼气发酵微生物的种类沼气发酵微生物是一个统称，包含发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢产沼气（CH4）菌、食乙酸产甲烷菌五大类群。
这些微生物依照各自的养分必要，起着分歧的物资转化感化。
从庞杂有机物的降解，到甲烷的形成，就是由它们分工合作和彼此感化而完成的。
在沼气发酵进程中，五大类群细菌组成一条食品链，从各群细菌的心理代谢产品或它们的运动对发酵液pH值的影响来看，沼气发酵进程可分为水解、产酸和产甲烷阶段。
前三类群细菌的运动可使有机物形成各类有机酸，是以，将其统称为不产甲烷菌。
后二类群细菌的运动可使各类有机酸转化成甲烷，是以，将其统称为产甲烷菌。
1.不产甲烷菌不产甲烷菌能将庞杂的大分（fn）子有机物酿成简略的小分子量的物资。
它们的种类繁多，依据感化基质来分，有纤维分化菌、半纤维分化菌、淀粉分化菌、卵白质分化菌、脂肪分化菌和一些特殊的细菌，如产氢菌、产乙酸菌等。
2.产甲烷菌产甲烷菌是沼气发酵的主要成分--甲烷的发生者。
是沼气发酵微生物的焦点，它们严峻厌氧，对氧和氧化剂很是敏感，最合适的pH值范畴为中性或微碱性。
它们依附二氧化碳（CO2）和氢进展，并以废料的情势排出甲烷，是恳求进展物资最简略的微生物。
沼气微生物的进展纪律生物和性命运动以新陈代谢为基本，沼气发酵微生物的进展和代谢进程可分顺应期、对数进展期、均衡期、衰亡期四个时代。
1.顺应期菌种方才接入新奇培育液中，细菌的各类心理性能必要有一个顺应进程，细胞内各类酶体系要颠末一番调剂，这一时代细菌并不立刻进行滋生（zh）。
顺应期的是非与细菌的种类及状况变更前提有关。
例如，滋生速度快的酸化菌，一般顺应期较短，滋生速度慢的产甲烷菌顺应期就较长。
此外接种量的几多，接种物所处的进展发育阶段及其前后生涯前提都对顺应期的是非有所影响。
2.对数进展期细胞颠末一段顺应后，渐渐以最快速度进行滋生，即按1、2、4、8、16的级关于沼气发酵的微生物数上升。
这一段时间内发酵产品的增加速度随细胞数量的增加而上升。
秸秆沼气发酵厌氧菌群的培养及应用
秸秆沼气发酵厌氧菌群的培养及应用摘要：秸秆沼气发酵厌氧菌群是一个复杂的菌系，针对分离纯培养周期长、菌剂制备过程比较复杂等难点，提供了一种简便的秸秆沼气发酵厌氧菌群的培养方式——原位混合培养。
①小试试验表明：接种50%培养后的厌氧菌泥，厌氧发酵原料总固体（TS）12%，在37℃下，试验B组能快速适应厌氧发酵新环境，厌氧发酵21d时，累积产气量较试验A组高出28.39%；②中试试验结果显示：第三阶段的发酵原料中接种物的50%替换为培养后的厌氧菌泥，37℃厌氧发酵10d，沼气池容产气率平均达到1.1L/（L·d），累积产气量较前两个阶段的平均值高出32.46%。
该方法适用于连续性沼气发酵工程，以增加沼气发酵系统中的厌氧微生物数量，增强微生物代谢活动，改善沼气发酵系统，使其保持连续稳定的产气。
秸秆沼气发酵厌氧菌群是一个复杂的菌系，包括水解发酵菌、产氢产乙酸菌和产甲烷菌[1-2]，厌氧菌的分离、培养操作需要严苛的条件，从分离到制备菌剂需要经历鉴定、生理生化试验、降解试验、扩增试验、复壮与保存等多个步骤，制备周期长且制备过程比较复杂，普通单位和个人难以实现。
所采用的分离纯培养技术手段决定了该方法仅仅能够获得现有技术条件下可纯培养的厌氧菌，不能获得以共生、共代谢等方式存在于厌氧环境中的厌氧微生物，而这部分微生物在环境中占绝大多数。
菌剂的微生物构成比较简单，往往只有一种或几种厌氧菌，难以适应成分复杂的发酵原料的生化处理。
王旭辉等对玉米秸秆与牛粪联合发酵产气中微生物多样性做了大量实验工作，为新疆地区牛粪秸秆沼气发酵菌剂制备提供了科学依据[3]，但其具有一定的局限性，在工程上的应用性能尚不可知。
张云茹等从污水处理厂污泥中筛选出3个产甲烷优势菌群，但由于产甲烷菌生境的特殊性，目前在实验室能纯培养出的产甲烷菌种类是有限的，另外沼气池内菌群结构复杂、微生态环境的不可控性等因素都制约着沼气工程的规模化发展[4-6]。
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。
谈谈户用沼气高效产气发酵菌种核心技术要领
谈谈户用沼气高效产气发酵菌种核心技术要领发酵菌种最关键：沼气的产气时一个微生物消化代谢过程，所以参与沼气发酵的微生物（各种分解菌和产甲烷菌）的数量和质量与产气沼气的关系极大。
通常情况是：在原料、发酵温度等条件一致时，参与沼气发酵的微生物越多，质量越好，产气的沼气越多，沼气中的甲烷含量越高，沼气的品质也就越好。
现将其技术要点浅述如下：1.沼气发酵接种物的收集。
用于农村沼气发酵的产甲烷细菌目前只能在自然界采集。
我们把自然界采集的含甲烷菌丰富的活性污泥称作沼气发酵接种物。
一般在两种情况下要投入发酵接种物。
一是新池刚建好填料或旧池彻底大换料时，需要加入发酵接种物，其添加量为投料量的20～30％。
如建一个俄立方米沼气池，启动投料量为5立方米，需装入1.0～1.5立方米的活性污泥作接种物。
在料液和接种物投足后，在活动盖口用长柄粪瓢或其他设施进行搅拌，把接种物与原料混合均匀后再封盖。
二是当投料较多，料液酸化，无法正常发酵时，适当添加接种物，可以很快调节酸碱度（ＰＨ值），实现正常发酵。
那么，哪些地方可以收集到接种物呢？它们一般存在于具有丰富有机物，又有一定水层密封覆盖的地方。
比如使用多年的粪池，靠近厨房、厕所的阴沟，屠宰场、食品加工的污水池，还有正常使用的沼气池等处。
活性污泥分布在底部沉淀物和清水层之间，流动性很好。
一般用木棍轻轻搅动就有气泡产生的池、坑、沟等处都有产沼气的活性污泥。
用于沼气池启动投料时使用的活性污泥，最好是用产气正常的沼气池或靠近牛舍的污水沟中的活性污泥。
2.沼气池发酵接种物的人工培养方法。
质量较好的活性污泥是有限的，特别是建新房并同时建沼气池的农户，在附近难以取到大量正常的沼气发酵活性污泥时，可以采用人工培养驯化的办法解决。
沼气发酵活性污泥（又称沼气发酵接种物）的培养方法是：找一个小坑，若没有，可以在沼气池附近挖一个2立方米左右的土坑，作一下简易的防渗漏处理，放入少量的活性污泥或牛粪。
若用牛粪应加水５倍左右调稀，表面用塑料布覆盖。
2001 3 分析沼气发酵的微生物过程
20013 分析沼气发酵的微生物过程。
（9 分）在沼气发酵过程中，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。
它们在发酵过程中的作用及对生存条件的要求，有以下三个阶段：第一个阶段落：液化在沼气发酵中首先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，也就是把禽畜粪便、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这个阶段叫液化阶段。
第二个阶段：产酸这个阶段是三个细菌群体的联合作用，先由发酵性细菌将液化阶段产生的小分子化合物吸收进细胞内，并将其分解为乙酸、丁酸、氢和二氧化碳等，再由产氢乙酸菌把发酵性细菌产生的丙酸、丁酸转化为甲烷菌可利用的乙酸、氢和二氧化碳。
另外，还有耗氧产乙酸菌群，这种细菌群体利用氧和二氧化碳生产乙酸，还能代谢糖类产生乙酸，它们能转变多种有机物为乙酸。
液化阶段和产酸阶段是一个连续过程，统称不产甲烷阶段。
在这个过程中，不产甲烷的细菌种类繁多，数量巨大，它们主要的作用是为产甲烷菌提供营养和为产甲烷菌创造适宜的厌氧条件，消除部分毒物。
第三个阶段：产甲烷在此阶段中，产甲烷细菌群可以分为食氢产甲烷菌和依乙酸产甲烷菌两面三刀大类群。
已研究过的就有70多种产甲烷菌，它们利用以上不产甲烷的三中菌群所分解转化的甲酸、乙酸、氢和二氧化碳小分子化合物等生成甲烷。
①生长非常缓慢，如甲烷八叠球菌在乙酸上生长时其培增时间为1—2天，甲烷菌丝倍增时间为4—9天；②严格厌氧，对氧气和氧化剂非常敏感，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代谢活动主要终产物是甲烷和二氧化碳为主要成分的沼气。
农村沼气池接种低温驯化沼气发酵微生物试验
农村沼气池接种低温驯化沼气发酵微生物试验摘要利用生化培养箱，人工驯化繁殖可用于冬季低温条件的沼气发酵微生物菌群（种子），接种于农村沼气池，研究了不同处理对厌氧发酵产气量的影响。
结果表明：接种人工培养的低温菌群对提高产气量有明显作用。
关键词农村沼气池；接种；低温驯化；微生物菌群；产气量农村沼气已成为我国发展生态农业的一个重要环节，有着广阔的发展前景，对改善民生条件有重要的战略意义。
但是，在沼气池的实际运行中也存在一些普遍性的问题，突出表现在：寒冷低温季节沼气产量明显减少，同样数量的沼气原料产气量常常不及夏季的1/3；沼气发酵原料在池内得不到充分的分解和利用，实际沼气转换率（原料产气率）较低，发酵原料的产沼气潜力得不到充分发挥而被浪费。
为了提高沼气池发酵原料的分解利用率和产气量，国内外都十分注重在沼气池内保持较多的产甲烷菌群。
沼气发酵是在多种微生物相互作用下完成的，产甲烷菌是其中最重要的一类，其广泛存在于发酵体系中。
因此，探索适宜在低温条件发酵产气的微生物，繁殖培养接种到沼气池，无疑是解决冬季产气量低的重要途径之一。
笔者利用实验室驯化的低温菌群（以下简称菌种），进行人工培养繁殖，加入沼气池增加池内微生物菌群的数量，探索其对提高产气量的作用，以期为提高农村沼气在低温条件时的产气量提供试验依据，为菌种推广应用提供理论参考。
1 材料与方法1.1 试验概况试验地为平塘县卡罗乡卡罗村，位于贵州省南部，海拔710m，2008年2～3月平均气温7.8℃。
试验时间为2007年12月至2008年3月。
试验材料为低温驯化繁殖的沼气发酵复合微生物菌群（以下简称菌种），酶促剂（NiCl2）。
1.2 试验方法1.2.1 菌种制备。
取置于生化培养箱（恒温6℃）中驯化培养6个月的沼气发酵液6L（低温驯化种子），加入鲜猪粪14kg，水30kg密闭发酵20d后，再按上述比例继续扩大繁殖到需要的量，即为用于沼气池接种微生物菌群，以下简称种子。
哪些物质可以作为沼气发酵原料
1、哪些物质可以作为沼气发酵原料？可作为沼气发薛原料的许多，最常用的是：人、畜粪便，各种农作物秸秆，以及大型酒厂、味精厂, 柠椽酸厂、屠宰场排出的有机废水，前者是户用沼气池使用的原料，后者是大型沼气工程使用的原料。
2、如何预备沼气发酵菌种？沼气发酵菌种的质量和数量是启动沼气池成败的关键，一般应根据沼气池装料容积的10%备好菌种。
新建沼气池在启动时，应在投料前15天左右备好曲种（老料），最好是用老沼气池排出的沼液，没有老料的地方，猪舍、牛栏排出的陈年粪便污水，都是良好的活性污泥，均可作为沼气发酵曲种。
3、新沼气池第一次如何进料?沼气池建成以后，首次进料应以人畜粪便为主，必需是新料、老料混合物，老料至少占"3,新料指产出不久无微生物的人畜粪便，老料是指存放2个月以上L1腐熟有微生物的人畜粪便。
一般来说，家用10m'沼气池，首次进料约屡箕40-60担。
15m'沼气池，首次进料约80-100 担。
20布沼气池，首次进料120T40担。
4、新建沼气池如何启动？沼气池启动分两种原料，两种方法进行:（1）用人、畜粪便为原料的沼气池启动：初次投料，应将备好的菌种先投入池内，再将原料投入池内，放开1-2天，让其充分好氧，适应环境，然后加水封盖，上流式浮罩沼气池投料至溢流口溢料为止。
料液浓度掌握在6%-8机夏季待3-4天后可放气试火，冬季10天后放气试火。
（2）以农作物桔杆为原料的沼气池启动：先携秸秆切断至10厘米长，用水泡湿，堆泯3-5天分层装入沼气池，按发酵池容积加入30% 的猪粪水，加水封盖，在有大型沼气池的地方，可取大型沼气池排出来的沼液作为菌种加入池内，一般5天后可放气试火。
注间：①冬季气温较低季节不宜投料启动。
②进料口直径要加大到300皂米，从天窗口出料。
5、如何进行日常添加新料和出老料?一般新池投料或老池大换料后30天左右，当产气率明显卜.降时，应准时添加新奇原料，要求3-5天加料一次，假如沼气池与栏相连，则随时可进料。
沼气发酵的物料理化特性及微生物群落多样性分析
广西大学硕士学位论文沼气发酵的物料理化特性及微生物群落多样性分析姓名：蒋建林申请学位级别：硕士专业：生物化学与分子生物学指导教师：武波20090624沼气冀肆的物料理化特性反微生物群落多样性分析９００００８（１０００７００００童６００。
ｏ鞋５００００萋４００００１Ｊ３００００２００００１００００４０６０８０艇酵天数累计产甲烷帚・祟ｌｆ产沼气吊ｌ划３－３牛巍发酵过桴的累积产沼气ｍ和产甲烷苗Ｆｉｇ３—３Ｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｇａｓｙｉｅｌｄａｎｄｍｅｌｈａｎｅｙｉｅｌｄｄｕｎｎｇｆｏｍｅｎｔａｔｉｏｎ根据牛粪发酵每人的，ｎ沼气耻和产甲烷带，计算山粱¨沼气砒雨ｌ累计甲烷鼙的变化．横芈标为垃酵时问，纵坐标为气体体积（ｍＬ）。
６００Ｃ】５００ＣＩ喜４０００妻３０００摹２０００１０００发酵天数吲３－４猪粪挺酵过栏每天产淄７ｔ硅、产甲烷精。
，对应甲烷含｛一｝的变化Ｆｉｇ３４ＣｈａｎｇｅｏｆｂｉｏｇａｓｙｉｅｌｄｍｅｔｈａｎｅｙｉｅｌｄａｎｄＣＨ４ｃｏｎｔｅｎｔｐｅｒｄａｙｄｕｎｎｇｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎⅢ排水法洲定猪焱发酵过样ｒ｝－每人的研’Ｃ啦，川‘Ｌ相色谱法测定每天沼气中甲烷禽｝・｝，根据沼气姑×甲烷舍馘，计算山每天，“甲炕砒。
横坐札、为发酵时问．土纵坐标为２Ｌ体体积，次纵屯标为甲烷弁艟。
一蚓姐堪廿ｉｉ０●ｌ六个发酵罐都在１０８之后每天产气量小于１００ｍＬ，基本停止产气。
再回到图３．１的ｐＨ值变化图，第１２天ｐＨ值最低，牛粪发酵罐和猪粪发酵罐ｐＨ都达到最低６．４，说明发酵罐里的有机酸的积累达到最大，是不产甲烷菌（产酸菌）将有机物分解为简单有机酸的缘故。
牛粪发酵罐持续一周之后，ｐＨ恢复到７．０；猪粪发酵罐持续到第２９天之后ｐＨ值逐渐回升，而这个时期正是产甲烷高峰期，是产甲烷菌将甲酸、乙酸转变为甲烷的活跃时期。
牛粪发酵罐在第２２天之后，ｐＨ上升到初始的７．２左右，猪粪发酵罐在第４８天之后，ｐＨ上升到初始的７．Ｏ左右，基本维持稳定，而这个时候正是稳定产气期，之后，当产甲烷菌将已经积累的酸基本都转化为甲烷，所以ｐＨ值一直回升且产气量之后也在下降直至产气基本停止。
制取沼气的七个条件
（郭丹丽 长春市农业学校）
科教专版
KE JIAO ZHUAN BAN
目前应用最多的、技术较成熟的是以空气 为气化剂对秸秆进行气化。 这种秸秆气最主要 的特点就是含氮气的比例较高， 因此热值也就 偏低。 在秸秆气中主要可燃成分为一氧化碳和 氢气，以及少量的甲烷。 而普通煤气中的甲烷及 其他烃类的碳氢化合物占绝大部分比例， 因而 热值较高。
２.２.３ 加强科技的投入 组织科技人员研制开发或引进低 毒、 低残留的农药技术， 开发新农药品 种， 加快发展绿色农业所必需的生物农 药。 ２.２.４ 加强管理 加强农药的科学管理， 加大宣传教 育力度，加强使用农药的技术指导。 农业 技术推广部门要经常深入村屯进行指 导，实现安全用药。 ３.其 他 污 染 的 控 制 与 防 治 畜禽养殖污染防治对策要严格执行 国家制定的 《畜禽养殖污染防止管理办 法》，实行综合利用优先、资源化、无害化
６．８～７．５为宜。 如低于或高于此值，沼气 发酵就会缓慢，甚至不能正常进行。
５． 适宜的发酵浓度和碳氢比 作 物秸秆、青草、人畜粪便、生活污水等 有机物都可以作为沼气发酵的原料。 但 发 酵 原 料 需 满 足 ２０～３０：１ 的 碳 氮 比 和满足６％～１０％的发酵浓度。 当然，碳 氮比和发酵浓度在夏季可适当低些， 在冬季可适当高些。
（修殿权 公主岭市黑林子镇农业站 常华章 吉林省平安种业 王贵满 梨树县农业局）
２.２ 农药污染控制与防治 ２.２.１ 综合防治 不断开发和研制新的低毒杀虫防害 途径。 交替使用化学、物理、生物和其它 有效方法， 克服单纯依靠化学农药的作 法。 例如，选育和推广抗病虫害的优良品 种，使用微生物农药，以菌治虫，以虫治 虫以及推广冬季灭虫、诱杀、辐射处理等 办法，减少农药的使用量。 ２.２.２ 合理使用现有的农药 积极开展调查研究各种病虫害的起 因和发生条件， 做到病虫害情的预报和 预测，对症下药，减少农药的盲目使用和 过量使用。
沼气发酵细菌的选育
沼气发酵细菌的选育
沼气发酵细菌是一种能够在厌氧环境下分解有机物，产生沼气的微生物。
选育高效的沼气发酵细菌是提高沼气产率的重要途径之一。
沼气发酵细菌的选育可以从以下几个方面入手：首先，筛选具有较强沼气产生能力的原料，如农业废弃物、城市有机垃圾等，利用这些原料培养出沼气产生效率较高的微生物；其次，根据不同的沼气生产条件，如反应温度、pH值、营养物质成分等，优选具有适应性的细菌菌株；最后，通过长期连续培养和筛选等方法，选择出沼气产生效率更高的细菌品系，不断提升沼气发酵细菌的产气效率和稳定性。
沼气发酵细菌的选育是一项长期而复杂的过程，需要多方面的研究与实验，才能取得较为显著的成果。
沼气发酵菌种
沼气发酵是一种利用微生物作用将有机废弃物转化为可再生能源的过程。
在沼气发酵过程中，微生物起着关键的作用。
以下是常见的沼气发酵中使用的菌种：
甲烷菌（Methanogens）：甲烷菌是沼气发酵的关键微生物，它们能够将有机废弃物中产生的挥发性脂肪酸和醇转化为甲烷气体。
常见的甲烷菌包括属于Archaea域的甲烷原核菌（Methanobacteria）和甲烷球菌（Methanococci）等。
酢酸菌（Acetogens）：酢酸菌是一类能够将有机废弃物中的挥发性脂肪酸和醇转化为醋酸等有机酸的微生物。
酢酸是甲烷菌产生甲烷所需的底物之一，酢酸菌的活动为甲烷菌提供了必要的底物。
好氧菌（Aerobic Bacteria）：在沼气发酵过程中，初始阶段可能存在一定的好氧条件，此时一些好氧菌会参与有机物的分解。
常见的好氧菌包括腐败菌（Decomposer），它们通过氧化废弃物中的有机物，释放出二氧化碳和水。
此外，沼气发酵过程中可能涉及多种细菌和真菌。
不同类型的有机废弃物和发酵条件可能需要特定的菌种组合。
因此，在具体的沼气发酵项目中，需要根据废弃物类型、发酵条件和需求来选择合适的菌种组合。
简述沼气发酵过程
简述沼气发酵过程
一、引言
沼气是一种可再生能源，具有广泛的应用前景。
它是通过微生物分解有机物而产生的，这个过程被称为沼气发酵。
本文将对沼气发酵过程进行详细介绍。
二、沼气发酵的基本原理
沼气发酵是一种复杂的微生物代谢过程，包括两个阶段：厌氧消化和甲烷发酵。
在厌氧消化阶段，有机物质被微生物转化为简单的有机分子，如脂肪酸和糖类。
在甲烷发酵阶段，这些有机分子被进一步分解成甲烷和二氧化碳。
三、沼气发酵的主要微生物
1. 厌氧消化阶段中，主要微生物包括：厌氧消化菌、乳酸菌、产甲烷菌等。
2. 甲烷发酵阶段中，主要微生物包括：产甲烷菌。
四、沼气发酵过程中的影响因素
1. 温度：适宜的温度范围为35-40℃。
2. pH值：适宜的pH值范围为6.8-7.2。
3. 水分含量：适宜的水分含量范围为70-80%。
4. 有机物质的种类和浓度。
五、沼气发酵技术的种类
1. 常温沼气池技术：适用于温度较低的地区，反应速度较慢。
2. 中温沼气池技术：适用于温度较高的地区，反应速度较快。
3. 高温沼气池技术：适用于处理高浓度有机废弃物，反应速度最快。
六、沼气发酵技术在环保领域中的应用
1. 处理有机废弃物，如农业废弃物、食品废弃物等。
2. 发电和供热。
3. 减少温室气体排放。
七、结论
沼气发酵是一种可再生能源利用方式，具有广泛的应用前景。
了解沼气发酵过程及其影响因素对于提高其效率和稳定性非常重要。
沼气池发酵过程中细菌菌群结构的分析
沼气池发酵过程中细菌菌群结构的分析随着人们对一些清洁、可再生能源的需求不断提高，沼气成为了一种备受关注的资源。
在生成沼气的过程中，细菌起到了重要的作用。
因此，对于沼气池发酵过程中细菌菌群结构的分析，不仅可以帮助我们更好地理解沼气生成的机理，还可以提供一些重要的指导意义，让我们更好地利用沼气资源。
一、沼气池发酵过程简介沼气是一种由有机废弃物经过微生物发酵而产生的混合气体，主要成分为甲烷和二氧化碳。
在发酵过程中，有机物经过一系列的反应被分解成小分子有机化合物，然后这些化合物会被细菌进一步分解，生成气体，主要包括甲烷和二氧化碳。
二、主要参与细菌在沼气池的发酵过程中，不同的细菌会扮演不同的角色。
其中，主要参与发酵反应的细菌包括：1. 革兰氏阳性菌：主要起到催化有机物分解的作用；2. 革兰氏阴性菌：主要起到产生一些辅助酶的作用，帮助有机物的分解过程；3. 产甲烷菌：主要产生甲烷气体；4. 产乙酸菌：主要产生乙酸，进而生成甲烷气体。
三、影响沼气发酵菌群结构的因素在沼气发酵的过程中，有很多因素会影响细菌菌群结构。
这些因素包括：1. 温度：沼气发酵需要适宜的温度，通常在35°C到55°C之间，不同的温度会导致不同的细菌种类和数量。
2. pH值：沼气发酵需要维持一定的pH值，不同的pH值会导致不同的细菌种类和数量。
3. 可溶性有机物浓度：可溶性有机物浓度越高，细菌种类和数量越多。
4. 季节变化：不同季节的气温、降雨、阳光等因素，会影响细菌的生长繁殖，进而影响细菌菌群结构。
四、分析沼气发酵中细菌菌群结构的方法目前，对于沼气发酵中细菌菌群结构分析的方法主要有以下几种：1. 分子生物学方法：利用PCR技术，扩增某些特定DNA片段，对其进行测序分析，从而确定细菌的种类和数量；2. 16S/18S rRNA序列分析法：通过对细菌特定的rRNA基因序列进行测定，确定细菌种类和数量；3. 生物质谱技术：针对细菌代谢产生的某些指纹特征，通过质谱分析确定细菌菌群结构。
沼气发酵技术-微生物发酵产生沼气
四、沼气池施工
（一）规划与选址
⒈ 沼气池、猪圈、厕所“三结 合” ，使人畜粪便自流入池，以 达到连续进料、冬季保温、消灭 蚊蝇、改善农村环境卫生的目的。
“四位一体”庭园沼气图
⒉ 优先采用新型高效和 “圆、小、浅”池型，并 做好原料的前、后处理。
⒊ 选择地下水位低、土 质好、背风向阳的地方建 池,尽量避开竹林和树林。
物
合
质
物 醇类
第三阶段--产甲烷
挥发性酸
醇类、二氧化碳 甲烷菌 甲烷
氢气
二、 沼气发酵条件
●充足的沼气发酵原料 ●质优量多的沼气微生物 ●严格厌氧的生态环境 ●尽量高的发酵温度 ●适宜的酸碱度 ●合适的负荷 ●持续的搅拌
(一) 沼气发酵原料
原料是沼气微生物赖以生存和 产生沼气的物质基础。按物理形 态分为液态原料和固态原料；按 营养成分为富氮原料和富碳原料。
（三）严格的厌氧环境
产甲烷微生物是严格的厌氧菌， 只能在无氧的生态环境中生存和繁 殖。人工制取沼气的首要外因条件 是建造一个不漏气的厌氧发酵装置。
（四） 合适的发酵温度
温度是制约沼气产量的重要因素， 在10℃到60℃的范围内，沼气均能 正常发酵产气。在这一温度范围内， 一般温度愈高，微生物活动愈旺盛， 产气量愈高。
富氮原料
富氮原料通常指动物粪便，这 类原料经过动物肠胃系统的充分 消化，颗粒细小，含有大量低分 子化合物和较高的含水量，做沼 气原料，容易分解，产气很快， 发酵期较短。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
富碳原料
富碳原料通常指秸秆等农作 物的残余物，这类原料富含纤维 素、半纤维素、果胶以及难降解 的木质素和植物蜡质。干物质含 量高，质地疏松，比重小，厌氧 分解慢，产气周期长。
制备沼气发酵的原理
制备沼气发酵的原理
沼气发酵是将有机废弃物通过厌氧发酵，产生气体主要成分为甲烷和二氧化碳的过程。
主要的原理包括：
1. 厌氧条件：沼气发酵是在没有氧气存在的环境下进行的。
在缺氧的条件下，微生物会以厌氧发酵的方式分解有机物质。
2. 微生物的参与：沼气发酵需要多种厌氧微生物参与。
这些微生物主要包括：产酸菌、产乙醇菌、产乙酸菌和产甲烷菌等。
3. 发酵过程：有机废弃物首先被产酸菌分解成有机酸、醇和二氧化碳等，随后由产乙醇菌将有机酸和醇转化为乙醇。
产乙酸菌进一步将乙醇分解成乙酸和二氧化碳。
最后，产甲烷菌利用乙酸和二氧化碳产生甲烷和二氧化碳。
4. 温度和pH值的控制：沼气发酵需要在适宜的温度和pH值下进行。
一般来说，最适宜的温度范围为25-40摄氏度，最适宜的pH值范围为6-8。
总的来说，沼气发酵利用了厌氧微生物对有机废弃物进行分解产生甲烷和二氧化碳。
这一过程不仅可以处理有机废弃物，还可以产生一种可再生能源——沼气。
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沼气发酵菌种
1. 引言
沼气是一种充分利用有机废弃物生产能源的可持续发展技术。
在沼气发酵过程中，菌种的选择和管理对于提高沼气产量和质量起着至关重要的作用。
本文将介绍常见的沼气发酵菌种及其特点，以及菌种的选用和管理方法。
2. 常见沼气发酵菌种及特点
2.1 产甲烷菌
产甲烷菌是沼气发酵中最重要的菌类，能够将有机废弃物中的有机物通过发酵产生甲烷气体。
常见的产甲烷菌包括：
•乙酸菌：能将有机废弃物中的乙酸分解产生甲烷，属于厌氧菌类。
乙酸菌对废弃物的酸度更加敏感，适应酸性环境的能力较弱。
•亚乙酸菌：能够将有机废弃物中的亚乙酸分解产生甲烷，属于厌氧菌类。
亚乙酸菌对酸度的适应能力较乙酸菌强，能够在较低的pH值下进行产甲烷过程。
•甲酸菌：能将有机废弃物中的甲酸分解产生甲烷，属于厌氧菌类。
甲酸菌对酸性环境的适应能力相对较弱。
2.2 氢气生成菌
氢气生成菌能够将有机物发酵产生氢气，为沼气发酵过程提供反应动力。
常见的氢气生成菌包括：
•韦尔德氏菌：主要产生氢气，并能够分解有机废弃物中的蛋白质。
•乙酸菌：除了产生甲烷，乙酸菌还能生成氢气。
3. 菌种选用和管理方法
3.1 菌种选用
在选择合适的菌种时，应考虑以下几个因素：
•产气量和产气速率：菌种应具有较高的产气量和产气速率，以提高沼气发酵的效果。
•抗干扰能力：菌种应具有较好的抗干扰能力，能够在不利环境下存活和发酵。
•温度适应性：菌种的温度适应范围应与发酵反应的运行温度相匹配。
3.2 菌种管理
在菌种管理过程中，应注意以下几个方面：
•酸碱平衡：合理控制发酵过程中的酸碱度，维持适宜的pH值，可以提高菌种的生长和发酵效率。
•营养物质供应：菌种需要有机物和无机盐等营养物质才能正常发酵，需要定期添加适量的营养源。
•温度控制：发酵反应的温度应控制在合适的范围内，既要考虑菌种的适应性，又要保证发酵过程的高效进行。
•氧气排除：发酵过程应进行严格的厌氧处理，避免氧气对产甲烷菌的抑制作用。
4. 结论
沼气发酵菌种的选择和管理是提高沼气产量和质量的重要环节。
通过选择合适的菌种，并进行科学有效的管理，可以提高沼气发酵过程的效率和稳定性。
随着科技的进步，我们对沼气发酵菌种的研究不断深入，相信未来会有更多更优质的菌种被开发出来，推动沼气技术的进一步发展。
参考资料： 1. Zhang, Y., et al. (2015). “A process model for the anaerobic digestion of complex substrates: focusing on ammonia inhibition.” Bioresource technology 185: 106-115. 2. Xu, D., et
al. (2020). “Effect of Fe2+ concentration on methane yield and bioelectricity production during anaerobic fermentation of food waste.” Bioresource Technology 309: 123388. 3. Liang, W., et al. (2021). “Optimization and validation of thermophilic anaerobic co-digestion of kitchen waste and dairy manure for biogas production.” Bioresource Technology 335: 125246.
# 沼气发酵菌种
## 1. 引言
沼气是一种充分利用有机废弃物生产能源的可持续发展技术。
在沼气发酵过程中，菌种的选择和管理对于提高沼气产量和质量起着至关重要的作用。
本文将介绍常见的沼气发酵菌种及其特点，以及菌种的选用和管理方法。
## 2. 常见沼气发酵菌种及特点
### 2.1 产甲烷菌
产甲烷菌是沼气发酵中最重要的菌类，能够将有机废弃物中的有机物通过发酵产生甲烷气体。
常见的产甲烷菌包括：
- 乙酸菌：能将有机废弃物中的乙酸分解产生甲烷，属于厌氧菌类。
乙酸菌对废弃物的酸度更加敏感，适应酸性环境的能力较弱。
- 亚乙酸菌：能够将有机废弃物中的亚乙酸分解产生甲烷，属于厌氧菌类。
亚乙酸菌对酸度的适应能力较乙酸菌强，能够在较低的pH值下进行产甲烷过程。
- 甲酸菌：能将有机废弃物中的甲酸分解产生甲烷，属于厌氧菌类。
甲酸菌对酸性环境的适应能力相对较弱。
### 2.2 氢气生成菌
氢气生成菌能够将有机物发酵产生氢气，为沼气发酵过程提供反应动力。
常见的氢气生成菌包括：
- 韦尔德氏菌：主要产生氢气，并能够分解有机废弃物中的蛋白质。
- 乙酸菌：除了产生甲烷，乙酸菌还能生成氢气。
## 3. 菌种选用和管理方法
### 3.1 菌种选用
在选择合适的菌种时，应考虑以下几个因素：
- 产气量和产气速率：菌种应具有较高的产气量和产气速率，以提高沼气发酵的效果。
- 抗干扰能力：菌种应具有较好的抗干扰能力，能够在不利环境下存活和发酵。
- 温度适应性：菌种的温度适应范围应与发酵反应的运行温度相匹配。
### 3.2 菌种管理
在菌种管理过程中，应注意以下几个方面：
- 酸碱平衡：合理控制发酵过程中的酸碱度，维持适宜的pH值，可以提高菌种的生长和
发酵效率。
- 营养物质供应：菌种需要有机物和无机盐等营养物质才能正常发酵，需要定期添加适量的营养源。
- 温度控制：发酵反应的温度应控制在合适的范围内，既要考虑菌种的适应性，又要保证发酵过程的高效进行。
- 氧气排除：发酵过程应进行严格的厌氧处理，避免氧气对产甲烷菌的抑制作用。
## 4. 结论
沼气发酵菌种的选择和管理是提高沼气产量和质量的重要环节。
通过选择合适的菌种，并进行科学有效的管理，可以提高沼气发酵过程的效率和稳定性。
随着科技的进步，我们对沼气发酵菌种的研究不断深入，相信未来会有更多更优质的菌种被开发出来，推动沼气技术的进一步发展。
参考资料：
1. Zhang, Y., et al. (2015). "A process model for the anaerobic digestion of c omplex substrates: focusing on ammonia inhibition." Bioresource technology 185: 106-115.
2. Xu, D., et al. (2020). "Effect of Fe2+ concentration on methane yield and b ioelectricity production during anaerobic fermentation of food waste." Bioreso urce Technology 309: 123388.
3. Liang, W., et al. (2021). "Optimization and validation of thermophilic anae robic co-digestion of kitchen waste and dairy manure for biogas production." B ioresource Technology 335: 125246.。