生物厌氧处理沼气发酵全解
厌氧发酵过程三阶段理论
厌氧发酵过程三阶段理论：一、有机物水解和发酵细菌作用下,使碳水化合物、蛋白质与脂肪转化为单糖氨基酸、脂肪酸、甘油、CO2、H等二、把第一阶段产物转化为H、CO2和CH3COOH三、通过两组生理物质上不同产CH4菌作用，将H和CO2转化为CH4，对CH3脱羧产生CH4。
厌氧消化原理:有机物厌氧消化过程主要包括产酸和产甲烷两个阶段。
而对于不溶性有机物(有机垃圾），一般可认为在上述两个阶段之前多一个“水解阶段"，水解阶段起作用的细菌包括纤维素分解菌、脂肪分解菌和蛋白质水解菌；在水解酶作用下，转化产生单糖、酞和氨基酸、脂肪酸和甘油。
产酸阶段起作用细菌是发酵性细菌，产氢产乙酸和耗氢产乙酸菌在胞内酶作用下，转化产生挥发性脂肪酸、醇类、氢和二氧化碳；产甲烷阶段是产甲烷菌利用H2、CO2、乙酸、甲醇等化合物为基质，将其转化成甲烷，其中H2、CO2和乙酸是主要基质。
名词：VFA: Volatile acid 挥发酸COD: Chemical oxygen demand 化学需氧量BOD: Biochemical oxygen demand 生物需氧量TOD： Total oxygen demand 总需氧量TOC: Table of content 总有机碳TS: Total solid 总固体SS： Suspend solid 悬浮固体VS: Volatile solid 挥发固体HRT：水利滞留时间=消化器有效容积/每天进料量SRT：污泥停留时间：单位生物量在处理系统中的平均停留时间SVT: 污泥体积系数：单位体积水样在静置30min后,污泥体积数MRT: 微生物滞留时间PFR：塞流式反应器（Plug flow reactor）高浓度悬浮固体发酵原料一段进入，从另一段排除.USR：生流式固体反应器（Upflow solid reactor）原料从底部进入消化器, 上清从消化器上部溢出UASB:生流式厌氧污泥床（Upflow anaerobic sludge bed）自下而上流动污水通过膨胀的颗粒状污泥床消化分解，消化器分为污泥床、污泥层和三相分离器。
厌氧消化,厌氧酵解,厌氧发酵,有氧分解的关系
厌氧消化,厌氧酵解,厌氧发酵,有氧分解的关系1. 引言1.1 概述在今天的环境保护和可持续发展的背景下，对于有机废弃物的处理变得越来越重要。
厌氧消化、厌氧酵解、厌氧发酵和有氧分解是目前常用的有机废弃物处理方法。
这些方法在去除或转化有机废弃物方面都起到了关键作用。
本文将深入探讨这些方法之间的关系，特别是厌氧消化与厌氧酵解、厌氧发酵以及有氧分解之间的相互联系。
1.2 文章结构本文将按照以下章节结构对厌氧消化、厌氧酵解、厌氧发酵和有机分解进行详细分析：引言，厌氧消化与厌氧酵解的关系，厌氧发酵与厌氧消化的关系以及有氧分解与厌氧消化的关系。
最后，通过总结论点来回顾文章主要内容。
1.3 目的本文旨在阐明不同废弃物处理方法之间的联系，帮助读者更好地理解和选择适合自己需求的废弃物处理方式。
同时，本文也将介绍各种方法的原理和应用场景，以更好地指导实际操作并促进环境可持续发展。
*请注意，由于普通文本格式无法呈现标题层级结构，以上内容只是对"1. 引言"部分的描述，并非完整文章。
2. 厌氧消化与厌氧酵解的关系2.1 厌氧消化的定义与原理厌氧消化是一种微生物降解有机废弃物的过程，它在缺乏氧气的条件下进行。
在这个过程中，不同类型的细菌和古菌通过一系列复杂的反应将有机废弃物分解为小分子有机物、沼气和其他代谢产物。
厌氧消化的原理基于微生物共生作用。
在一个无氧环境中，存在着各种类型的微生物。
这些微生物以协同方式合作，相互促进并参与有机废弃物分解过程中所需的反应。
基本上，厌氧消化包括两个主要步骤：厌氧酵解和产甲烷菌的产甲烷发酵。
2.2 厌氧酵解的过程与作用厌氧酵解是厌氧消化过程中的第一步，也是最重要的步骤之一。
在这个过程中，带来废水或污泥中存在多种有机废弃物，在无氧条件下被微生物降解为低分子量有机物。
这些微生物主要是厌氧酵母菌和产有机酸的细菌，它们通过发酵作用将有机废弃物分解为短链脂肪酸、醇类和其他有机化合物。
厌氧发酵制沼气
3 两步消化工艺 第一反应器：酸化， 第二反应器：严格厌氧，产甲烷 大幅度提高了产气率，效率高
四、厌氧消化装置 1 水压式沼气池
水压式沼气池在我国有60多年运行历史，主要池型。 结构与工作原理 图5-9 ➢ 埋设与地下，立式圆筒形发酵池。 ➢ 主要结构包括加料管、发酵间、水压间、导气管等。
率低，产气量下降 • 磷：含量 1/1000 有机物
3．搅拌
搅拌避免局部酸积累。：机械，充气，充液搅
拌。
搅拌对发酵产气率的影响表9-10
3．温度 低温发酵：<20度，随自然温度变化，产气低，不能灭病原菌。 中温发酵：37度，甲烷菌最佳活性温度区。 高温发酵：53度，甲烷菌最佳活性温度区。产气最高，但是需要加热保
温，管理复杂。
4．pH值 甲烷菌要求pH很窄，一般发酵在6.8~7.5。最佳7.0~7.2
容易破坏pH, 需要一定的碱度。---------------用石灰调节
添加新料时候
5．搅拌 扩大微生物与有机物的接触 搅拌避免局部酸积累。 ----机械，充气，充液搅拌。
6 添加物和抑制物 添加磷矿粉等促进厌氧发酵，提高产气量。 添加微生物生长需要的微量元素，钾，纳，镁等 调整C/N比加入的碳源，氮源 避免重金属，有毒物质的混入
厌氧发酵制沼气
厌氧发酵也称沼气发酵或甲烷发酵 有机物在厌氧细菌作用下转化为甲烷（或称沼气）的
过程。 ➢ 自然过程。 ➢ 厌氧发酵工艺：采用人工方法，创造厌氧细菌所需的营
养条件，使其在一定设备内具有很高的浓度，厌氧发酵过程 则可大大加快。 ➢厌氧消化的特点： 生产过程全封闭，可控性好，降解快 资源化效果好 易操作，不需供氧 产物可用作化肥，饲料，堆肥原料 可杀死传染病菌 厌氧生物生长率低，效率低，会产生恶臭气体。
厌氧发酵技术处理餐厨垃圾产沼气的研究
厌氧发酵技术处理餐厨垃圾产沼气的探究近年来，随着城市化进程的加快和人口的增加，餐厨垃圾的处理成为一个日益突出的问题。
餐厨垃圾中富含有机废弃物，破坏环境并对人体健康带来恐吓。
厌氧发酵技术作为一种高效处理餐厨垃圾的方法被广泛探究和应用。
本文旨在探讨，并介绍该技术的原理、方法以及在实际应用中的优势。
一、引言随着人们生活水平的提高和城市化的进程，城市的餐饮业蓬勃进步，餐厨垃圾的数量激增。
餐厨垃圾中含有大量的有机物质，若果无法有效处理，会对环境和人体健康造成极大的危害。
因此，寻找一种高效、经济的餐厨垃圾处理方法成为亟待解决的问题。
二、厌氧发酵技术的原理厌氧发酵技术是一种生物处理技术，通过利用微生物在缺氧条件下对有机废弃物进行代谢和分解，产生沼气和有机肥料。
厌氧发酵的基本原理是微生物通过一系列的代谢过程将有机物质转化为沼气。
在缺氧条件下，厌氧菌通过发酵过程将有机废弃物中的碳水化合物、蛋白质和脂肪等转化为沼气主要成分甲烷和二氧化碳。
同时，还会生成一些有机酸和其他代谢产物。
三、厌氧发酵技术的方法厌氧发酵技术的方法包括反应器选择、菌种选择和操作条件控制等方面。
反应器的选择可以依据餐厨垃圾的性质和处理规模来确定。
常见的反应器包括完全混合反应器、序列反应器和固定床反应器等。
菌种选择是关键的一步，合适的菌种能够提高发酵效果和产沼气量。
同时，确保反应器内的环境条件也是分外重要的，包括温度、PH值和有机物浓度等。
四、厌氧发酵技术在实际应用中的优势厌氧发酵技术作为一种高效处理餐厨垃圾的方法具有许多优势。
起首，该技术能够将餐厨垃圾转化为可再生能源沼气，既能够用于发电和取暖等，也可以作为交通燃料使用。
其次，厌氧发酵过程中还能够产生有机肥料，可以用于农业生产，提高土壤肥力。
此外，该技术可以缩减餐厨垃圾的体积，降低垃圾运输成本，缩减对垃圾填埋场的依靠。
五、结论厌氧发酵技术作为一种处理餐厨垃圾的方法在实际应用中显示出了明显的优势。
通过合理选择反应器、菌种和控制操作条件等方面的改进，可以进一步提高处理效果和产沼气量。
沼气发酵技术及其应用
沼气发酵技术及其应用沼气发酵技术是一种将有机物质转化为可再生能源的技术，近年来在中国得到了广泛的应用。
它可以将生活垃圾、畜禽粪便等有机废弃物转化为沼气，在满足能源需求的同时，还能减少对环境造成的污染。
1、沼气发酵原理沼气发酵是一种微生物发酵过程，通过加入厌氧微生物，将含有有机物质的废弃物分解为一氧化碳、氢气、甲醇、乙醇、醋酸、氨等化合物，再由厌氧微生物将这些化合物转化为甲烷、二氧化碳、水等物质。
沼气主要由甲烷和二氧化碳组成，甲烷含量可达到50%~80%。
2、沼气发酵技术的优点沼气发酵技术具有以下优点：一是废弃物处理能力强，可以处理生活垃圾、畜禽粪便等各类有机废弃物；二是能够产生可再生能源，沼气可以用于烹饪、取暖和发电等方面；三是减少有机物质分解产生的甲烷等温室气体的排放，对环境保护有一定的作用。
3、沼气发酵技术的应用沼气发酵技术已经在中国得到了广泛的应用。
农村生活难以解决的废弃物处理问题成为了农村沼气工程兴起的重要原因。
目前，沼气厕所、突破性沼气工程等多种模式得到尝试，新农村建设得到了众多地区的推广。
另外，工业废水处理中采用沼气发酵技术，可以降低处理成本，同时还能够产生可再生能源。
此外，一些城市的垃圾处理中心也采用了沼气发酵技术，将生活垃圾转化为沼气，用于城市供能。
4、沼气发酵技术的发展前景随着我国能源需求的不断增长和环保意识的普及，沼气发酵技术前景广阔。
截至2018年，我国沼气发电装机容量已达到1320万千瓦，占总装机容量的6%。
我国政府也对沼气发酵技术进行鼓励，出台了一系列的支持政策，比如将沼气工程列为重点推进项目，加强对技术产业化的支持等。
总的来说，沼气发酵技术作为一种既能够解决生活垃圾处理问题，又能够产生可再生能源的技术，未来的发展空间非常广阔。
厌氧生物处理基本原理
厌氧生物处理基本原理厌氧生物处理是一种将有机废物通过厌氧菌降解为沼气和有机肥料的生物处理方法。
它与好氧生物处理相比，具有以下优点：能够处理高浓度有机废物、产生的废物无需进一步处理、能够产生可再生能源。
下面是厌氧生物处理的基本原理。
厌氧生物处理利用厌氧菌降解有机废物，并通过厌氧发酵产生沼气和有机肥料。
厌氧菌是一类需要缺氧条件下才能生存和繁殖的微生物。
在厌氧条件下，厌氧菌通过碳源（有机废物）的降解产生酸、氢和二氧化碳等。
酸会降低废物的pH值，并促进产气菌群的生长。
氢则是产气反应的主要产物，而二氧化碳则是产气反应的副产物。
厌氧发酵产生的沼气主要由甲烷和二氧化碳组成，其中甲烷是一种可再生能源，可以用作燃料供热、发电等。
沼气的产量和甲烷含量主要取决于有机废物的性质和废物处理过程的操作条件。
常见的有机废物包括农业废弃物、城市生活垃圾、粪便和食品加工废弃物等。
厌氧生物处理过程中产生的有机肥料是一种具有高养分含量的有机质肥料，可以用于土壤改良和农作物的生长。
有机肥料中含有丰富的养分，如氮、磷、钾等，可以增加土壤的肥力，改善土壤结构，提高作物的产量和质量。
厌氧生物处理的基本原理是有机废物的厌氧降解过程。
在这个过程中，厌氧菌通过代谢有机废物产生能量，并生成沼气和有机肥料。
厌氧生物处理的关键是提供合适的环境条件，包括适宜的温度、pH值、微生物群落等。
厌氧生物处理还需要对有机废物进行预处理，如粉碎、浸泡等，以增加废物的可降解性和厌氧处理的效果。
厌氧生物处理是一种将有机废物通过厌氧菌降解为沼气和有机肥料的生物处理方法。
它具有处理高浓度有机废物、产生可再生能源和有机肥料等优点。
厌氧生物处理的基本原理是利用厌氧菌降解有机废物产生沼气和有机肥料，并需要提供适宜的环境条件和对废物进行预处理。
沼气发酵的原理
沼气发酵是一种利用微生物降解有机物产生气体的过程，主要产生的气体是甲烷和二氧化碳。
其原理可以概括为以下几个步骤：
1. 填料阶段：有机废料（如农畜禽粪便、食品废弃物等）被投放进沼气池，与水混合形成废料混合物。
沼气池通常由混合池和发酵池两部分组成，混合池用于预处理废料混合物。
2. 水解与酸化阶段：混合池中的废料经过微生物的作用，发生水解和酸化反应。
此阶段，厌氧菌主要将有机物转化为简单有机酸，如乙酸、丙酸和酒精等。
这些简单有机酸在厌氧的条件下生成。
3. 产甲烷阶段：水解与酸化后的废料混合物流入发酵池，其中的简单有机酸会被产甲烷菌进一步转化为甲烷气体（沼气）。
产甲烷菌是一类厌氧微生物，它们能够利用简单有机酸进行氧化反应，产生甲烷和二氧化碳。
4. 气体收集与利用：在沼气池中产生的沼气会积聚在池顶部，通过管道收集起来。
沼气可用于供应燃气灶、热水器、发电机等能源设备，从而实现能源的利用和再利用。
此外，沼气消耗后的污泥还可以作为有机肥料来施用。
总的来说，沼气发酵利用了特定的微生物来分解有机物，经过一系列的生化反应，产生甲烷和二氧化碳的混合气体。
这一过程不仅能够有效利用有机废料，并减少环境污染，同时还能够提供可再生的清洁能源。
沼气发酵产生沼气的原理
沼气发酵产生沼气的原理
沼气发酵产生沼气的原理是通过微生物的发酵作用将有机物质分解成沼气成分。
具体来说，沼气发酵过程主要包括以下几个步骤：
1. 垃圾装入沼气池：将有机废弃物、粪便等有机物装入密闭的沼气池中。
2. 发酵阶段：在沼气池中，有机物质被厌氧微生物（包括细菌、放线菌和古细菌）分解为可供微生物利用的有机质。
这些微生物以厌氧的方式进行代谢，分解有机物质，产生沼气、有机酸和其他可溶性有机物。
主要的代谢过程是酸化阶段和甲烷生成阶段。
3. 酸化阶段：在酸化阶段，有机物质被厌氧细菌分解为有机酸、醇和二氧化碳等。
这些产物会使反应液呈酸性，并发酵过程的温度升高。
4. 甲烷生成阶段：在甲烷生成阶段，产酸细菌进一步将有机酸和醇分解为甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2），同时还会产生少量的氮气和硫化氢等气体。
这些产物就是我们所说的沼气。
总体来说，沼气发酵通过厌氧微生物的作用，将有机物质分解为沼气和其他有机物质。
发酵过程是在没有氧气的环境下进行的，主要产物是甲烷。
因此，沼气发
酵是一种既能有效处理有机废弃物，又能产生可再生能源的环保技术。
厌氧生物处理原理及工艺
厌氧生物处理原理及工艺厌氧生物处理是一种利用厌氧菌降解有机废物的技术，其原理是在缺氧条件下，厌氧菌通过一系列的代谢过程将有机废物转化为沼气和有机肥料。
厌氧生物处理工艺是一种成熟的废物处理技术，已广泛应用于废水处理、有机废物处理、能源生产等领域。
在厌氧生物处理的过程中，产生成沼气是一个重要的步骤。
这是因为厌氧菌能够进行产气发酵，将有机废物中的可分解物质转化为沼气。
沼气主要由甲烷和二氧化碳组成，其中甲烷是一种高效能源。
产生的沼气可以被用作热能或发电，从而实现能源的回收和利用。
此外，厌氧生物处理中的转化过程也是至关重要的。
转化过程主要是指厌氧菌对有机废物进行不同形式的转化，将其转化为可稳定存储和利用的有机肥料。
有机废物中的有机质经过厌氧菌的代谢，通过转化过程转化为有机肥料，可以用于农业生产和土壤改良。
厌氧生物处理工艺可以分为传统厌氧生物处理和高效厌氧生物处理两种。
传统厌氧生物处理工艺一般采用连续搅拌式反应器，其特点是进料均匀、处理效果稳定。
高效厌氧生物处理工艺采用了新型反应器和进料系统，能够提高处理效率和产气质量，同时减少了对废物的处理时间和能耗。
厌氧生物处理工艺的优点包括低能耗、低污染和高效率。
相对于厌氧处理工艺，厌氧生物处理不需要外部供氧，因此能够节约能源。
此外，厌氧生物处理过程中产生的废物也相对较少，能够减少对环境的污染。
在实际应用中，厌氧生物处理工艺已被广泛应用于废水处理、饮食垃圾处理和生物质能源生产等领域。
然而，厌氧生物处理工艺也存在一些问题。
首先，厌氧生物处理过程中需要维持适宜的温度和pH值，否则可能影响厌氧菌的生长和代谢。
此外，由于厌氧生物处理过程需要一定的反应器空间和时间，因此工艺规模较大的应用可能面临投资较高的问题。
总的来说，厌氧生物处理是一种成熟的废物处理技术，其通过厌氧菌的降解作用将有机废物转化为沼气和有机肥料。
具有低能耗、低污染和高效率等优点，已广泛应用于废水处理、有机废物处理和能源生产等领域。
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。
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。
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。
沼气发酵原理
沼气发酵原理
沼气发酵是一种通过厌氧发酵过程生产可燃气体的技术。
它的原理是在无氧条件下，微生物对有机物进行降解并产生甲烷气体。
沼气发酵过程一般需要有机废弃物作为原料，如农业废弃物、食品废弃物、污水和粪便等。
这些有机物经过分解和降解后，产生了混合气体，其中主要成分是甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2），还有一些微量的氮气（N2）、硫化氢（H2S）、氨气（NH3）等。
沼气发酵的主要微生物是厌氧消化菌和厌氧氨氧化菌。
厌氧消化菌能利用有机物进行氧化还原反应，将有机物分解为较简单的化合物，并产生甲烷和二氧化碳。
厌氧氨氧化菌则能将氨气氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，进一步提供能量以维持沼气发酵的稳定运行。
沼气发酵过程需要一定的温度和湿度条件来促进微生物的活动。
一般来说，最适宜的发酵温度为35°C-55°C。
发酵过程中，微
生物分解有机物产生热量，保持温度有助于维持发酵反应的速率。
同时，适当的湿度也能促进微生物的生长繁殖。
沼气发酵的产物主要是甲烷气体，它是一种可再生的清洁能源。
甲烷可以作为燃料供应给炉灶、发电机和燃气车辆等设备使用。
此外，产生的副产品如有机肥料也能用于农田肥料的施用，实现资源的循环利用。
总的来说，沼气发酵依靠微生物的降解和转化作用，将有机废弃物转化为可燃气体甲烷。
这种技术对于废弃物的处理和能源的利用具有重要意义，有助于环境保护和可持续发展。
生物厌氧处理沼气发酵全解
（2）进料和出料的速度尽量保持一致，所进新鲜原料和所排出 的废料体积应相等；
（3）大型沼气池应设置贮气装置。如我国农村推广的一种分离 式浮罩沼气池，可保持比较稳定的气压。
（8）添加剂与抑制剂
有些物质少量添加于沼气池后就可显著促进产 气，这类物质称为添加剂。而另一些物质少量添加于 沼气池后则显著抑制产气，这类物质称为抑制剂。 添加剂的种类较多，包括一些酶类、无机盐、 有机物和无机物。如添加一定量的纤维素酶，可显著 促进产气；添加5mg/Kg的稀土元素（R2O5）可提高产 气17%；添加适量的NH4HCO3等氮肥，可显著提高秸杆 类原料的产气率；添加少量的活性炭或泥炭、或向发 酵池通入氢气都可显著提高甲烷产量。 抑制剂主要是指一些金属离子、盐类、杀菌剂和 人工合成的化合物。
发酵原料的评估和计量，通常用总固体（TS）、挥发 性固体（VS）、化学耗氧量（COD）和生物耗氧量 （BOD）等指标评价和计量原料中有机物的含量和沼 气的产量。 （1）总固体（TS）：湿式发酵6％－10％ 、干式发酵 20%-35% （2）挥发性固体（VS） （3）产气量 （4）产气速率：池容产气率、原料产气率、理论产 气率
• •
产甲烷菌将产酸阶段的产物进一步降解为CH4和CO2，同时 把产酸阶段所产生的H2和CO2转化成CH4。 产 CH4 阶段的生化反应相当复杂，目前已得到验证的主要 反应有：
CH 3 COOH CH 4 CO2 4 H 2 CO2 CH 4 2 H 2 O 4 HCOOH CH 4 3CH 2 2 H 2 O 4CH 3 OH 3CH 4 CO2 2 H 2 O 4(CH 3 ) 3 N 6 H 2 O 9CH 4 3CO2 4 NH 3 4CO 2 H 2 O CH 4 3CO2
沼气发酵的原理
沼气发酵的原理
沼气发酵的原理可以简述为：将有机废弃物经过一系列微生物的代谢作用分解成沼气和有机肥料。
具体来说，沼气发酵是由厌氧微生物在无氧生境中进行的。
发酵过程中微生物会将有机废弃物中的复杂有机物质分解成低分子有机物，再通过一系列微生物在厌氧环境下进行代谢反应，最终生成沼气。
这个发酵过程分为两个阶段：酸化阶段和产气阶段。
在酸化阶段，最先参与分解的是挥发性有机酸和醇类，这些物质会被厌氧酵母和其他厌氧细菌分解成乙酸、丙酸和乙醇等低碳有机物。
这些低碳有机物会进一步被醋酸菌转化成乙酸。
在产气阶段，乙酸、丙酸和乙醇等低碳有机物会被产气菌进一步分解，产生沼气。
产气菌主要是甲烷菌和乙酸酸菌。
甲烷菌可以将乙酸和二氧化碳转化成甲烷和水，而乙酸酸菌则可以将乙醇转化成乙酸和二氧化碳。
由于发酵过程是在无氧环境下进行的，所以废弃物中的有机物质不会被彻底氧化，而是通过微生物的代谢作用转化成沼气。
沼气主要由甲烷和二氧化碳构成，其中甲烷是一种可燃气体，可以被用作能源。
此外，发酵过程中产生的废弃物称为沼渣，富含营养物质，可以作为有机肥料施用于农田，充分利用资源。
厌氧生物处理的三阶段四阶段理论
厌氧生物处理的三阶段四阶段理论厌氧生物处理的三阶段四阶段理论厌氧生物处理的基本原理:厌氧生物处理（Anaerobic Process）是在厌氧条件下,形成了厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件,通过厌氧菌和兼性菌代谢作用，对有机物进行生化降解的过程。
厌氧处理基本生物过程:厌氧生物处理在早期被称为厌氧消化或厌氧发酵，指的是在厌氧条件下，在多种微生物（厌氧微生物、兼性微生物）的作用下，将有机物转化为甲烷和二氧化碳的过程。
由此可见，厌氧处理过程中产生的是一种气体，主要成分是甲烷和二氧化碳，也就是我们常说的沼气。
厌氧生物处理的基本生物过程有一个很明显的特点，就是其具有阶段性，根据不同的依据，可以分为两阶段、三阶段甚至四阶段。
两阶段理论:该理论认为有机物在厌氧条件下首先进行酸性发酵阶段（产酸阶段），然后进行碱性发酵阶段（产气阶段）。
产酸阶段的主要微生物为发酵细菌或产酸细菌，这些微生物生长快，适应性很强，对环境条件不是非常敏感。
会将有机物进行水解和酸化，产生脂肪酸、醇类、二氧化碳和氢气。
产气阶段的主要微生物为产甲烷细菌，其生长非常缓慢，生长倍增时间会达到几天，而且对于环境条件的变化非常敏感。
会将产酸阶段产生的中间产物转化为甲烷和二氧化碳。
两阶段理论，虽然形象且直接的描述了厌氧生物处理的过程，但是有学者发现，产甲烷细菌只能利用一些简单的有机物（比如甲酸、乙酸、甲醇、甲基胺类等）来产生甲烷，并不能利用两个碳以上的脂肪酸（乙酸除外）和醇类（甲醇除外）直接作为它的底物（参与生化反应的物质称为底物）。
还有一种“奥式产甲烷菌”，其实是由两种细菌组合而成，其中一种细菌将乙醇氧化为乙酸和氢气，另一种细菌则利用氢气和环境中的二氧化碳来产生甲烷。
、所以说，两阶段理论是存在一定局限性的，因此1979年，Bryant又提出了“三阶段理论”。
三阶段理论:该理论认为，除了产酸细菌和产甲烷细菌之外，还存在第三种细菌，称为产氢产乙酸细菌，三阶段的过程如下图所示：厌氧生物处理三阶段理论过程图.分为水解、发酵阶段（Ⅰ），产氢产乙酸阶段（Ⅱ）和产甲烷阶段（Ⅲ）。
沼气发酵的基本原理和工艺培训
沼气发酵的基本原理和工艺培训前言沼气发酵是一种利用有机废弃物产生可再生能源的环保技术。
本文将介绍沼气发酵的基本原理和工艺流程，帮助读者了解沼气发酵的原理以及如何进行沼气发酵工艺培训。
沼气发酵的基本原理沼气是一种混合气体，主要成分为甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)，产生于生物发酵过程。
沼气发酵主要涉及废弃物经过厌氧发酵作用产生的气体，其中主要的化学反应是碳水化合物被微生物分解生成甲烷和二氧化碳。
通过恰当控制发酵条件，可以最大化产生甲烷，提高沼气的能量效率。
沼气发酵的工艺流程沼气发酵的工艺一般包括原料处理、发酵系统建设、气体处理等流程。
以下是典型的沼气发酵工艺流程：1.原料处理–选择适合的废弃物作为原料，如畜禽粪便、农作物秸秆等。
–进行预处理，如破碎、调理等，以提高原料的降解性能。
2.发酵系统建设–沼气池设计：确定池型、尺寸和材质，以及进气、出气等系统的建设。
–混合料投料：将原料与发酵菌种混合，投入发酵池内。
3.发酵过程–发酵温度和PH值的控制：保持适宜的温度和PH值，有利于沼气生产。
–搅拌通气：保证沼气池内氧气的充足，促进菌种生长繁殖。
4.气体处理–沼气收集：通过管道将产生的沼气收集到储气罐中。
–沼气利用：将沼气用于生活、工业、农业领域，实现资源化利用。
沼气发酵的工艺培训对于进行沼气发酵工艺的人员来说，必须掌握相关的培训知识，以下是一些培训内容建议：1.基本原理培训–深入了解沼气发酵的基本原理，包括反应机理、菌种选择等。
2.工艺流程培训–熟悉沼气发酵的工艺流程，包括原料处理、发酵系统建设、气体处理等。
3.操作技能培训–掌握发酵过程中的操作技能，包括温度、PH值的调控，池体搅拌通气等。
4.安全生产培训–学习沼气发酵过程中的安全操作技能，防止事故发生。
结语沼气发酵是一种环保、可持续的能源生产技术，通过深入了解沼气发酵的基本原理和工艺流程，且接受相关的培训，可以有效提高沼气生产的效率和质量。
希望本文对读者在沼气发酵领域有所帮助。
厌氧沼气发酵原理公式
厌氧沼气发酵原理公式厌氧沼气发酵是一种利用微生物在无氧条件下分解有机物产生沼气的过程。
它是一种可持续发展的能源利用方式，可以解决有机废弃物处理和能源短缺的问题。
厌氧沼气发酵的原理可以用以下公式表示：有机物（碳水化合物、蛋白质、脂肪等） + 微生物→ 沼气 + 发酵液在厌氧沼气发酵过程中，有机物被微生物分解为沼气和发酵液。
微生物是厌氧沼气发酵的关键。
常见的厌氧沼气发酵微生物包括甲烷菌、乙酸菌、丙酸菌等。
厌氧沼气发酵的过程可以分为四个阶段：水解、酸化、产甲烷和稳定阶段。
在水解阶段，微生物将有机物分解成小分子的有机化合物，如葡萄糖、蛋白质和脂肪酸。
在酸化阶段，这些小分子有机化合物被进一步分解为低碳数的有机酸，如乙酸、丙酸和丁酸。
在产甲烷阶段，乙酸、丙酸和丁酸被甲烷菌进一步分解产生甲烷。
在稳定阶段，微生物继续分解残留的有机物，产生少量的甲烷和二氧化碳。
厌氧沼气发酵需要适宜的环境条件。
温度是影响厌氧沼气发酵的一个关键因素，通常在35℃到55℃之间为最适温度。
pH值也是一个重要参数，通常在6.5到8.5之间为最适pH值。
此外，沼气发酵还需要合适的碳氮比、营养物质和微量元素等。
厌氧沼气发酵的优点在于可以综合利用有机废弃物，减少环境污染。
同时，沼气可以作为一种清洁能源供应热能和发电。
此外，厌氧沼气发酵还可以产生有机肥料，用于农作物的生产，提高土壤肥力。
厌氧沼气发酵的应用领域广泛。
在农村地区，可以利用农业废弃物和畜禽粪便产生沼气，满足农户的能源需求。
在城市地区，可以利用食品废弃物、厨余垃圾和污水处理厂的污泥产生沼气，解决城市废弃物处理和能源供应的问题。
此外，沼气还可以应用于工业生产、温室农业和交通运输等领域。
厌氧沼气发酵是一种利用微生物分解有机物产生沼气的过程。
通过合适的环境条件和微生物的作用，有机物可以转化为沼气和发酵液。
厌氧沼气发酵具有可持续性和环保性，并可以综合利用有机废弃物，提供清洁能源和有机肥料。
它在农村和城市等领域具有广阔的应用前景。
厌氧沼气发酵原理公式
厌氧沼气发酵原理公式第一步：有机物的降解有机物的降解是厌氧沼气发酵的首要步骤。
在厌氧环境中，有机物通过一系列的微生物反应被分解为小分子有机物，如脂肪酸、醋酸和酒精等。
这些小分子有机物作为产生沼气的前体物质。
有机物的降解过程可以用以下简化的化学反应表示：C6H12O6→3CH3CH2OH+3CO2其中，C6H12O6代表六碳的糖分子，如葡萄糖。
这个化学方程式表明，一个葡萄糖分子在厌氧环境中被分解成三个乙醇分子和三个二氧化碳分子。
第二步：产气微生物代谢产气微生物是厌氧沼气发酵过程中最重要的微生物种群。
它们能够使用小分子有机物作为能源，通过代谢产生沼气的主要组成成分甲烷和二氧化碳。
产气微生物还包括两个主要的代谢途径，即乙酸型和氢气型发酵。
在乙酸型发酵中，产气微生物将乙酸、醋酸等小分子有机物转化为甲烷和二氧化碳。
在氢气型发酵中，产气微生物利用产生的氢气和二氧化碳生成甲烷。
产气微生物的代谢过程可以用以下化学反应表示：CH3CH2OH→CH4+CO2H2+CO2→CH4+H2O第三步：沼气的生成沼气是厌氧沼气发酵的主要产物。
它主要由甲烷和二氧化碳组成，还含有少量的氢气、硫化氢等气体。
甲烷是沼气中的主要成分，具有高热值和可燃性。
沼气的生成是由产气微生物的代谢过程产生的，通过产气微生物的代谢作用，小分子有机物被转化为甲烷和二氧化碳。
这些气体会在厌氧条件下积聚并被收集起来形成沼气。
厌氧沼气发酵原理公式总结了厌氧沼气发酵的关键步骤和化学反应。
这个原理公式为将有机废物转化为可再生能源提供了科学依据，并对沼气发酵过程的优化和控制提供了理论指导。
通过研究和应用这个原理公式，我们可以更好地理解和利用厌氧沼气发酵技术，促进可持续能源的发展。
沼气发酵的应用原理
沼气发酵的应用原理简介沼气发酵是一种利用微生物将有机废弃物转化为可再生能源的技术。
本文将解释沼气发酵的应用原理，并介绍该技术的几个重要应用领域。
原理沼气发酵利用厌氧微生物的作用将有机废弃物转化为沼气。
该过程分为四个主要阶段：1.水解阶段：有机废弃物被水解成较小的有机分子，包括蛋白质、脂肪和碳水化合物。
2.酸化阶段：水解产物被酸化菌转化为有机酸，主要是乙酸、丙酸和丁酸。
3.乙酸阶段：有机酸进一步转化为乙酸，产生二氧化碳和氢气。
4.甲烷阶段：乙酸被甲烷菌转化为甲烷和二氧化碳，生成的气体就是沼气。
应用领域沼气发酵技术在以下几个领域有着广泛的应用：农业废弃物处理农业废弃物，如畜禽粪便、农作物秸秆等，可以利用沼气发酵技术转化为沼气。
这不仅可以解决废弃物处理的问题，还可以为农户提供清洁能源，降低能源成本。
城市生活垃圾处理城市生活垃圾中含有大量的有机物，通过沼气发酵技术可以将其转化为沼气，用作能源供应。
这可以减少垃圾填埋的压力，降低环境污染。
工业有机废水处理工业生产中产生的有机废水经过沼气发酵处理，可以将有机物转化为沼气，同时净化废水。
这种方法不仅可以实现废物资源化，还可以节约能源和减少污染。
农田施肥沼气发酵后的废渣是一种有机肥料，可以用于农田施肥。
这不仅可以提高土壤肥力，还可以减少化学肥料的使用，降低农业对化石燃料的依赖。
优势和前景沼气发酵技术有着以下优势和广阔的前景：1.可再生能源：沼气是一种可再生能源，可以替代传统的化石燃料，减少碳排放。
2.废物处理：沼气发酵技术可以将大量的有机废物转化为沼气，解决废物处理的问题。
3.能源自给自足：利用沼气发酵技术可以为农户、工厂和城市提供清洁能源，降低能源成本。
4.农田施肥：废渣可以作为有机肥料，提高农田的肥力，减少对化学肥料的需求。
5.环境友好：沼气发酵技术可以减少垃圾填埋、污染物排放等对环境的负面影响。
6.经济效益：沼气发酵技术可以创造就业机会，并带动相关产业的发展。
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3. 基本原理与微生物学过程
复杂有机物 （碳水化合物、脂肪、蛋白质） 溶解性有机物（水解酸化阶段） （糖类、脂肪酸、氨基酸、醇类等） 产氢产乙酸阶段 （H2、CO2、CH3COOH) 产甲烷阶段 H2、CO2 CH4 CH3COOH CH4、CO2
（1）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。
二、产气量与产气速率
（1）产气量 （2）产气速率：池容产气率、原料产气率、理论产气率
第三节
沼气发酵的影响因素和 发酵工艺
沼气发酵微生物要求有适宜的生活条件，对温 度、酸碱度、氧化还原势及其他各种环境因素都有 一定的要求。在工艺上只有满足微生物的这些生活 条件，才能达到发酵快、产气量高的目的。实践证 明，往往由于某一条件没有控制好而引起整个系统 运行失败。 因此，控制好沼气发酵的工艺条件是维持正常 发酵产气的关键。
C 3 H 5 ( RCOO) 3 3H 2 O C 3 H 5 (OH ) 3 3RCOOH (脂肪） （碳水化合物） （甘油） （双糖） （脂肪酸） （单糖） 2(C 6 H 10 O5 )n nH 2 O nC12 H 22 O11 2nC6 H 12 O6
b. 产氢产乙酸阶段
• •
产甲烷菌将产酸阶段的产物进一步降解为CH4和CO2，同时 把产酸阶段所产生的H2和CO2转化成CH4。 产 CH4 阶段的生化反应相当复杂，目前已得到验证的主要 反应有：
CH 3 COOH CH 4 CO2 4 H 2 CO2 CH 4 2 H 2 O 4 HCOOH CH 4 3CH 2 2 H 2 O 4CH 3 OH 3CH 4 CO2 2 H 2 O 4(CH 3 ) 3 N 6 H 2 O 9CH 4 3CO2 4 NH 3 4CO 2 H 2 O CH 4 3CO2
（7）压力
甲烷菌能适应较大的静水压力，约40米或更高。但它 对压力变化极为敏感，需要工艺来稳定压力。 (你认为沼气发酵过程中什么时候可能会发生压力波动?) 在进料、出料和沼气消耗时，沼池中的压力发生变化，对甲烷 菌的生命活动有抑制作用。怎么防止?
（1）保留足够的贮气空间，使得用气时气压变化不致过大；
（6）原料的C∶N比值和其它营养物质
微生物所需的最适碳氮比为25∶1，由于沼气发 酵过程中原料的碳氮比可受到微生物的自动调节，因 此，适宜碳氮比范围较宽。 据大量报道和实验结果表明，沼气发酵的碳氮 比以20～30∶1为宜，超过35∶1产气量明显下降。但 也有报道配料中碳氮比以6～30∶1仍然合适的。
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。
（2）沼气发酵过程
a. 水解酸化阶段
•
• •
在这一阶段中复杂的有机高分子物质，如蛋白质、脂肪、 碳水化合物等在水解细菌产生的胞外酶的作用下进行体外 酶分解，使固体物质变成可溶于水的简单有机物。 高分子有机物的水解速度很慢，主要受物料的性质、微生 物的浓度、温度和pH等条件的制约。 主要有机物的水解反应： 蛋白质+nH2O→氨基酸＋脂肪酸＋NH3＋CO2＋H2S
（2）进料和出料的速度尽量保持一致，所进新鲜原料和所排出 的废料体积应相等；
（3）大型沼气池应设置贮气装置。如我国农村推广的一种分离 式浮罩沼气池，可保持比较稳定的气压。
（8）添加剂与抑制剂
有些物质少量添加于沼气池后就可显著促进产 气，这类物质称为添加剂。而另一些物质少量添加于 沼气池后则显著抑制产气，这类物质称为抑制剂。 添加剂的种类较多，包括一些酶类、无机盐、 有机物和无机物。如添加一定量的纤维素酶，可显著 促进产气；添加5mg/Kg的稀土元素（R2O5）可提高产 气17%；添加适量的NH4HCO3等氮肥，可显著提高秸杆 类原料的产气率；添加少量的活性炭或泥炭、或向发 酵池通入氢气都可显著提高甲烷产量。 抑制剂主要是指一些金属离子、盐类、杀菌剂和 人工合成的化合物。
一、沼气发酵的影响因素
（1）厌氧环境
沼气发酵微生物包括产酸菌和产甲烷菌两大类，他们 都是厌氧性细菌，尤其是产生甲烷甲烷菌是严格厌氧菌， 对氧特别敏感。他们不能在有氧的环境中生存，哪怕只有 微量的氧存在，微生物的生命活动也会受到抑制，甚至死 亡。判断厌氧程度一般用氧化还原电位Eh表示。厌氧条件 下，Eh是负值。严格厌氧的甲烷菌要求的Eh为－300～－ 350mV，而一些兼性产酸的细菌则在Eh为－100～＋100mV就 能正常生活。为了保证厌氧条件，必须修建严格密闭的沼 气池，保证沼气池不漏水、漏气。
•
液化阶段产生的简单的可溶性有机物，在产氢菌、产醋酸 菌的作用下，进一步分解成挥发性脂肪酸，主要是丙酸、 丁酸、乳酸，醇、酮、醛、CO2和H2等。
•
反应式
简单可溶性有机物 产氢菌、产醋酸菌 甲醇＋甲酸＋乙酸＋ CO2＋H 2
c. 产甲烷阶段(Methane-producing stage)
图9-5 pH值对厌氧消化的影响
（4）搅拌(mix round)
搅拌的目的: 1)是发酵原料分布均匀，增加微生物与原料的接触面， 加快产气速度，提高产气量、提高原料利用率。
2)同时也可防止原料浮面结壳，产生的沼气释放不出 来。我国农村的沼气发酵原料以秸杆、杂草和树叶等 为主，更需搅拌才能达到好的发酵效果。
2、 厌氧发酵技术的主要特点
可将潜在于有机废物中的低品位生物能转化为可直 接利用的高品位沼气 ； 与好氧处理相比，厌氧消化不需要通风动力，设施 简单，运行成本低，属于节能型处理方法； 适用于处理高浓度有机废水和废物； 经厌氧处理后的废物基本上是稳定的，可以用作农 肥、饲料和堆肥化原料； 厌氧微生物的生长速度慢，常规方法的处理效率低， 设备体积大； 厌氧处理过程中易产生H酵(50～55℃)
适宜温度为53℃左右,这是甲烷菌的第二个最佳活性温区，产 气率最高。 高温发酵要求料浆和发酵设备有加热保温措施，管理复杂。 但是高温发酵对病原微生物的杀灭率较高，发酵过程的停留 时间只需12～15天。 在高温发酵条件下，有机负荷为6.0～7.0kg/(m3.d)，甲烷产 气量约3.0～4.0 m3/(m3.d)。 厌氧消化过程中，甲烷的产生量通常随温度的升高而增加， 但在45℃左右有一个间断点（见图9-4），这是由于中温发酵 和高温发酵分别是由两个不同的微生物种群在起作用。在 45℃左右的温度条件下对中温菌和高温的生长都不利，因此 ，产气量突然下降。
按原料来源分： 1．农村发酵原料 富N原料。通常是指人畜粪便，也包括青草等碳氮比低的原料。 其含氮量高，碳氮比多在25∶1以下，即在沼气发酵的适宜的碳 氮比范围内或以下。这类原料中粪便经过了人和动物的胃肠系统 的充分消化，一般颗粒细小，含有大量的低分子化合物─—人和 动物未吸收的中间产物，含水量较高。因此，在进行沼气发酵时 不必预处理，就容易厌氧分解，产气速度快，发酵周期较短。 富C原料。我国农村的另一大类发酵原料是秸杆和秕壳等农作物 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，含碳量高，其碳氮比多在40∶1以上，称 富碳原料。这些物质发酵周期较长。秸秆类富C原料一般干物质 含量比富N原料高，且比重小，进沼气池后容易飘浮形成死区 ─—浮壳层，这类原料在发酵前一般需要预处理
发酵原料的评估和计量，通常用总固体（TS）、挥发 性固体（VS）、化学耗氧量（COD）和生物耗氧量 （BOD）等指标评价和计量原料中有机物的含量和沼 气的产量。 （1）总固体（TS）：湿式发酵6％－10％ 、干式发酵 20%-35% （2）挥发性固体（VS） （3）产气量 （4）产气速率：池容产气率、原料产气率、理论产 气率
3)防止局部酸的积累
•
搅抖方式
• • •
有机械搅拌、充气搅抖和充液搅拌三种。 机械搅拌 在池内安装叶轮进行搅拌。（不常用） 气搅拌 将沼气从池上部抽出后，又从池底压进 去，产生强大的气流，达到搅拌的目的。 液搅拌 从出料间将发酵液抽出，然后从进料口 冲入沼气池，产生强大的液体回流，达到搅拌的 目的。
第九章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
沼气发酵
概述 沼气发酵原料 沼气发酵的影响因素和工艺 沼气池的设计与构建（自学） 沼气发酵产物的综合利用
第一节
概述
1、厌氧发酵（anaerobic fermentationm）
•
• •
•
•
厌氧发酵（或厌氧消化）是指厌氧微生物的作用下，有控制 地使废物中可生物降解的有机物转化为 CH4、CO2和稳定物质的 生物化学过程。 由于厌氧发酵的产物是以 CH4 为主要成分的沼气，故又称为甲 烷发酵(firedamp fermentation)。 厌氧发酵技术最初的工业化应用是作为粪便和污泥的减量化 和稳定化的手段得以实施的。厌氧消化处理可以去除废物中 10～50％的有机物，并使之稳定化。 70 年代初，由于能源危机和石油价格上涨，许多国家开始寻 找新的能源，这时厌氧发酵技术显示出其优势，普遍受到人 们的关注。 近 20 年来，我国许多城市相继建成了大型厌氧发酵设施，用 来处理城市污泥和粪便。
第二节
沼气发酵原料
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。但由于其来源和形成过程不同，它们的化 学成分和结构也迥然不同，由此造成原料的发 酵性能差异相当大
一、发酵原料的种类
•
（5）接种物
正常沼气发酵是一定数量和种类的微生物来完成的。 含有丰富沼气微生物数量的污泥叫接种物。