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沼气工程技术规范和标准
沼气工程技术规范和标准
沼气工程是利用有机废弃物进行生物发酵产生沼气的一种可持续能源技术。
在
沼气工程的建设和运行过程中，遵循一定的技术规范和标准是非常重要的。
本文将介绍沼气工程技术规范和标准的相关内容，以期为沼气工程的设计、建设和运行提供指导。
首先，沼气工程的设计应当符合国家相关的技术规范和标准。
在设计过程中，
应当考虑到沼气工程的规模、地理环境、原料种类等因素，合理确定沼气池的容积、发酵周期、气体利用设施等参数。
同时，设计应当充分考虑安全性和环保性，确保沼气工程的建设和运行不会对周围环境和人身造成危害。
其次，沼气工程的建设应当严格按照相关的技术规范和标准进行。
在施工过程中，应当按照设计要求选择材料、施工工艺和设备，确保沼气池的密封性和结构强度。
此外，施工过程中应当严格遵守安全操作规程，确保施工人员的安全。
在沼气工程的运行过程中，应当严格按照相关的技术规范和标准进行操作和维护。
沼气发酵过程需要一定的温度、PH值和有机物浓度等条件，运行人员应当根
据相关标准进行监测和调控。
同时，沼气的收集、净化和利用也需要按照相关标准进行操作，确保沼气的质量和安全。
总之，沼气工程技术规范和标准对于沼气工程的设计、建设和运行起着至关重
要的作用。
遵循相关的技术规范和标准，可以保障沼气工程的安全、高效运行，同时也有利于沼气工程的推广和应用。
希望相关从业人员能够严格遵守相关标准，共同推动沼气工程的发展和利用。
沼气工程施工设计方案
引言概述：沼气工程是一种利用有机废弃物产生可燃气体的技术，具有节能环保、资源回收利用的特点，因此得到了广泛应用。
施工设计方案在沼气工程建设中起着至关重要的作用，其综合考虑了工程的可行性、安全性以及经济性等因素。
本文将从工程选址、工程布局、工程构建、设备选型、运行管理等五个大点展开阐述，详细探讨沼气工程施工设计方案的重要性及相关要点。
正文内容：一、工程选址1.选址原则：根据工程的规模、产气原料的供给、消耗气体的需求等因素确定合适的选址原则。
2.地质条件：选址时需考虑地质条件是否适合沼气工程的建设，如土壤的质地、地下水位、地下水污染等。
3.气候条件：选址时需考虑气候条件是否符合沼气工程的运行要求，如温度、湿度、降水量等。
4.交通条件：选址时需考虑工程是否便于物资运输、气体传输以及人员出行等。
二、工程布局1.整体布局：根据沼气工程的规模确定合理的工程布局，包括沼气池、气体净化区、生物处理区等。
2.设备排布：合理安排设备的布局，使其能够满足工程的要求，提高工作效率和安全性。
3.通道设置：合理设置通道，方便设备维护、进料和排出产物等操作。
4.污水处理：考虑工程运行中产生的废水处理问题，设置合适的污水处理装置。
5.环境影响：布局时需考虑工程对周边环境的影响，采取相应的措施减少环境污染。
三、工程构建1.基础施工：对工程的基础进行施工，包括沼气池的挖掘、加固等工作。
2.设备安装：根据设备选型安装设备，确保设备的正常运行。
3.管道敷设：布置好沼气管道、气体输送管道等，确保气体畅通流动。
4.电气安装：进行电气布线、接地等工作，确保工程安全运行。
5.标志设置：设置必要的标志，标识出沼气工程的区域，并提供相关操作提示。
四、设备选型1.沼气池：根据工程的产气量和项目的预算，选择合适的沼气池类型和尺寸。
2.气体净化设备：根据气体成分、要求的纯度等进行合适的选择，包括去硫、去水、去杂质等工艺。
3.气体输送设备：根据气体输送距离和流量要求选择合适的气体输送设备。
沼气生产利用技术指南(一)
☆ 2019年第23期Resource utilization technology oflivestock and poultry manure畜禽粪污资源化利用技术专栏沼气生产利用技术指南（-)一、 总则1. 适用范围本技术指南规定了厌氧发酵及沼气、沼液和沼渣的综合 利用可行技术。
本技术指南适用于以 畜禽粪便、农作物秸秆、尾菜等农业 有机废弃物为主要原料的沼气工程和 沼气池，以其他有机质为原料的沼气 工程参照执行。
2. 术语和定义t (1) 沼气。
畜禽粪便、秸秆、尾菜等农业有机废弃物，经厌氧发酵 产生的可燃气体，主要成分是甲烷，是沼气工程和沼气池的主产物。
(2) 沼液沼渣。
畜禽粪便、秸 秆、尾菜等农业有机废弃物，经厌氧 发酵产生的剩余物经固液分离后，液 体部分为沼液，固体部分为沼渣，是 沼气工程和沼气池的副产物。
二、 厌氧发酵技术工艺及技术 设备适用性1.湿法厌氧发酵湿法厌氧发酵技术工艺主要适用于粪污混合物、污水等的处理，总固体（TS )质量分 数一般在20%以下。
按产酸产甲烷相 可分为湿法单相反应器和湿法两相反 应器。
国内大部分反应器均为湿法单 相反应器.根据反应器效率可分为低 负荷反应系统、高负荷反应系统和高效高负荷反应系统。
低负荷反应系统 以厌氧消化池为代表，高负荷反应系 统可以将固体停留时间和水力停留时 间分离，能保持大量的活性污泥和足够长的污泥龄；高效高负荷系统在将固体停留时间和水力停留时间相分离 的前提下，使固、液两相充分接触， 既能保持大t t 污泥乂能使和活性污泥 之间充分混合、接触，以达到真正高 效的目的。
(1>低负荷反应系统。
低负荷 反应系统（图1 )包括常规厌氧反应 器（conven-tional anaerobic digestiontank.CADT )、全混式反应器（conti nuous stirred tank reactor,CSTR ) 、 厌氧接触消化器（anaerobic contact digestor.ACP )等。
《沼气工程技术》复习提纲
第一讲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、沼气工程的概念①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。
②沼气工程是以农业废弃物和有机垃圾的厌氧消化为主要技术环节，集污水处理、沼气生产、资源化利用为一体的系统工程。
3、发展沼气的意义减少碳排放，保护生态环境；为农村（城市）提供清洁、可再生能源（资源）；合理处置农业有机废弃物资源；改善农村卫生条件，提高农民生活水平；开展综合利用，调整农业生产模式，发展“生态高值”农业；减少农业生产投资，增加农民收入；带动沼气及相关产业发展；缓解能源供应紧张局面等。
第二讲沼气发酵是一个由多种类群细菌参与完成的，通过分解有机物并产生以CH4和CO2为主要产物的，复杂的微生物学过程。
1、沼气发酵的特点沼气发酵是一个复杂的生物化学过程，具有以下特点：（1）参与发酵微生物种类繁多，混菌发酵。
（2）发酵原料复杂，来源广泛，可处理高浓度有机废水（COD大于50000mg/L）；（3）厌氧发酵自身能耗低，相同条件下仅为好氧分解的1/30~1/20；（4）沼气发酵装置（厌氧反应器）种类繁多，条件适合，均可产气；（5）产甲烷菌要求氧化还原电位-330mv以下，即严格厌氧环境。
2、参与沼气发酵的细菌（沼气发酵的微生物类群）（1）发酵性细菌水解纤维素、蛋白质、脂类为可溶性糖类、肽、氨基酸和脂肪酸等。
水解菌（大多为厌氧菌，也有兼性菌）：梭状芽孢杆菌、拟杆菌、丁酸菌、嗜热双歧杆菌、产气梭状芽孢杆菌、产琥珀酸梭状菌、北京丙酸杆菌和产氢螺旋体等。
沼气工程
沼气工程初步设计***********************目录摘要 (1)第一章概述 (3)1.1工程背景 (3)1.2工程投资范围 (3)1.3粪污处理后去向 (3)第二章设计依据 (3)2.1 相关国家法律、法规和政策 (3)2.2 相关规范与标准 (4)2.3 其他依据 (5)第三章设计原则 (5)第四章工艺确定及技术方案分析 (6)4.1工艺确定原则 (6)4.2 污染物数据分析 (6)4.3生产方案与工艺 (6)4.3.1 沼气的产生 (6)4.3.2 沼气 (6)4.3.3沼液 (7)4.3.4 沼渣 (7)4.4 方案比较与选择 (7)4.5工艺流程确定 (10)4.6工艺流程说明 (10)4.7工艺特点 (10)4.8、工艺参数及设备选型 (11)第五章结构设计 (14)第六章建筑设计 (14)6.1平面布置 (14)6.2道路及绿化 (15)6.3建筑装修标准 (16)第七章电气设计 (16)7.1设计范围 (16)7.2供电负荷 (17)7.3配电系统 (17)7.4电缆敷设 (17)7.5照明设计 (17)7.6防雷及接地 (18)第八章自动化仪表及控制设计 (18)第九章安全生产与劳动保护 (18)第十章运行管理和劳动定员 (19)12.1运行管理 (19)12.2岗位定员 (19)12.3人员培训 (20)12.4维护保养与检修 (20)12.5使用及维修年限 (20)第十一章环境保护 (21)摘要1.发酵原料来源************养殖牛粪便2.建设规模1）1座USR厌氧反应器(600m3)及配套脱硫、脱水设施；2）1座300m3的贮气柜；3）日产沼气600m3/天（中温发酵）；4）建设300户用沼气供应网络。
3.技术指标：消化器有效容积单位产气率：1.0m3/ m3；进料浓度：6%（TS，牛粪的干物质取20%）；发酵温度：中温发酵；停留时间：10天。
4.设计目标（1）处理量：粪污水60m3/日；（2）日产沼气量：600m3/天；5.工程效益（1）年产沼气量21.00万m3（按每年运行350天计算）;（2）年产沼液量1.68万T（按每年运行350天计算，回收率按80%计算）;（3）年产沼渣量1100T（干物质含量0.2，消耗物质0.65，沼渣的含水0.6，按350天计算，则900×20×0.2×（1-0.65）×350/0.4=0.11万吨）6.工艺流程选择以“预处理+USR”为核心的处理工艺。
沼气技术
沼气实用技术第一章沼气基础知识第一节农村发展沼气的好处第二节沼气的制取一、沼气的性质成分二、制取沼气的条件三、沼气的用途第二章农村户用沼气池第一节沼气池的池型及工作原理第二节沼气池的建造第三节输气管道和沼气用具的合理配套及安装第四节沼气池的发酵启动第五节沼气池的日常管理6 沼气池的常见故障及处理办法7 病态池常见故障类型、产生原因与维修8 沼气池的保养第三章沼气发酵产物的综合利用第一节沼气的综合利用第二节沼肥在农田的利用一、沼肥的概念二、沼肥的特性三、沼肥的增产效果及改良土壤的作用四、农田使用沼肥增产的原因五、农田使用沼肥的方式和利用技术六、农田使用沼肥注意事项第三节沼肥在农业生产中综合利用的常用技术4 沼气窒息性中毒的预防一、沼气窒息性中毒的表现二、发生中毒的原因三、预防和急救措施第五章沼气基础知识问答1 第一章沼气基础知识第一，农村办沼气是解决农村燃料问题的重要途径之一。
一户3～4口人的家庭，建一口容积为8立方米左右的沼气池，只要发酵原料充足，并管理得好，就能解决点灯、煮饭的燃料问题。
凡是沼气办得好的地方，农户的卫生状况及居住环境都大有改观。
办沼气也有利于保护林草资源，减少水土流失，改善农业生态环境。
第二，可以改变农业生产条件，促进农业循环经济发展。
（1）、增加肥料。
办沼气后，过去被烧掉的大量农作物秸杆和畜禽粪便加入沼气池密闭发酵，消灭了病菌虫卵等危害人们健康的病原菌，既能产气，又能制成优质的有机肥料，扩大了有机肥料的来源，同时农产品的质量也大大提高，生产成本下降，有利于生产绿色食品。
（2）、能增强作物抗旱、防冻能力，凡是施用过沼肥的作物均能增强抗旱防冻的能力。
由于人畜粪便及秸秆经过密闭发酵后，沼肥中存留丰富的氨基酸、B族维生素、各种水解酶、某些植物激素，对病虫害有明显抑制作用，是各类农作物、花卉、果树、蔬菜等的优良有机肥料，（3）、有利于解决“三料”（燃料、饲料和肥料）的矛盾，促进畜牧业的发展。
大型工程--沼气工程技术与应用资料
起止日期：2011-2015 年
• S34） 农业废弃物制备生物燃气及其综合利用示 范工程
• 目标：建设日产5000～10000m3农业废弃物制备 生物燃气及其综合利用示范工程，制定相关的技 术标准。
• 研究内容：农业废弃物（畜禽粪便、作物秱秆或 农业加工废弃物等）高效制备甲烷化生物燃气技 术；生物燃气净化提质技术；秱秆热化学转化合 成车用燃气技术；生物燃气制备车用燃气研究与 示范应用。
厌氧消化 固液分离系统
太阳能集热器 固体部分
液体部分
沼液
加工有机复合肥 商品肥料
有机液肥加工
农田供肥
沉淀调节池
集中供气
好氧折流池
沼气发电
用户
农田灌溉水
排放
沼电并网
村民用电
效益分析
沼气效益 集中供气日150m3计(0.8元)，年收入4.38万元 沼气发电，日发电7500(0.8元)，年收入219万元
即该工程年减排2约3万吨，其经济收益为：24万 欧元
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•
一、沼气发展简史
重点：英文命名与沼气发展的四个阶段
沼气发展简史
1.国际
1866 1896 1900 1927 1936 19501955 19691979 20世纪70年代
甲烷形成是微生物过程
二、沼气发酵原理
重点：三阶段发酵理论 发酵工艺条件
a
1: , 2: , 3: , 4: , 5: , 6–8:
1.沼气燃料的特点
• 沼气是一种混合气体，其中主要成分是4占总体积的 50%～70%，其次是2占25%～45%。除此之外，还含有 少量的N2、H2、O2、3、、和H2S等气体。
生物质能工程 3 沼气工程(1)
• 塞流板：控制发配原料在 底部的流速和滞留期；有 固菌作用。
25
• C型池结构特点
• C型池增设了：
布料板
布料板﹑ 中心破壳吊笼、预处理间 原料预处理池。 进料口
厕所
布料板
破壳吊笼
塞流板 出料管
塞流板
26
• 装置功用： • 预处理池：发酵原料入池前先在进料口喉部过滤； • 布料板：进池时经布料分流板进行半控或全控布料，从而
32
• ⑵分离贮气浮罩沼气池
• 结构： 圆筒形池身、 削球壳池拱、 5°斜底 贮气浮罩 水封池
33
• 分离贮气浮罩沼气池特点： • 发酵池与气箱分离，没有水压间；
采用浮罩与配套水封池贮气，贮气浮罩根据日产 气量的50%设计有效容积； • 有利于扩大发酵间装料容积，最大投料量为沼气 池容积的90%； • 比水压式沼气池造价要高一些。要建一套贮气浮罩
使进料形成多路曲流与污泥充分接触； • 塞流板（隔板）：池底斜坡坡面上设置的隔板具有阻流作
用，使一定量的污泥保留下来； • 破壳笼：搅动搅拌杠杆操纵挂笼破壳，并同时带动底部的
连杆推盘推出沉积物。
27
• （2）与圆筒形沼气池的差异与优势： 主体构造与尺寸与圆筒形沼气池相同。 主要差异：池底构造、出料方式
G D2
• 式中：
4
p为沼气压力，cmH2O； Ｄ为圆筒形浮罩内径，cm；
Ｇ为浮罩及其配重的质量，kg； 1000为由kgf/cm2H2O换算的系数。
• 注：未考虑浸在料液中的浮罩壁所受的浮力。
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• （1）浮沉式沼气池：由水封池和气罩两部分组成。 • 浮沉式沼气池特点：
罩内沼气压力基本稳定。 压力大小取决于浮罩内筒横截面积与浮罩的自重与配重， 易适应沼气发酵时对压力的要求和燃料器的性能； 建池和出渣容易。 • 缺点： 保温性能不如水压式沼气池，金属浮罩容易锈蚀。
沼气工实用技术电子教案
农村家用水压式沼气池建造和维护
教学用具
多媒体
执教者
杨大青
教学过程:
一、导入新课
二、新课讲解:
第一节农村家用沼气池池形结构
1.沼气池结构
2.水压式沼气池优点
3.沼气池工作原理
第二节农村家用沼气池建造
1.沼气池设计与计算方法
2.建池材料
3.沼气池建造
第三节农村家用沼气池运行与管理
1.准备充足发酵原料
2.沼气池保养
1、农村家用沼气池建造方法
2、农村家用沼气池常见故障及处理方法
三、课堂小结:
本节课我们学习了农村家用水压式沼气池工作原理和特点,农村家用沼气池建造方法以及运行管理模式,农村家用沼气池常见故障及处理方法、沼气池维修和保养沼气建设在生态系统工程及保护环境中作用和意义
四、作业部署:
学生活动
学生看多媒体画面
课程类别农村沼气工适用技术
课题
沼气池建造和输配使用沼气使用与维护第3-4课时ຫໍສະໝຸດ 总序第4个教案课型
新课
编写时间
9月20日
实施时间
9月23日
教学目标
掌握农村家用水压式沼气池工作原理和特点,了解农村家用沼气池建造方法以及运行管理模式,了解农村家用沼气池常见故障及处理方法、沼气池维修和保养
教学关键
农村家用水压式沼气池工作原理与运行
2.要做到合理配料和综合进料
3.严格装料方法和开启步骤
4.每年一两次大换料
5.加强沼气发酵原料日常管理
第四节农村家用沼气池常见故障及处理方法
1.沼气池常见故障及处理方法
2.发酵原料发生故障及处理方法
3.沼气气燃具（包含灶、灯、管件）常见故障及排除方法
沼气工程原理
沼气工程原理沼气工程是一种利用有机废弃物进行生物发酵产生沼气的技术。
沼气工程原理主要包括有机废弃物的分解、沼气的生成和收集利用三个方面。
首先，有机废弃物的分解是沼气工程的第一步。
有机废弃物主要包括农业废弃物、农作物秸秆、畜禽粪便等。
这些有机废弃物中含有丰富的有机物质，经过分解可以产生沼气。
在分解过程中，有机废弃物被微生物分解，产生的有机物质被转化为沼气的主要成分甲烷和二氧化碳。
有机废弃物的分解是沼气工程能否顺利进行的关键步骤，它直接影响着沼气的产量和质量。
其次，沼气的生成是沼气工程的核心环节。
沼气是一种混合气体，主要由甲烷和二氧化碳组成，同时还含有少量的氢气、硫化氢等成分。
沼气的生成是在有机废弃物分解的过程中，由于微生物的作用产生的。
有机物质被分解后，产生的甲烷和二氧化碳混合气体即为沼气。
沼气的生成与有机废弃物的种类、温度、湿度、pH值等因素密切相关，只有在适宜的条件下，沼气的生成才能达到最佳状态。
最后，沼气的收集利用是沼气工程的最终目的。
沼气可以作为一种清洁、可再生的能源，广泛用于家庭生活用煤、工业生产燃料、发电、取暖等领域。
沼气的收集利用需要通过沼气池等设备进行收集和储存，然后经过净化处理，可以直接供应给用户使用。
沼气的收集利用不仅能够减少有机废弃物的污染，还可以替代传统能源，减少对环境的影响，具有重要的经济和环保意义。
综上所述，沼气工程原理包括有机废弃物的分解、沼气的生成和收集利用三个方面。
只有在这三个方面都得到合理的控制和利用，沼气工程才能够取得良好的效果。
沼气工程作为一种清洁、可再生的能源技术，对于解决能源和环境问题具有重要的意义。
希望通过不断的研究和实践，沼气工程能够得到更广泛的应用和推广。
沼气工程施工方案图纸
沼气工程施工方案图纸一、工程概述沼气工程是在农村地区以农业有机废弃物作为原料，通过生物发酵产生沼气，再进行净化利用的工程。
沼气工程施工包括发酵池、沼气收集系统、净化系统、利用系统等部分。
二、施工准备工作1. 绘制施工图纸，包括设备、管道、电气等部分。
2. 采购和检查施工所需的设备和材料。
3. 制定施工计划，明确施工分期、分批、分项和工序。
4. 组织人员进行安全培训，确保施工安全。
5. 确定工地布置方案，包括场地平整、材料摆放、设备就位等。
6. 召开施工组织会议，明确任务分工及施工要求。
三、发酵池施工1. 场地布置：根据设计要求，对发酵池场地进行平整、排水等工作。
2. 基础施工：进行场地勘测、基坑开挖、基础浇筑等工作。
3. 水泥罐体施工：根据设计图纸，对水泥罐体进行模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工作。
4. 发酵罐安装：将发酵罐运至现场，按照图纸要求进行吊装、焊接、安装等工作。
5. 发酵罐防水处理：对发酵罐进行防水处理，确保发酵过程不受外部环境影响。
6. 发酵罐保温处理：进行发酵罐保温处理，提高发酵效率。
7. 发酵罐设备安装：对发酵罐内的搅拌器、温度传感器、压力传感器等设备进行安装。
8. 发酵罐配管安装：对发酵罐的供水、排水、气体收集等配管进行安装。
9. 发酵罐电气设备安装：对发酵罐的电气设备进行布线、安装、调试等工作。
10. 发酵罐通风系统安装：对发酵罐的通风系统进行安装，确保发酵过程能够正常进行。
四、沼气收集系统施工1. 沼气管道敷设：根据设计要求，对沼气管道进行敷设、焊接、防腐处理等工作。
2. 沼气收集井安装：根据设计要求，对沼气收集井进行挖掘、管道安装、井盖安装等工作。
3. 沼气收集设备安装：对沼气收集设备进行安装，包括沼气收集罐、沼气泵、沼气流量计等。
4. 沼气管道连接及调试：对沼气管道进行连接、调试，确保管道畅通、无渗漏。
五、净化系统施工1. 沼气净化设备安装：对沼气净化设备进行安装，包括沼气除硫设备、沼气脱水设备等。
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5
研讨 内容
基础知识 厌氧消化工艺 厌氧消化器类型
6
Ⅰ 基础知识
7
1 基础知识
1.1 沼气发酵的生物作用
沼气发酵微生物是人工制取沼气的最重 要因素，有了大量的沼气微生物，并使各种 类群的微生物获得基本的生长条件，沼气发 酵原料才能在微生物的作用下转化为沼气。
沼气发酵过程中主要有五大菌群（发酵 性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、产 甲烷菌）参与活动。
利用（发电、民用、烧锅炉）等设施； 9 沼肥利用系统，包括沼渣、沼液的中转、调蓄、
综合利用或进一步处理的设施。
4
认识与理念
产业链与循环经济
能肥
贸易、运输、
生活、科研等
服务业 （（第第三三产产业业））
能肥
养殖业
粪污
农业
（第一产业）
生物质（粪污）生产 沼气、有机肥
工业 （第二产业）
土地
社会环境 环境友好物（H2O、CO2、N…） 自然环境
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1 基础知识
(4) 适宜的发酵温度
高度温发酵：50-65 ℃，最适温度为55±2°C ； 中温发酵： 20-45℃，最适温度为35±2°C ； 偏低温发酵：10-20℃； 常温发酵：随自然温度而变化的发酵。
高温段 中温段
常温段
温度对产气率的影响
19
1 基础知识
(5) pH值与碱度
pH值：厌氧消化最适宜的pH值为6.8—7.4。 当pH值6.4以下或7.6以上，都会对厌氧微生 物产生不同程度的抑制作用，导致产气减少或 中止。
带动相关产业发展：沼气工 程专业制造，沼肥加工与销 售，社会化服务体系等。
3
认识与理念
沼气工程建设内容（一池三建）：
¾ “一池” ：沼气发酵池（也称厌氧消化器）， 即在厌氧条件下，利用厌氧微生物分解有机物 并生产沼气的装置。
¾ “三建”： 9 预处理系统，包括格栅、沉砂、调节水质和水
量、计量、进料等设施； 9 沼气利用系统，包括沼气净化、储存、输配和
烷；通过这两类菌群的共同作用，使发酵液的pH值
稳定在适宜范围。
12
1 基础知识
产甲烷菌（食氢、食乙酸菌）
将水解发酵细菌、产氢产乙酸细菌 的产物（乙酸 、氢气和二氧化碳等）发 酵基质转化为甲烷。
13
1 基础知识
1.2 沼气发酵的条件
沼气发酵就是培养和积累厌氧消化细菌， 使细菌具有良好的生活条件；只有首先做到 了这一点，才有可能获得较好的沼气产量或 污水处理效率。
厌氧活性污泥是由厌氧消化菌与悬 浮物质和胶体物质结合在一起形成的具 有很强分解有机物能力的凝絮体，颗粒 体或附着膜。厌氧微生物(厌氧活性污泥) 是沼气发酵的主体。
接种量一般为发酵液10%‾50%； 当采用老沼气池发酵液体作为接种物 时，接种量应占总发酵液的30%以上。
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1 基础知识
(3) 严格的厌氧环境
食品废水 制药废水 酿酒废水
淀粉废水 15
1 基础知识
发酵原料的C:N比：是指原料中有机 碳素与氮素含量的比例关系，因为微生物 生长对碳和氮有一定要求，其利用速度是 20-30倍的关系，因此发酵原料的
碳氮比 20‾30:1， 或者BOD5:N:P= 200:5:1为宜。
16
1 基础知识
(2) 足够的接种物(微生物量)
8
1 基础知识
不溶性有机物
水解发酵细菌
溶解性有机物
产氢产乙酸细菌
内
源 代 谢
细菌细胞
挥发酸(乙酸、丙酸等) 其他产物 H2、CO2
产
物
产甲烷细菌
细菌细胞
CH4、CO2
沼气发酵基本原理图
液 化 阶 段
酸产
阶 段
氢 产
乙
产 甲 烷 阶 段
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1 基础知识
五大菌群：
①发酵性细菌：一些不溶性物质被发酵性细 菌所分泌的胞外酶水解为可 溶性糖、肽、氨基酸和脂酸， 再将吸入细胞，发酵为乙酸、 丙酸、丁 酸等和醇类及一定 量的H2及CO2
--为产甲烷菌创造适宜的厌氧生态环境（该类
菌群中的好氧和兼性厌氧菌的活动，使发酵液的氧 化还原电位不断下降，逐步为产甲烷菌创造厌氧生 态环境。
--为产甲烷菌清除有毒物质。
--与甲烷菌共同维持环境中适宜的酸碱度（氨
化细菌进行氨化作用，产生的氨可以中和部分有机
酸；产甲烷菌不断利用乙酸、氢和二氧化碳生成甲
微生物的生命活动要求多种条件，其中 主要条件包括发酵原料、厌氧活性污泥、消 化器负荷、发酵温度、pH值、碳氮比、有害 物质的控制及均质等。
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1 基础知识
(1) 发酵原料的种类及其碳、氮配比
发酵原料既是产生沼气的底物，又是 沼气发酵细菌赖以生存的养料来源。
沼气工程 发酵原料
人畜粪便、污水 好氧剩余污泥 有机垃圾 作物秸秆 工业有机废水
沼气工程技术
农业部沼气科学研究所：颜丽
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认识与理念
• 处理畜禽粪污的沼气工程概念
以厌氧消化为核心技术，集粪便处理、 沼气生产、沼气和沼肥资源化利用为一体 的系统工程。
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认识与理念
解决重点区域畜禽粪污对周 围环境的污染问题 ；改善项目实施
区农业生产和人民生活环境质量。
沼气工程的作用
替代化石能源，降低温 室气体排放；对提高国家能 源供应安全性有积极作用。
终产物，在没有外源受氢体的情况下，把乙 酸和H2、CO2转化成CH4 + CO2。产甲烷菌 广泛存在于水沉积物和动物消化道等极端厌 氧的环境中。
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1 基础知识
水解发酵细菌、产氢产乙酸细菌的作用
—为甲烷菌提供营养（将发酵原料的碳水化合物、
蛋白质和脂肪等复杂有机物水解后形成可溶性的简 单化合物，该类菌为产甲烷菌提供合成细胞的基质 和能源。
碱度：指消化液中含有能与强酸相作用的所有 物质的含量。主要以重碳酸盐，碳酸盐，氢氧 化物三种形式存在。
这些物质可与挥发酸发生反应，使pH值 不会有太大变动。
②产氢产乙酸菌：除甲酸、乙酸和甲醇外的物 质均不能被产甲烷菌所利 用，所以必须由产氢产乙酸 菌将其分解转化为乙 酸、氢 和二氧化碳
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1 基础知识
五大菌群：
③耗氢产乙酸菌： 它们既能利用H2+ CO2 生成乙酸，也
能代谢糖类生成乙酸。
④产甲烷菌（食氢、食乙酸）： 它们在厌氧条件下将前三群细菌代谢的