厌氧发酵制沼气
厌氧产生的沼气成分及含量计算
厌氧产生的沼气是一种重要的可再生能源，主要成分包括甲烷、二氧化碳和一些微量气体。
了解沼气的成分及含量对于沼气的有效利用和生产具有重要意义。
本文将从厌氧产生的沼气成分以及含量的计算方法进行讨论。
一、厌氧产生的沼气成分1. 甲烷（CH4）：甲烷是沼气的主要成分，其含量通常在50~70之间，是沼气的主要燃料成分，具有较高的热值和较好的可燃性。
2. 二氧化碳（CO2）：二氧化碳是沼气的次要成分，其含量通常在30~40之间。
二氧化碳的含量过高会影响沼气的燃烧性能，因此在沼气利用过程中需要对二氧化碳进行适当的处理和分离。
3. 氢气（H2）：氢气是沼气的微量成分之一，其含量较低，通常在1以下。
虽然含量较低，但氢气具有很高的燃烧热值，对于提高沼气燃料的质量具有一定的意义。
4. 一氧化碳（CO）、氮气（N2）等微量气体：除了上述成分外，沼气还含有少量的一氧化碳和氮气等微量气体，其含量都在1以下，对于沼气的燃烧性能影响较小。
二、沼气成分含量的计算方法1. 通过气体分析仪测量：目前最常用的方法是通过气体分析仪对沼气进行成分分析。
气体分析仪能够准确测量沼气中各种气体的含量，包括甲烷、二氧化碳、氢气等主要成分，以及一氧化碳、氮气等微量气体的含量。
2. 利用热导气体检测仪：热导气体检测仪是一种专门用于气体成分分析的仪器。
通过热导探测器对沼气进行检测，能够准确测量甲烷和二氧化碳的含量，是一种常用的沼气成分检测方法。
3. 根据沼气发酵过程中产生气体的理论计算：通过对沼气生产过程中产生气体的理论计算，可以大致估算沼气中甲烷和二氧化碳的含量。
这种方法适用于对沼气成分进行初步估算和预测。
三、沼气成分含量计算的相关注意事项1. 在测量和计算沼气成分含量时，需要确保检测仪器的准确性和灵敏度，以获得准确可靠的测试数据。
2. 对于不同来源和生产工艺的沼气，其成分含量可能存在一定的变化，需要根据实际情况进行差异化分析和计算。
3. 沼气成分含量的计算对于沼气生产和利用具有重要意义，可以用于评估沼气的品质和可用性，指导沼气的有效利用和提高生产效率。
沼气发酵
沼气发酵第一节概述一、定义：沼气发酵，又称厌氧发酵或厌氧消化，是指有机物质（如作物秸杆、杂草、人畜粪便、垃圾、污泥及城市生活污水和工业有机废水等）在厌氧条件下，通过种类繁多、数量巨大、功能不同的各类微生物的分解代谢，最终产生沼气的过程。
二、沼气的组成：沼气是由微生物产生的一种可燃性混合气体，其主要成分是甲烷(CH4)，大约占60%，其次是二氧化碳(CO2)大约占35%，此外还有少量其它气体，如水蒸气、硫化氢、一氧化碳、氮气等。
不同条件下产生的沼气，其成分有一定的差异。
例如人粪、鸡粪、屠宰废水发酵时，所产生的甲烷含量可达70%以上，农作物秸杆发酵所产生的沼气中甲烷含量一般为55%左右。
第二节沼气发酵的微生物学过程一、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。
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。
二、沼气发酵过程的三个阶段第一阶段是含碳有机聚合物的水解。
纤维素、半纤维素、果胶、淀粉、脂类、蛋白质等非水溶性含碳有机物，经细菌水解发酵生成水溶性糖、醇、酸等分子量较小的化合物，以及氢气和二氧化碳；第二阶段是各种水溶性产物经微生物降解形成甲烷底物，主要是乙酸、氢气和二氧化碳；第三阶段是产甲烷菌转化甲烷底物生成CH4和CO2。
另外，在沼气发酵过程中还存在某些逆向反应，即由小分子合成大分子物质的微生物过程。
第三节沼气发酵原料的分类与特性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。
有机垃圾厌氧发酵沼气概述
秸 秆 生 产 沼 气 的 主 要 步 骤 是 收 集 秸
较 厌 氧 发 酵 制 备 沼 气 技 术 的 优 缺 点 ， 后 秆 ， 干 燥 条 件 下 贮 藏 ， 后 进 行 粉 碎 加 为 在 然
处 理 的 方 法 。 机 垃 圾 是 指 生 活垃 圾 中 含 续 研 究 提 供 帮 助 。 有 有 有机 物 成分 的 废弃 物 ， 要 是 废纸 、 头 主 木
饭 菜 、 和 动 物 排 泄 物 等 ， 市 生 活垃 圾 中 人 城
有 机 垃 圾 占 了 较 大 比例 ， 且 其 中 可 生 物 而
降 解 物 质 含量 很 高 ， 多 发 达 国家 已 经 开 许
沼 气是 由意 大 利 物 理 学 家 Ａ． 尔 塔 于 生 产 成 本 ， 需 大 范 围 内推 广 则 还 需 要 进 沃 如
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈｉ ａ ｔ ｃ ｅ ｅ ｅ ｓ ｔ ｅ ｓｒ ｃ ： ｓ ｒ ｉ ｌ ｒ ｖｉ ｗ ｈ ｄｏ ｓ ｉ ａ ｄ ｖ ｒ ｅ ｓ ａ ｂ ｇｅ ｉ ｐ ｓ ｌ ｓ ａ ｕ ｉ ｔ ｏ ｕｃ ｓ ｔ ｅ ｔ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｏ ｆ ｒ ｎ ａ ｉ ｎ ｍｅ ｈ ｎ ｍｅ ｔ ｃ ｎ ｏ ｅ ｓ ａ ｇ ｒ ａ ｄ ｓ ｏ ａ ｔ ｔ ｓ， ｎ ｒ ｄ ｅ ｈ ｅ ｈ ｌ ｇ ｆ ｅ ｍｅ ｔ ｔ ｏ ｔａｅ ｇａ ， ｅ ａ ｏ ａ ｅ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｕ ｃ ｓ ｆ ａ ｍａ ｅ ｉ ｌ ， ｐ ｏ ｕｃ ｉ ｎ ｍｅ ｈ ｄ， ｐ ｉ ｃ ｐ ｅ ｔ ｅ ｓ ｒ ｅ ｉ ｇ ｆ ｈ ｓ ｒ ｉ ｓ ｏ ｆ ｒ ｎｔ ｔｏ ｓ ｌｂ ｒｔ ｄ ｔ ａ ｅ ｏ ｒ ｅ ｏ ｒ ｗ ｔ ｒａｓ ｒｄ ｔｏ ｔｏ ｒ ｎ ｉ ｉ ， ｈ ｃ ｅ ｎ ｎ ｏ ｔ ｅ ｔ ａ ｎ ｆ ｒ ｅ ｍｅ ａ ｉ ｎ， ｔ ｅ ｈ ｆ ｃ ｏ ｓ ｆ ｅ ｔ ｆ ｒ ｎ ａ ｉ ｎ ｅ ｃ． ａ ｔ ｒ ａ ｆ ｃ ｅ ｍｅ ｔ ｔ ｏ ｔ
厌氧发酵产生沼气标准
厌氧发酵产生沼气标准【摘要】厌氧发酵产生沼气是一种重要的生物能源产生方式，为了保证产生沼气的质量和效率，需要制定相应的标准。
本文从厌氧发酵产生沼气标准的定义和制定依据、关键参数、监测方法、国际比较以及实际应用中的应用等方面进行了探讨。
厌氧发酵产生沼气的标准对于提高生物能源生产的效率和质量具有重要意义，可以促进行业的健康有序发展。
当前厌氧发酵产生沼气标准仍有待进一步完善和提升，需要不断地加强研究和完善相关标准，以适应不断发展的生物能源产业需求。
制定和执行严格的厌氧发酵产生沼气标准，不仅可以保障沼气产生的质量和效率，也可以促进相关技术的创新和推广，推动生物能源领域的可持续发展。
【关键词】厌氧发酵、沼气、标准、制定、参数、监测、国际比较、实际应用、重要性、意义、提升水平1. 引言1.1 厌氧发酵产生沼气标准是什么？厌氧发酵产生沼气标准是指在厌氧发酵过程中，对产生的沼气进行监测和评价的一套规范和标准。
这些标准主要包括对沼气质量、产量、发酵效率等方面的要求，旨在保证沼气的质量和产量达到一定的标准，以确保其在生物领域的应用和利用。
厌氧发酵产生沼气标准的制定是为了规范沼气生产过程，提高沼气的产量和质量，保障沼气工程的稳定运行。
通过制定标准，还可以促进沼气产业的健康发展，推动生物能源的应用和推广。
厌氧发酵产生沼气标准的制定需要考虑到不同地区、不同设备和不同原料的差异性，因此需要综合考虑多种因素，以确保制定的标准具有普适性和可操作性。
.1.2 为什么需要制定厌氧发酵产生沼气的标准？厌氧发酵产生沼气是一种重要的生物能源，具有可再生、清洁、低成本等优点，已经成为我国能源发展的重要组成部分。
由于厌氧发酵产生沼气的工艺复杂性和不稳定性，导致产气量和质量的波动较大，影响了沼气的利用效率和经济效益。
在实际应用中，由于缺乏统一的标准和规范，厌氧发酵产生沼气的过程缺乏规范和约束，容易出现生产过程中操作不规范、监测不足、质量不稳定等问题，影响了沼气的生产和利用。
提升厌氧产沼措施
提升厌氧产沼措施引言：厌氧产沼是一种有效利用有机废弃物产生可再生能源的方法，它可以将有机物质在无氧条件下通过发酵产生沼气。
然而，由于厌氧产沼过程的复杂性，如何提升其产沼效率成为研究的热点。
本文将介绍一些提升厌氧产沼效率的措施。
一、选择合适的废弃物：不同的废弃物对厌氧产沼的产气效果有着不同的影响。
为了提升产沼效率，我们应选择具有较高有机物含量的废弃物作为原料。
例如，食品加工废弃物、畜禽粪便等含有丰富有机物的废弃物，可以提供更多的碳源，促进沼气的产生。
二、调整碳氮比：良好的碳氮比是厌氧产沼的关键。
过高或过低的碳氮比都会影响产沼效果。
一般来说，碳氮比在20:1到30:1之间是较为理想的。
当碳氮比过高时，氮会成为限制因素，抑制厌氧菌的生长，从而降低产沼效率。
相反，碳氮比过低时，缺乏碳源会导致菌群失衡，产沼效率也会下降。
因此，在实际操作中，我们应根据废弃物的特性进行碳氮比的调整，以提高产沼效率。
三、控制温度和pH值：厌氧产沼过程对温度和pH值的要求较为严格。
一般来说，温度在35℃到55℃之间是较为适宜的，过低或过高都会影响产沼效果。
此外，pH值在6.5到8.5之间是较为理想的范围。
为了控制温度和pH 值，我们可以采取以下措施：加热或冷却废弃物进行预处理，使用缓冲剂来调节pH值。
四、增加沼气发酵时间：沼气发酵时间是影响产沼效率的重要因素。
通常情况下，沼气发酵时间在20到30天之间较为合适。
如果发酵时间过短，有机物无法充分发酵，产沼效果会下降。
因此，为了提高产沼效率，我们可以适当延长沼气发酵时间，使有机物得到充分的降解和发酵。
五、增加厌氧菌的活性：厌氧产沼的关键是良好的菌群活性。
为了增加厌氧菌的活性，可以采取以下措施：引入优势菌种来促进沼气产生，提供适宜的环境条件，如适宜的温度、pH值和营养物质等。
此外，定期添加活性菌剂也可以增加菌群活性，提高产沼效率。
结论：通过选择合适的废弃物、调整碳氮比、控制温度和pH值、增加沼气发酵时间以及增加厌氧菌的活性等措施，可以有效提升厌氧产沼的效率。
粪污和秸秆厌氧发酵产生沼气的技术与工程实践
粪污和秸秆厌氧发酵产生沼气的技术与工程实践摘要：粪污和秸秆的厌氧发酵是一项重要的生态技术，可通过产生沼气实现可再生能源生产和有机废弃物处理的双重目标。
本文旨在探讨这一技术的关键方面和工程实践，重点介绍了发酵过程中的微生物参与、反应条件的优化以及产沼气设施的设计和运营管理。
通过深入研究，我们发现在粪污和秸秆的混合发酵过程中，合适的C/N比、温度、pH值和有机负荷是实现高效沼气产生的关键因素。
此外，微生物的多样性和互补性也对发酵效率有显著影响，这提示了微生物社群管理的重要性。
工程实践方面，沼气生产设施的选址、设计和操作维护都需要综合考虑，以确保长期稳定的沼气产量和质量。
最后，本文强调了粪污和秸秆厌氧发酵作为一种可持续的废弃物管理和能源生产方法的潜力，以及其对减少温室气体排放和实现生态可持续发展的重要性。
关键词：粪污；秸秆；厌氧发酵；沼气；可再生能源引言：在当今世界，可再生能源和环境保护已成为全球关注的焦点。
粪污和秸秆的厌氧发酵作为一项有望实现能源生产和废弃物处理的生态技术备受瞩目。
随着人口的增长和工业化的加速，废弃物处理和能源需求不断增加，这使得寻找可持续的解决方案变得至关重要。
粪污和秸秆，作为两种广泛存在的有机废弃物，正日益引起人们的注意，因为它们具有潜在的沼气生产价值。
本文旨在深入探讨粪污和秸秆厌氧发酵技术以及相关的工程实践，以便为科研人员、工程师和政策制定者提供有关如何利用这一技术的关键见解。
我们将重点关注微生物的角色、发酵条件的优化以及沼气设施的设计和运营管理等方面。
通过此研究，我们将揭示粪污和秸秆厌氧发酵在解决能源和环境问题方面的潜力，为未来的可持续发展提供有力支持。
一、微生物在粪污和秸秆厌氧发酵中的关键角色微生物在粪污和秸秆厌氧发酵过程中发挥着至关重要的作用，它们是这一生物化学过程的关键执行者。
本节将深入探讨微生物在粪污和秸秆厌氧发酵中的关键角色，包括其种类、功能以及微生物社群的多样性和互补性。
农业废弃物厌氧发酵产沼气提纯技术
关键词：农业废弃物；厌氧发酵；沼气脱碳；沼气净化提纯我国是一个“富煤、贫油、缺气”的国家。
随着经济的快速发展，我国天然气产量和消费量逐年快速增长，供需缺口一直存在并呈逐年放大的趋势。
2019年我国天然气表观消费量3067亿立方米，同比增长9.4%；全年进口总量为1330亿立方米，对外依存度43.36%，严重威胁国家能源安全。
而我国2019年农业废弃物总量约48亿吨，其中畜禽粪污产量39亿吨，综合利用率约75%；农业废弃物[1]经资源化利用，发展高效、绿色、节能的沼气提纯技术生产生物天然气，可作为我国能源缺口的重要补充，对实现节能减排、缓解能源危机、优化能源结构、发展循环经济等具有至关重要的作用。
作为分布式能源可有效覆盖县域、乡镇级地区，真正做到能源可再生。
本文将主要对农业废弃物厌氧发酵产沼气进行提纯技术进行剖析。
1沼气提纯技术[2]沼气提纯即沼气脱碳，是将沼气提纯为生物天然气或生物甲烷过程中实现CO2和CH4的分离，所有提纯工艺技术都是以低能耗实现高纯度甲烷产出和低甲烷损失为目标，尽管我国目前未将CH4气体排放设定限值[3]，但应同时考虑CH4的温室效应25倍于CO2这一环境因素，提纯过程尽可能降低甲烷损失率。
目前，沼气提纯主要有膜分离、洗涤、变压吸附和低温等工艺技术[4-6]。
1.1膜分离工艺膜分离工艺的主要原理是基于不同气体以不同速度扩散通过膜实现目标气体的选择透过性。
膜材质主要为中空纤维聚合物，对于较小的分子如CO2具有很高的渗透性，而对于较大的分子如CH4则不具有渗透性，沼气提纯对于膜的选择应考虑膜对目标分子的高选择性，达到不同气体分子实现高度分离并提纯的目的。
膜分离工艺技术经多年的发展，其过程高能耗、高压力损失、膜使用寿命短、选择性不高等问题得到了实质性的改善。
但膜分离条件较为苛刻，如进入膜组分离之前，沼气要经过精脱硫和脱水干燥才能发挥其优异性能，而其中H2S的含量应控制在7ppm以下，基本不含水。
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。
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。
沼气的制作方法
沼气的制作方法
沼气是以无机物（例如：秸秆、污泥、废渣等）通过厌氧发酵过程，由于物质中含有有机物，经过厌氧发酵后构成沼气。
具体的制作步骤如下：
1. 选择物料：选择适当的物料，可以选择含有有机物的秸秆、污泥、废渣等；
2. 生物发酵：将加进酶剂或活性剂的物料放入厌氧发酵罐，使其发生发酵反应；
3. 生物质转化：厌氧生物菌将有机物质转化为沼气，利用沼气增加温度施加微生物的作用，产生的沼气中含有一定量的氢、甲烷、乙烷气体；
4. 回流反应：将沼气蒸发分离装置中，产生的水反应循环回入厌氧发酵罐中；
5. 收集沼气：将沼气经过冷凝器冷降到一定温度就可以蒸发，收集沼气；
6. 储存沼气：将收集到的沼气储存在储存罐中，用来生产能源。
沼气的原理
沼气的原理
沼气是一种由有机废弃物发酵产生的混合气体，主要成分为甲烷和二氧化碳。
沼气的产生原理是通过微生物的作用将有机废弃物中的有机物质分解为可溶解有机物，然后再经过厌氧发酵过程产生沼气。
沼气产生过程中，关键的微生物有两种：厌氧菌和甲烷菌。
厌氧菌分解有机废弃物中的碳水化合物，产生有机酸和醇类物质。
然后，甲烷菌利用这些有机酸和醇类物质进行进一步分解，产生甲烷气体。
这个过程是在缺氧的条件下进行的，所以称之为厌氧发酵。
为了促进沼气的产生，需要注意以下几个因素：温度、PH值、有机物的浓度和混合物的搅拌。
适宜的温度一般在35-55摄氏
度之间，温度过低会减缓菌群的活动，温度过高则易导致菌群死亡。
PH值一般控制在6.8-8.4之间，过高或过低都会影响微
生物的活性。
有机物的浓度应该适中，过高会抑制微生物的生长，过低则无法充分利用有机废弃物。
而搅拌可以保持发酵物料的均匀性，提高气体产量。
沼气以其可再生、清洁和高效的特点，成为一种重要的能源替代品。
利用沼气可以产生热能和电能，广泛应用于居民生活、农业生产和工业制造等领域。
同时，沼气的生产过程中还会产生有机肥料，可用于土壤改良和农作物种植，实现资源的循环利用。
猪粪厌氧发酵产沼气的工艺流程
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沼气发酵基本条件
沼气发酵的基本条件沼气是多种厌氧性细菌发酵分解有机物质产生的，丰富的有机物质在隔绝空气和保持一定水分、温度的条件下，便能生成沼气。
于是人们对沼气的产生过程进行了深入研究，逐步弄清了人工制取沼气的工艺条件。
人工制取沼气，必须创造厌氧发酵的基本条件，若不具备相用的条件将得不到沼气或得到很少。
这些基本条件是：一、严格的厌氧环境一密封的厌氧发酵池分解有机物质产生沼气的细菌是产甲烷菌，都是厌氧性细菌，对氧特别敏感，它们在生长、发育、繁殖、代谢等生命活动中都不需要空气，空气中的氧气会使其生命活动受到抑制，甚至死亡。
产甲烷菌只能在严格厌氧的环境中才能生长。
所以，修建沼气池，要严格密闭，不漏水，不漏气，这是制取沼气的关键。
这不仅是收集沼气和贮存沼气发酵原料的需要，也是保证沼气微生物在厌氧的生态条件下生活得好，使沼气池能正常产气的需要。
二、适宜的发酵原料和质优量足的菌种沼气发酵原料是产生沼气的物质基础，又是沼气细菌赖以生存的营养来源，各种有机物质如人畜粪便、作物秸秆、树叶杂草、生活污水、含有机物质的工业废渣等，都可以作为沼气池发酵的原料。
沼气技术，沼气设备但细菌对营养物质中的碳素、氮素需要量必须维持适当的比例：碳氮比例配成25：1-30：1。
人畜粪便和作物秸秆是主要的发酵原料。
人畜和家禽粪便富含氮元素，称“富氮原料”。
这类原料经过人和动物肠胃系统的充分消化，一般颗粒细小，含水量较高，容易厌氧分解，产气快，发酵期短。
秸杆。
稻草、菜蔓、枇壳等农作物的残余物，这些原料富含纤维素、半纤维素、果胶以及难降解的木质素和植物蜡质，称“富碳原料”。
干物质含量比富氮原料高，发酵前一般需经物理、化学、生物三步预处理。
富碳原料其厌氧分解比富氮原料慢，产期周期长，产气量高。
氮素是构成微生物细胞质的重要原料，碳素不仅构成微生物细胞质，而且提供生命活动的能量。
发酵原料的碳氮比不同，因发酵细菌消耗碳的速度比消耗氮的速度要快25～30倍。
可以使沼气发酵在合适的速度下进行。
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。
厌氧发酵高值利用
厌氧发酵是一种独特的生物转化技术，通过厌氧微生物的作用，将有机废物转化为具有高利用价值的终产物。
它是一种环保、高效、可持续的资源化利用方式，对于推动循环经济发展和实现废弃物减量化、无害化、资源化具有重要意义。
在厌氧发酵过程中，厌氧菌在无氧的条件下分解有机废物，将其转化为沼气（甲烷和二氧化碳）等气体。
这些气体不仅可用于生产能源，还可作为化工原料用于合成塑料、合成纤维、合成橡胶等高分子材料。
此外，厌氧发酵的产物沼渣和沼液中还含有丰富的有机物和矿物质，可以进行再处理和回收，从而实现有机废物的完全资源化利用。
厌氧发酵技术的应用范围非常广泛，不仅适用于农业废弃物、城市垃圾等有机废物的处理，还可用于污水处理、工业废弃物等领域。
同时，厌氧发酵技术还可与其他生物技术相结合，如与好氧发酵技术相结合，可进一步提高有机废物的处理效率和处理质量。
总之，厌氧发酵技术是一种具有广阔应用前景的生物技术，对于推动可持续发展和实现废弃物资源化利用具有重要意义。
未来，随着技术的不断进步和应用范围的扩大，厌氧发酵技术将发挥更加重要的作用，为人类创造更加美好的生活环境。
厌氧罐沼气火炬流程
厌氧罐沼气火炬流程
厌氧罐沼气火炬是一种常见的沼气处理方式，用于处理生物质
废料产生的沼气。
其流程一般包括以下几个步骤：
1. 沼气收集，首先，生物质废料被投放到厌氧罐中进行发酵产
生沼气。
沼气是一种混合气体，主要成分是甲烷和二氧化碳，还含
有少量的氢气、硫化氢和氨等。
2. 沼气输送，收集到的沼气通过管道输送至火炬设备。
3. 燃烧处理，沼气进入火炬设备后，通过点燃火焰进行燃烧处理。
这个过程中，甲烷等有害气体被燃烧转化为二氧化碳和水蒸气，从而减少对大气的污染。
4. 热能回收，在燃烧过程中产生的热能可以被回收利用，例如
用于加热厌氧罐或者其他工业生产过程。
5. 尾气排放，经过燃烧处理后的尾气，即二氧化碳和水蒸气，
可以被释放到大气中，对环境影响相对较小。
总的来说，厌氧罐沼气火炬流程通过收集、输送、燃烧处理和热能回收等步骤，将生物质废料产生的沼气进行有效处理，减少了有害气体的排放，同时也可以回收能源，具有较好的环保和经济效益。
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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。
2 金属回收 监测金属浓度，大于1g/l 置换法等回收金属
3 菌液再生 • 直接送回浸出反应器再生 • 细菌再生池再生
四 细菌浸出处理放射性废渣
图5-17
2 自然温度消化 自然温度影响下消化温度随之变化。 ➢原料多位秸秆，粪便，半定期补充新鲜原料 ➢出料工作量大 ➢结构简单，成本低，施工方便易推广。
根据投料运转方式 1 连续消化工艺 图5-7 连续投料，连续出料 易于控制，有机物消化，产气率稳定
2 半连续消化工艺 图5-8 固体有机原理沼气消化最常用工艺
研究表明，72%的甲烷来自醋酸
(二) 两段理论 酸性发酵阶段 碱性发酵阶段 有机酸分解形成甲烷，生产氨导致碱性环境
二影响发酵的因素
1．厌氧条件 产酸阶段多为厌氧菌， 产气阶段为专性厌氧
氧化还原点位Eh： -300mV 2．原料配比
• 碳氮比发酵最适宜的碳氮比：20~30：1 过小，过剩的氮转变为游离氨气，抑制产甲烷菌活动；过高，反应速
1，液化(水解)阶段 图 5-4 发酵细菌：纤维素分解菌、脂肪分解菌、蛋白质水解菌
-------利用胞外酶对有机物分解为溶与水的物质，吸收入体内，酵解为不同产物 。 水解影响因素：物料，微生物浓度，温度，pH等
2，产酸阶段 产氢，产酸细菌 把液化阶段的中间产物分解为挥发性脂肪酸： 丙酸，丁酸，脂肪酸，乳酸，醛，酮，醇，氢等
3，产甲烷阶段 甲烷菌
第二阶段产物降解成 甲烷，CO2, 利用氢产甲烷。
甲烷生成途径 CH4COOH--------------CH4+CO2 H2+CO2----------------CH4+2H2O 4HCOOH--------------CH4+3CO2+2H2O 4CH3OH------------3CH4+CO2+2H2O 4CO+2H2O----------CH4+3CO2
特点： 结构简单，造价低，施工方便。 产气不稳定，原料利用率低
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
极限工作状态
2 甲烷消化池 图5-10 结构：消化室，气体贮存室，贮水库，进料口，出料口，
搅拌器，导气喇叭口
气体贮藏室与消化池相通。 用贮水库调节沼气气压，使之稳定 • 室内气压过高，消化液通过进料间的通水穴压入贮
水库 • 室内气压不足，贮水库液体流入消化池
年40万t规模。
二 细菌浸出的机理
1 细菌 自养菌 表5-2 常见浸矿细菌生理特性 2 浸出机理 • 化学反应说 p147
金属的浸出完全由于化学反应，微生物的作 用只是形成了优良的浸出剂 • 直接作用假说 细菌的酶体系直接催化矿物氧化分解，同时 使得金属溶出。
三 细菌浸出工艺
图5-16 浸出工艺流程图 1 浸出 可利用天然斜坡 布液方法： 喷洒法，灌溉法，垂直管法 操作控制 • 浸出液均匀分布。 • pH 防止金属形成沉淀
7 接种物 细菌种群，数量影响甲烷的生成。 开始发酵时，一般菌种量打到料液量的5%以上。
三、发酵工艺
预处理，厌氧消化器，气体净化贮存，消化液与污泥分离，处理，利用
按照消化温度分类 1 高温消化工艺
47~55度，有机物分解旺盛，消化快，适合 处理城市垃圾，粪便，有机污泥等 • 高温硝化菌的培养： 污水池菌种扩大培养 • 高温：蒸汽加热 • 连续投料 • 搅拌：温度均匀
一 厌氧消化原理 2大类微生物相继起作用 1. 混合发酵细菌 有机物水解---有机酸等中间产物 2. 产甲烷细菌 绝对厌氧，对温度，抑制剂，pH非常敏感。
有机物 微生物
细胞物质
有机酸，醇类 CO2,NH3,H2S等，能量 + 微生物
细胞物质 CO2,CH4等，能量
（一 ）厌氧消化三段理论 依次分为液化、产酸、产甲烷三个阶段
3 红泥塑料沼气池
4 干湿交替消化沼气池 • 上消化室：批量投料干消化 • 半连续进料，湿消化 5 现代工业化消化设备
自学
第三节 固体废物的微生物浸出
微生物能把矿物中的硫，铁等变成可溶盐， 浸出。
例如：硫杆菌，铁杆菌
细菌浸出工业发展30多年，发展很快。 细菌浸出：Zn,Mn,As,Ni,Co,Cu等，Cu的浸出每