沼气发酵 ppt课件
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沼气发酵的相关技术知识22页PPT
优点是需消化器容积小，投资少， 处理效果好；
缺点是产沼气量相对较少，起动漫， 管理复杂，运行费用稍高，一般适宜 于以废水达标排放，减少环境污染为 目的的地方。
7
3、家用沼气池的种类
1 固定拱盖水压式沼气池 3 无活动盖底层出料水压式沼气池
2 变型的水压式沼气池 4其他各种变型的水压式沼气池
8
4、常用反映原料有机物含量的指标
标。BOD/COD的值称为可被生化指标，用来衡量废弃物是否适宜于采用 生物化学法进行处理。比值越大，表示越容易被生化处理，一般认为 BOD/COD>0.3的废弃物才适用于采用生化处理。
9
第三章 沼气池的一般数据指标
1、沼气池尺寸大小
沼气池的大小，主要根据养殖畜禽的多少和用气量的大小来确定。 现在一般农户家庭四至五口人，建10立方米沼气池即可满足家庭做饭和 点两盏沼气灯的用气量。按每立方米沼气池容积，可处理1-1.5头成猪的粪便 ，10立方米可配套养10头至15头成猪。3立方米可处理1头牛的粪便，10立方 米沼气池可配套养3头成牛。有的农户养殖量大或想多用气，则可参照上述比 例，自己计算。
（1）总固体(total solid，TS)： 又称干物质，是指原料中除去水分以后剩下的物质。
（2）挥发性固体（volatile solid，VS）： 原料中总固体中除去灰分以后剩下的物质。
（3）化学需氧量（chemical oxygen demand，COD）: 指用强氧化剂重铬酸钾，在强酸溶液中将有机物氧化为CO2、
H2O所消化的氧量，用CODCr 以一般写成COD，其单位为mg/L。 （4）生物需氧量（biochemical oxygen demand，BOD）： 指在有充足氧气存在的条件下，由于微生物的活动，降解有机
缺点是产沼气量相对较少，起动漫， 管理复杂，运行费用稍高，一般适宜 于以废水达标排放，减少环境污染为 目的的地方。
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3、家用沼气池的种类
1 固定拱盖水压式沼气池 3 无活动盖底层出料水压式沼气池
2 变型的水压式沼气池 4其他各种变型的水压式沼气池
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4、常用反映原料有机物含量的指标
标。BOD/COD的值称为可被生化指标，用来衡量废弃物是否适宜于采用 生物化学法进行处理。比值越大，表示越容易被生化处理，一般认为 BOD/COD>0.3的废弃物才适用于采用生化处理。
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第三章 沼气池的一般数据指标
1、沼气池尺寸大小
沼气池的大小，主要根据养殖畜禽的多少和用气量的大小来确定。 现在一般农户家庭四至五口人，建10立方米沼气池即可满足家庭做饭和 点两盏沼气灯的用气量。按每立方米沼气池容积，可处理1-1.5头成猪的粪便 ，10立方米可配套养10头至15头成猪。3立方米可处理1头牛的粪便，10立方 米沼气池可配套养3头成牛。有的农户养殖量大或想多用气，则可参照上述比 例，自己计算。
（1）总固体(total solid，TS)： 又称干物质，是指原料中除去水分以后剩下的物质。
（2）挥发性固体（volatile solid，VS）： 原料中总固体中除去灰分以后剩下的物质。
（3）化学需氧量（chemical oxygen demand，COD）: 指用强氧化剂重铬酸钾，在强酸溶液中将有机物氧化为CO2、
H2O所消化的氧量，用CODCr 以一般写成COD，其单位为mg/L。 （4）生物需氧量（biochemical oxygen demand，BOD）： 指在有充足氧气存在的条件下，由于微生物的活动，降解有机
《沼气发酵原理》PPT课件
定的水分、温度和厌氧条件下，经 微生物发酵转换而成的一种方便、 清洁、优质、高品位的气体燃料。
一.沼气的概念与特性
❖ 沼气的来源 沼气发酵是自然界中普遍而典型
的物质循环过程，按其来源不同， 可分为天然沼气和人工沼气两大类。
一.沼气的概念与特性
❖ 沼气的成分
沼气主要成分是甲烷，其含量一般 为50%～70%。另外还含有二氧化 碳和少量的硫化氢、氢气、一氧化碳、 氮等气体；其中二氧化碳约占30%～ 40%，其他成分含量很少。
5.调节好发酵原料酸碱度
沼气发酵启动过程中，一旦发生酸化 现象，往往表现为所产气体长期不能点 燃或产气量迅速下降，甚至完全停止产 气，发酵液的颜色变黄。
6.启动与放气试火
选择晴天将预处理过的原料和准备好 的接种物混合在一起，立即投入池内， 并按浓度要求加水、封好活动盖。无拱 盖的沼气池将原料从水压间的出料口通 道投入池内。沼气池便开始启动。
(七) 持续的搅拌
静态发酵沼气池随着发酵 时间的推移，由下向上逐步 分成沉渣层、活性层、清液 层、浮渣层。
沼气池的静止状态
静态沼气池技术问题
●静态发酵导致池内原 料严重结壳、沉淀、分 层。 ●发酵间存在“微生物 贫乏区”、“发酵盲区” 和“料液短路”。 ●清渣困难，导致沼气 池因出料难而报废。 ●池温低，产气少，不 能全年用气。
6、启动与放气试火
初期所产生的气体主要是原料经酸化作用产生 的二氧化碳，同时池内还有大量空气，因而气 体中的甲烷含量低，通常不能燃烧。所以，当 沼气压力表上的水柱达到30~40厘米水柱时， 应放气试火。第一次排放的气体主要是二氧化 碳和空气，甲烷含量很少，一般点不着。当压 力表再次上升到20厘米以上水柱时，应进行 第二次放气，并开始试火，如果能点燃，说明 沼气发酵已经正常启动，以后即可使用。一般 封池3天后即可点燃。
一.沼气的概念与特性
❖ 沼气的来源 沼气发酵是自然界中普遍而典型
的物质循环过程，按其来源不同， 可分为天然沼气和人工沼气两大类。
一.沼气的概念与特性
❖ 沼气的成分
沼气主要成分是甲烷，其含量一般 为50%～70%。另外还含有二氧化 碳和少量的硫化氢、氢气、一氧化碳、 氮等气体；其中二氧化碳约占30%～ 40%，其他成分含量很少。
5.调节好发酵原料酸碱度
沼气发酵启动过程中，一旦发生酸化 现象，往往表现为所产气体长期不能点 燃或产气量迅速下降，甚至完全停止产 气，发酵液的颜色变黄。
6.启动与放气试火
选择晴天将预处理过的原料和准备好 的接种物混合在一起，立即投入池内， 并按浓度要求加水、封好活动盖。无拱 盖的沼气池将原料从水压间的出料口通 道投入池内。沼气池便开始启动。
(七) 持续的搅拌
静态发酵沼气池随着发酵 时间的推移，由下向上逐步 分成沉渣层、活性层、清液 层、浮渣层。
沼气池的静止状态
静态沼气池技术问题
●静态发酵导致池内原 料严重结壳、沉淀、分 层。 ●发酵间存在“微生物 贫乏区”、“发酵盲区” 和“料液短路”。 ●清渣困难，导致沼气 池因出料难而报废。 ●池温低，产气少，不 能全年用气。
6、启动与放气试火
初期所产生的气体主要是原料经酸化作用产生 的二氧化碳，同时池内还有大量空气，因而气 体中的甲烷含量低，通常不能燃烧。所以，当 沼气压力表上的水柱达到30~40厘米水柱时， 应放气试火。第一次排放的气体主要是二氧化 碳和空气，甲烷含量很少，一般点不着。当压 力表再次上升到20厘米以上水柱时，应进行 第二次放气，并开始试火，如果能点燃，说明 沼气发酵已经正常启动，以后即可使用。一般 封池3天后即可点燃。
沼气技术应用讲座PPT课件
16
发展沼气，能减少蚊蝇滋生。通过对建沼气 和未建沼气的养殖户调查，结果表明：养猪场苍 蝇密度前者比后者降低93%。沼气替代柴、煤， 能减轻烧煤所带来的一氧化碳、二氧化硫、三氧 化硫等有毒气体和致癌物质的室内空气污染，减 少了煤灰等垃圾的处理和对环境的污染。根据对 使用沼气做燃料和用煤做燃料的村庄对比调查， 前者比后者室内CO浓度降低3.8倍，CO2浓度降 低1.4倍，SO2浓度降低3.8倍，飘尘浓度降低4.4 倍。发展农村沼气，能有效地保护水源，降低污 染，改善水环境的质量。据对普及沼气和未建沼 气的两类村庄饮用水源监测：前者比后者细菌总 数的合格率提高41.86%～78.26%，大肠菌群合 格率提高50%，氨氮合格率提高55.02%，氯化物 合格率提高56.71%。
第二讲
沼气的基本知识
1
沼气是一种可燃性气体
是有机物在无氧（厌氧）的条件下， 经微生物分解所产生的一种气体，其主要 成份是甲烷（CH4）和二氧化（CO2）。 早期人们发现湖泊或沼泽中，常常可以看 到有气泡从水底污泥里冒出，将这些气体 收集起来可以点燃，所以人们给它起名叫 “沼气” 。
2
沼气是ห้องสมุดไป่ตู้种混合气体
15
第二是环卫效益
人畜粪便从卫生的角度看是许多疾病的传染源 ，用沼气池处理人畜粪便可以杀虫灭菌。建造厕 所、猪栏、沼气池三结合系统，使人畜粪尿自流 入池，经过沼气发酵处理后，可将其中绝大部分 寄生虫卵杀灭：血吸虫卵7～22天被杀灭；蛔虫 卵经过90天死亡率为75%；伤寒杆菌存活时间仅 为30天；福氏痢疾杆菌经30小时后分离呈阴性， 而在一般粪液中可活17天。通过连续三年对普及 沼气池和未建沼气池农户菜地土壤样品的调查， 前者比后者蛔虫卵的污染减少50～76%，污染程 度也大大减轻，前者平均每百克泥土含蛔虫卵4.8 只，后者高达22.4条。
发展沼气，能减少蚊蝇滋生。通过对建沼气 和未建沼气的养殖户调查，结果表明：养猪场苍 蝇密度前者比后者降低93%。沼气替代柴、煤， 能减轻烧煤所带来的一氧化碳、二氧化硫、三氧 化硫等有毒气体和致癌物质的室内空气污染，减 少了煤灰等垃圾的处理和对环境的污染。根据对 使用沼气做燃料和用煤做燃料的村庄对比调查， 前者比后者室内CO浓度降低3.8倍，CO2浓度降 低1.4倍，SO2浓度降低3.8倍，飘尘浓度降低4.4 倍。发展农村沼气，能有效地保护水源，降低污 染，改善水环境的质量。据对普及沼气和未建沼 气的两类村庄饮用水源监测：前者比后者细菌总 数的合格率提高41.86%～78.26%，大肠菌群合 格率提高50%，氨氮合格率提高55.02%，氯化物 合格率提高56.71%。
第二讲
沼气的基本知识
1
沼气是一种可燃性气体
是有机物在无氧（厌氧）的条件下， 经微生物分解所产生的一种气体，其主要 成份是甲烷（CH4）和二氧化（CO2）。 早期人们发现湖泊或沼泽中，常常可以看 到有气泡从水底污泥里冒出，将这些气体 收集起来可以点燃，所以人们给它起名叫 “沼气” 。
2
沼气是ห้องสมุดไป่ตู้种混合气体
15
第二是环卫效益
人畜粪便从卫生的角度看是许多疾病的传染源 ，用沼气池处理人畜粪便可以杀虫灭菌。建造厕 所、猪栏、沼气池三结合系统，使人畜粪尿自流 入池，经过沼气发酵处理后，可将其中绝大部分 寄生虫卵杀灭：血吸虫卵7～22天被杀灭；蛔虫 卵经过90天死亡率为75%；伤寒杆菌存活时间仅 为30天；福氏痢疾杆菌经30小时后分离呈阴性， 而在一般粪液中可活17天。通过连续三年对普及 沼气池和未建沼气池农户菜地土壤样品的调查， 前者比后者蛔虫卵的污染减少50～76%，污染程 度也大大减轻，前者平均每百克泥土含蛔虫卵4.8 只，后者高达22.4条。
《沼气基本知识》课件
03
厌氧发酵过程中产生的沼气主要包括甲烷、二氧化 碳和少量硫化氢等气体。
厌氧发酵微生物
01 厌氧发酵微生物主要包括厌氧细菌、产甲烷菌等 。
02 厌氧细菌将复杂的有机物分解为简单的有机物， 产甲烷菌则将简单有机物转化为甲烷。
03 厌氧发酵微生物在厌氧环境中生存，对氧气敏感 ，需要在严格厌氧的环境中进行培养。
03
沼气发酵工艺
厌氧消化器类型
完全混合式厌氧消化器（CSTR ）
工作原理是原料与发酵后的沼液混合在一 起，具有较高的有机负荷率，适用于处理 含悬浮物高的原料。
推流式厌氧消化器（PFR）
工作原理是原料在反应器内沿一定方向流 动，适用于处理低悬浮物、高有机物含量 的原料。
升流式固体反应器（USR）
高效厌氧反应器（EGSB）
厌氧发酵过程
厌氧发酵过程可以分为水解、酸化、产氢产乙酸和甲烷化四个阶段。
水解阶段是将复杂有机物分解为简单的水溶性有机物；酸化阶段是将水溶性有机物转化为酸；产氢产乙 酸阶段是将酸转化为乙酸和氢气；甲烷化阶段是将氢气和二氧化碳转化为甲烷。
厌氧发酵过程中产生的沼气可以用于能源利用，如燃烧发电、供热等，同时也可以用于化工生产，如合 成氨、甲醇等。
为了保持反应器内的均 匀混合，需要定期搅拌
或混合。
定期排泥并回流部分沼 液以维持反应器的稳定
运行。
厌氧消化器启动与维护
01
启动前的准备
清洗和消毒反应器，准备接种污泥 和接种物。
监测与调整
定期监测沼气产量、沼液成分和发 酵产物，根据需要进行调整。
03
02
接种污泥
将接种污泥加入反应器中，启动厌 氧消化过程。
无毒无味
沼气无毒、无味，但其易燃易爆，需要在特定的条件下储 存和使用。
厌氧发酵过程中产生的沼气主要包括甲烷、二氧化 碳和少量硫化氢等气体。
厌氧发酵微生物
01 厌氧发酵微生物主要包括厌氧细菌、产甲烷菌等 。
02 厌氧细菌将复杂的有机物分解为简单的有机物， 产甲烷菌则将简单有机物转化为甲烷。
03 厌氧发酵微生物在厌氧环境中生存，对氧气敏感 ，需要在严格厌氧的环境中进行培养。
03
沼气发酵工艺
厌氧消化器类型
完全混合式厌氧消化器（CSTR ）
工作原理是原料与发酵后的沼液混合在一 起，具有较高的有机负荷率，适用于处理 含悬浮物高的原料。
推流式厌氧消化器（PFR）
工作原理是原料在反应器内沿一定方向流 动，适用于处理低悬浮物、高有机物含量 的原料。
升流式固体反应器（USR）
高效厌氧反应器（EGSB）
厌氧发酵过程
厌氧发酵过程可以分为水解、酸化、产氢产乙酸和甲烷化四个阶段。
水解阶段是将复杂有机物分解为简单的水溶性有机物；酸化阶段是将水溶性有机物转化为酸；产氢产乙 酸阶段是将酸转化为乙酸和氢气；甲烷化阶段是将氢气和二氧化碳转化为甲烷。
厌氧发酵过程中产生的沼气可以用于能源利用，如燃烧发电、供热等，同时也可以用于化工生产，如合 成氨、甲醇等。
为了保持反应器内的均 匀混合，需要定期搅拌
或混合。
定期排泥并回流部分沼 液以维持反应器的稳定
运行。
厌氧消化器启动与维护
01
启动前的准备
清洗和消毒反应器，准备接种污泥 和接种物。
监测与调整
定期监测沼气产量、沼液成分和发 酵产物，根据需要进行调整。
03
02
接种污泥
将接种污泥加入反应器中，启动厌 氧消化过程。
无毒无味
沼气无毒、无味，但其易燃易爆，需要在特定的条件下储 存和使用。
沼气工程技术与工艺 ppt课件
利用设施，包括沼渣、沼液综合利用和进一步处理装
置。
PPT课件
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六、沼气工程建设模式
沼气工程发酵流程图
PPT课件
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循环系统
储 气 罐 脱水 脱硫
燃料
一级贮粪池 （调节池）
二级贮粪池 加热预混池
厌氧反应 器
保温
沉淀池（出料）
PPT课件
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应用模式
根据现场条件和对发酵残留物处理利用 方式和要求的不同，沼气工程可以有两 大类，即生态类型和环保类型。在实际 工程设计中，根据现场条件、沼气利用 和排放等方面的要求，可以选择模式。
生产用能
干式阻火器
湿式贮气柜
脱硫塔
汽水分离器
人工湿地
好氧塘 沼气
废水 沉砂集水池 水力筛网 水解酸化池
沼液 厌氧消化罐
兼氧塘
采用清洁 饲养工艺
水力筛网
沼渣
种植黑麦草
种植有机茶
种植秋玉米 优质粮田及 果园、蔬菜 等用肥
奶牛青饲料及优质产品
粪便
集粪池 混合
一次发酵 好氧搅拌
锯未 秸杆（粉碎）
腐熟 二次发酵
（方式） （ 需求和用途） （土地承载力）
n 以肥料为主
固体有机肥 （品种、市场） 鲜粪外售 （需求）
少量沼气 （利用方式）
n 以污水达标排放为主
少量沼气 （能量） 肥料生产 （品种、市场）
污水处理 （处理方式、排放标准）
PPT课件
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3、三沼的应用
沼气——已经开始注重集中供气系统的建设，利用增压和减压调节
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4.沼气的竣工
沼气池的气密性验收完成后，接着进行包括输配管
路的全系统气密性和防渗漏验收。单体验收和分段验 收合格后，进行全系统验收，确保全系统不渗水、不 漏气后，再进行沼气工程的发酵启动运行工作。
生物质能工程-2 沼气发酵
➢ 多糖 → 可溶性糖 蛋白质→ 肽、氨基酸 脂类 → 脂肪酸
乙酸、丙酸、丁酸； 乙醇、丙醇、丁醇；
CO2 、H2 、NH3、H2S等
10
沼气发酵过程
➢ 第二阶段：酸化阶段（产氢产乙酸） 上述发酵生成的中间产物在产氢产乙酸细菌体作用下， 转化为乙酸、氢、二氧化碳。
丙酸 丁酸 乙醇 乳酸
CH3CH2COOH + 2H2O → CH3COOH + CO2 + 3H2 CH3CH2CH2COOH + 2H2O → 2CH3COOH + 3H2 CH3CH2OH + H2O → CH3COOH + 3H2 CH3CHOHCOOH + H2O → CH3COOH + CO2 + 2H2
不产甲烷细菌（18个属，51种）
DOI：10.13344/j.microbiol.china.150993
产甲烷细菌（已分离鉴定70种左右）
截至2019年，已知有5目、12科、31属
14
3.1 不产甲烷菌
乳酸杆菌
不产甲烷菌：
lactobasilo
将复杂的有机物变成简单的小分子量的物质。
种类
（3大类）
泥等 ➢ （4）水生材料废弃物原料：水葫芦、水花生、藻类等
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2 沼气发酵原料的表征参数
➢ （1）总固体（TS）
➢ （7）可消化性
➢ （2）挥发性固体（VS）
➢ （8）总有机碳（TOC）
➢ （3）悬浮固体（SS）
➢ （9）pH
➢ （4）挥发性悬浮固体（VSS） ➢ （10）碳氮比
➢ （5）化学需氧量（COD）
因子，即使存在微量的氧都会对产甲烷菌造成不利影响。
沼气发酵 PPT
沼液沼渣循环利用技术
在特色产业种植区，与发展无公害农产 品相结合，建立沼液沼渣为纽带的循环农业 生产模式，进一步延伸利用链条，增加附加 值。 有以下两种模式： 一、“四位一体”模式； 二、“畜-沼-果（菜）”模式。
“四位一体”模式
把沼气池建到冬暖式蔬菜大棚里，在大 棚一端养猪，猪圈下建沼气池，棚内种植瓜、 果、菜等高效作物。猪粪入池产生沼气，点 燃沼气可增加大棚的二氧化碳，沼液、沼渣 用作有机肥源。一般可增产10%～20%，种植 的产品质量可达到绿色食品或无公害食品标 准。
沼气发酵原料的特点
• 水生植物原料
农村的一些水生植物如水葫芦、水花生、 水草等，由于其繁殖速度快、产量高、组织 鲜嫩，能被沼气菌群分解利用，也是沼气发 酵的一种良好原料。
沼气发酵原料的特点
• 农产品加工的各种有机废物和废水
农产品加工的有机废物、废水如酸酒、 食品、屠宰废水等含有有机物成分，是沼气 发酵的好原料，但由于其来源不同，化学成 分、发酵产气潜力等差异较大，因而其发酵 工艺不尽相同。
在常规饲 养情况下，利用沼液作为添加 剂喂猪，是促进生猪生长的一项技术措施。 沼液不仅可促进生物能的转化，加快体内肝 糖、肥糖的积存，加快生长速度和提高饲料 转化率，而且可降低饲料消耗，是一项无害、 安全的实用技术。
沼液喂猪
• 饲喂技术
①饲喂沼液前，应对猪进行驱虫、健胃和防疫， 并把喂熟食改为喂生食；
报告人：周建峰
目录
• • • • 沼气发酵原料及特点 沼气发酵技术 沼气发酵的产物及利用 沼气发酵的前景
沼气发酵原料
沼气发酵原料的特点
• 富氮原料
富氮原料主要是指人、畜、家禽的粪便 等。这类原料经过动物肠胃系统的充分消化， 含有较多的低分子化合物和较高的含水量， 且颗粒较细，氮素含量较高，碳氮比一般都 小于25:1。富氮原料的产气特点是分解速度 快、发酵周期短、产气速度快，单位原料的 总产气量比农作物秸秆低，是目前农村沼气 发酵原料的主要来源之一。
沼气发酵的基本原理和工艺培训课件(ppt52页)
控制产酸与产甲烷阶段的速度平衡一般是通过控制S和X 来实现，如： 消化器启动时：1 投入原料底物的浓度不能太高，尤其是葡
萄糖类等物质不能太多。 2 投入大量厌氧活性污泥，是消化器内一开
始就有很多产甲烷菌群。 消化器运行阶段：1 控制消化器负荷，即每单位体积消化器
每日投入有机物的量波动不能太大。 2 设法减少消化器出料是产甲烷菌的流失。
以上这些措施也要根原料的不同、不同的厌氧消化工艺 等因素相配合使用。
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，才有可能得到较好的沼气生产率或污水净 化效率。微生物的生命活动要求多种条件，其中条件主要包括发酵原料、 厌氧活性污泥、消化器负荷、发酵温度、PH值、碳氮比、有害物的控制 及搅拌等。
1.2.1 沼气发酵原料：
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
（1）原料类型
原料类型 可溶性的 低固体的
中固体的 高固体低木质的
高固体高木质的
固体物质含量 （%） 〈1
1-5
6-20 〉20
〉20
举例
酒精滤液， 豆制品废水 酒醪，丙丁 醪，鸡，猪 舍冲洗水 牛粪，马粪 玉米秸，生 物质垃圾 杂白场，锯
主要内容
1 沼气发酵基本原理 2 沼气发酵工艺装置
1 沼气发酵基本原理
1.1 沼气发酵细菌：目前公认的沼气发酵过程
复杂有机物（多糖、脂类、蛋白质等）
主
要
可溶性物质（糖类、脂酸、氨基酸等）
有
①
①
①
五
大
丙酸、丁酸等
菌
长链脂肪酸
②
②
群
厌氧发酵制沼气PPT演示课件
在产酸阶段，产氢、产醋酸细菌把前一阶段产生的一些可溶性有机 物进一步分解成挥发性脂肪酸（丙酸、丁酸、乳酸、长链脂肪酸） 醇、酮、醛、CO2和H2等。 在产甲烷阶段，产甲烷菌将第二阶段的产物进一步降解成甲烷和 CO2，同时利用产酸阶段产生的H2将部分CO2转化成甲烷。
6
堆肥有机
厌 物微生物 氧 消 化 原 理
• 解：
M TS
W2 W1
100% 1.95 100% 19.5% 10
WTS W M TS 1000 1.95% 195(kg)
13
原料的碳氮比 混合原料碳氮比的计算
14
常用发酵原料的碳氮比
15
例：人粪和猪粪各100kg，配合成碳氮比为25：1的 混合发酵原料，需稻草多少kg？
细胞物质 有机酸，醇类，O2， NH3，H2S等，能量， 微生物
细胞物质 CO2，CH4等，
能量
7
堆肥有机
厌 物(C、N、
氧 消
O、H、P、 S等)
化
细胞物质(微生物繁殖)
有机酸、醇类、 CO2 、 H2S 、 NH3 、 能量
细胞物质 CO2 、 CH4 等，能量
原
理
酸性发酵阶段
碱性发酵阶段
两段理论
在发酵液中添加少量的ZnSO4、磷矿粉、炼钢渣、炉灰等，有助于促进厌 氧发酵，提高产气量和原料利用率。同时添加少量K、Na、Mg、Zn、P等 元素也能提高产气率。但是有些化学物质能抑制发酵微生物的生命活力， 含氮化合物（蛋白质、氨基酸、尿素等）过多，抑制甲烷发酵（加碳源， 调节C/N）；Cu、Zn、Cr等重金属及氰化物也会抑制厌氧消化
进 酶的反应速度，有利于纤维素等大分子化合物的分解。 24
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堆肥有机
厌 物微生物 氧 消 化 原 理
• 解：
M TS
W2 W1
100% 1.95 100% 19.5% 10
WTS W M TS 1000 1.95% 195(kg)
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原料的碳氮比 混合原料碳氮比的计算
14
常用发酵原料的碳氮比
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例：人粪和猪粪各100kg，配合成碳氮比为25：1的 混合发酵原料，需稻草多少kg？
细胞物质 有机酸，醇类，O2， NH3，H2S等，能量， 微生物
细胞物质 CO2，CH4等，
能量
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堆肥有机
厌 物(C、N、
氧 消
O、H、P、 S等)
化
细胞物质(微生物繁殖)
有机酸、醇类、 CO2 、 H2S 、 NH3 、 能量
细胞物质 CO2 、 CH4 等，能量
原
理
酸性发酵阶段
碱性发酵阶段
两段理论
在发酵液中添加少量的ZnSO4、磷矿粉、炼钢渣、炉灰等，有助于促进厌 氧发酵，提高产气量和原料利用率。同时添加少量K、Na、Mg、Zn、P等 元素也能提高产气率。但是有些化学物质能抑制发酵微生物的生命活力， 含氮化合物（蛋白质、氨基酸、尿素等）过多，抑制甲烷发酵（加碳源， 调节C/N）；Cu、Zn、Cr等重金属及氰化物也会抑制厌氧消化
进 酶的反应速度，有利于纤维素等大分子化合物的分解。 24
3生物质能的利用之沼气技术ppt
沼气技术在我国发展大体分为4个时期。 20世纪30年代：当时的沼气称为瓦斯，沼气池为瓦 斯库。
20世纪50年代：武昌成为全国大办沼气的策源地。 但由于操之过急，忽视建池质量和违反经验，大多沼 气池都荒废了。
20世纪70年代：为了解决农村生活的燃料问题，全 国累计修建沼气池700万个。但寿命都较短。
酵料液的温度随气温、地温的变化而变化，其好处是 不需要对发酵料液温度进行控制，节省保温和加热投 资，沼气池本身不消耗热量；缺点是在同样的投料条 件下，一年四季产气率相差较大。
二、以进料方式划分 1. 连续发酵：
图3-4 连续发酵工艺基本流程
2. 半连续发酵：
图3-5 常温单级半连续发酵工艺基本流程
2. 接种物的富集培养：为了获得足够的、质量好的 接种物，必须对接种物进行富集培养。
3. 接种物来源：城市下水污泥、池塘底部污泥、屠 宰场污泥以及食品加工厂污泥。
4. 接种量
五、发酵原料 1.发酵原料的种类
人畜禽粪、作物秸秆、杂草菜叶、有机污水等都可 以作为沼气发酵原料。
沼气发酵常用的原料主要是秸秆和粪便。 2. 沼气发酵原料的配比 3. 原料堆沤
单级沼气发酵 两级沼气发酵 多级沼气发酵
五、按发酵含量划分 1. 液体发酵 2. 干发酵 六、以料液流动方式划分 1. 无搅拌的发酵工艺 2. 全混合式发酵 3. 塞流式发酵
水压式沼气池是我
国农村普遍采用的一种 人工制取沼气的厌氧发 酵密封装置，推广数量 占农村沼气池总量的 85%以上。
一、水压式沼气池的构造 1. 进料口及进料管 2. 发酵间 3. 储气间 4. 水压间 5. 活动盖 6. 导气管
③ 进料中混入大量强酸或强碱
正常情况下沼气发酵的pH值有一个自然平衡的 过程，一般不需要调节。只有在配料管理不当的情况 下才会出现挥发酸大量累积，pH值下降。提高pH值 的办法有几种：
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混合发酵研究状况
SCI论文数量 SS:污水污泥; OFMSW:城市固体垃 圾有机质成分 AM:动物粪便;IW:工业废弃物 P:植物.
目录
• 沼气发酵概念及特性 • 沼气发酵技术 • 沼气发酵的产物及利用 • 沼气发酵的前景
沼气发酵的产物
产物
沼气
沼液
沼渣
沼气的利用
大棚种植
• 增 施 沼气二氧化碳对蔬菜具有促进生长的作 用。
沼渣的利 用
配制营养土 和营养钵
沼渣做有机 肥
沼渣养鱼
沼气发酵的前景
• 沼气发酵是一个朝阳产业。 • 驱动因素：
1、能源短缺的压力将促使中国农村 沼气建设继续发展。
2、规模化畜禽养殖业的快速发展促 使中国沼气工程快速增长。
3、生态环境保护的压力将促使政府 继续增加对沼气建设的投资。
• 增 施 沼气二氧化碳具有提高果菜类结果率的 作用。
• 增 施 沼气二氧化碳具有提高蔬菜早期产量和 总产的作用。
• 增 施沼气二氧化碳具有提升产品质量的作用。
残留物的利用
残留物的分类
残留物
沼液
沼渣
沼液的利用
沼液是沼气发酵后的水性物质，其中存 留了丰富的氨基酸、消解酶、生长素、对病 虫害有抑制作用的物质或因子。沼液中已经 测出各类氨基酸、维生素、蛋白质、赤霉素、 生长素、糖类、核酸以及抗生素等物质是综 合利用的基础。
沼液的利用
沼液 的利
用
农作物 浸种
果菜叶 面肥
沼液喂 猪
沼液防 止病虫
害
高附加 值的开 发性处
理
沼渣的利用
沼 渣 是 沼气发酵后残留在沼气池底部 的半固体物质，含有丰富的有机质、腐殖酸、 粗蛋白、氮、磷、钾和各种矿物质，质地疏 松，保湿性能好，且酸碱度适中，具有速缓 兼备的肥效特点。
沼渣的利用
一、沼气的概念与特性
沼气的性质
目录
• 沼气发酵概念及特性 • 沼气发酵技术 • 沼气发酵的产物及利用 • 沼气发酵的前景
沼气发酵基本原理
沼气发酵是复杂的微生物 学过程，只有有了大量的沼气 微生物，并使各种类群的微生 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。
沼气发酵基本原理
1、沼气微生物的种类
沼气发酵基本原理
2、沼气微生物的作用
不产甲烷菌为产甲烷菌提供营养 不产甲烷菌为产甲烷菌创造适宜 的厌氧生态环境 不产甲烷菌为甲烷菌清除有毒物 质 不产甲烷菌与甲烷菌共同维持环 境中适宜的酸碱度
沼气发酵基本原理
3、沼气微生物的特点
分布广，种类多 繁殖快，代谢强 适应性强，容易培养
录
• 沼气发酵概念及特性 • 沼气发酵技术 • 沼气发酵的产物及利用 • 沼气发酵的前景
一、沼气的概念与特性
• 什么是沼气
沼气是人畜粪尿等有机物质在一定的水 分、温度和厌氧条件下，经微生物发酵转换 而成的一种方便、清洁、优质、高品位的气 体燃料。
沼气的来源
沼气发酵是自然界中普遍而典型的物质 循环过程，按其来源不同，可分为天然沼气 和人工沼气两大类。
沼气发酵过程
有机质
水解
产甲烷
产酸 沼气
沼气发酵过程
沼气发酵技术
混合发酵
发酵底物混合厌氧发酵不是简单地把两 种或两种以上的底物混合后厌氧发酵,而要 求混合的底物能够在营养元素、pH、缓冲 能力等方面相互调节,产生积极的相互作用, 并且不会导致抑制现象,提高发酵效率。混 合发酵能够充分利用原来难以发酵的秸秆、 城市固体有机垃圾和工业废弃物等,变废为 宝,为垃圾处理及利用提供了一条更好的途 径。