秸秆沼气连续发酵
沼气生产
各种原料与产气量关系：1、采用全秸秆进行沼气发酵。
在投料时可一次性将原料备齐，并采用浓度较高的发酵方法。
一口8 立方米沼气池，需秸秆400千克、1 千克秸秆发酵菌剂、15 千克左右碳铵、4000 千克左右水，10%～30% 的接种物，产气可持续8～10 个月。
具体工艺流程为:秸秆预处理——堆沤——投料——加水封池——点火试气。
2、采用农作物秸秆与人畜粪便混合发酵。
一口8 立方米沼气池，需粪便（牛、马、羊、鸭等）1 立方米，秸秆300 千克、秸秆发酵菌剂0.5～1 千克、5 千克左右碳铵、4000 千克左右水，10%～30% 的接种物，产气可持续8～10 个月。
鲜粪和作物秸秆的重量比为2∶1 左右，其余技术流程与全秸秆基本相同。
3、目前沼气生产技术包括湿发酵和干发酵2 种，但湿发酵产沼气工艺占多数。
但无论哪一种发酵工艺，都需要进行优化。
一是尽量选择与高热能值的有机废弃物配伍［16］。
如人粪污产气量为0． 426 m3 /kg，猪粪污为0． 405 m3 /kg，牛粪污为0． 261 m3 /kg，这些都是很好的沼气发酵填充原料，利用玉米秸秆与人畜粪污混合生产沼气的技术值得进一步研究与推广; 二是忌产沼微生物抑制剂进入反应器以及研制低成本的纤维素降解产甲烷刺激因子。
家用消毒液及农药残留等都是微生物的抑制剂，为减少其对产气量的抑制作用，需尽量避免其入池; 三是秸秆产沼气前需要堆沤。
堆沤过程中要加入足够的发酵接种物，且在上面用塑料膜封闭，使得在堆沤预处理阶段尽可能地聚集较高的热量和获得更多的产沼微生物; 四是采取措施对沼气池进行控温、有机负荷和pH 值等，尽可能地优化产沼条件，提高产气率［17 － 18］。
武少菁［13］研究表明，玉米秸秆干发酵的最佳工艺条件为: 接种量为25%，料液浓度为25%，促进剂添加量为75 g /m3 和pH 为7． 0; 且玉米秸秆加复合菌剂进行预处理后，成分发生了有利于厌氧发酵进行的变化，反应器启动易成功，不易酸化，而且，再加促进剂有利于干发酵进行，产气量提高。
秸秆处理菌剂特性及其在沼气发酵中的应用
秸秆处理菌剂特性 及其在 沼气发酵 巾的应用
罗 昌其 谢 昌兵 李 典 荣 王 春 羚
江 西 省广 昌县 农 业局 环保 能 源 站
近 年来 ，随 着农 村 青 壮 年 劳 力外 出 打 工 ，农 村 畜 禽 养 殖 业 的规 模 化 、集 中化 ，农村 农 户 畜 禽散 养户 、散 养数 的
大 量减 少 ，沼 气发 酵 原 料 面 临断 料 危机 ，致 使 农 村 户 用 沼 气 池推 广 不 开 、使 用 率 不 高 ，同 时农 村 大量 农 业 废 弃物 大
量 废弃 、焚 烧 ，造 成 农 村 环境 污 染 ，形 成 农 业 面 源 污染 。 为此 ，本 文 积 极探 索实 践 秸秆 处 理 菌 剂 的特 性 以及 处理 农
水 解反 应 使 复 杂有 机 物 ，主要 是 多糖 类 物 质 ，转 变成 可 溶
于水 的物 质 ，如糖 、肽 、氨 基 酸 、脂 肪 酸 等 ，供产 酸 菌 和 产 甲烷菌 吸 收利 用 ；２ 、产酸 阶段 。产 酸 阶段 吸 收溶 于水 的
物质 ，在胞 内酶 的 作 用 下 ，将 水 解产 物 进 一 步分 解 成 小分 子化合 物 ，如 低级 脂肪 酸 、核 酸 、醇 、酮 、醛 等 ：３ 、产 甲
农 村 庭 院经 济效 益 ，提 供 了一个 新 的 有效 途径 。我县 在 长
桥 乡上凡 村 、盱江 镇 北 门村 等地 经 两 种池 型 的试 验 示范 ， 试 验 结果 表 明其 产 气 时 间 、产气 量 和产 气 质量 均 接近 或优 于 传 统粪 便 沼气 。在 养猪 量 不够 甚 至不 养 猪 时 ，可 用秸秆 为主料 生 产 沼气 ，满足 了农 户 “ 多产 气 、用好 气 ” 的基本 要 求。其 主要 用途 ： （１】纯秸 秆 、粪 便加 秸秆 的湿发 酵或 干发 酵 工艺 的沼气 生产 。 （ ２）大 田作 物及 多种 经济作 物 的 秸秆 生物 处理 。 （ ３）生物饲 料 、有机 肥料 和有机 废水 净化 等领域 的应 用 。
沼气发酵的原理与条件
沼气发酵的原理与条件目前，沼气池已经进入千家万户，成为农村家庭不可缺少的基础设施之一，为农民生活提供了优质生活燃料，为农村生产提供了高效有机肥料。
但是在实践中经常出现沼气池建好了，原料也装上了，就是产气不好，甚至有不产气的情况。
这是为什么呢？本人多年从事农村能源工作，在此想根据我工作、学习的体会与家有沼气池的农民朋友进行一下交流探讨。
首先让我们了解一下沼气发酵的原理和保证沼气发酵正进行的条件。
一、沼气发酵的原理沼气发酵是指各种有机物（如人畜粪便、秸秆、青草等）在厌氧（没有氧气）条件下，被各类沼气发酵微生物（也叫沼气细菌）分解转化，最终生成沼气的过程。
这是一个有多种沼气发酵微生物参加、非常复杂的生物学过程，在这一过程中，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。
从复杂有机物的降解，到甲烷（沼气中主要的可燃成分，约占55—70%）的形成，就是由它们分工合作和相互作用来完成的。
这些微生物按其在沼气发酵中的作用可分为两类：一是不产甲烷菌。
它们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、蛋白质分解菌、脂肪分解菌和一些特殊的细菌，如产氢菌、产乙酸菌等。
二是产甲烷菌。
它们是甲烷的生产者，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。
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。
在沼气池中，发酵原料生成沼气，是通过一系列复杂的生物化学反应来实现的，一般认为这个过程大体上分为三个阶段：1、水解发酵阶段。
固体的有机物通常不能进入微生物体内为微生物利用，只有将固体有机质水解成分子量较小的可溶性物质才可以进入微生物细胞内被进一步分解利用。
这个将不容于水的大分子物质变成能溶于水的小分子物质的过程，就叫做水解，它是由一些好氧和厌氧微生物完成的。
2、产酸阶段。
各种可溶性的物质在微生物的细胞内继续分解转化成低分子物质，同时也有一部分氢、二氧化碳等无机物释放出来，但这一阶段中的主要产物是乙酸，约占70%以上，所以称为产酸阶段。
秸秆沼气技术流程
秸秆沼气技术流程秸秆沼气技术是利用秸秆作为原料进行沼气发酵，将秸秆转化为沼气，从而实现能源的利用和环境保护的双重目的。
具体的技术流程如下：1. 秸秆收集清洗与切碎秸秆收集后需要进行清洗和切碎。
清洗是为了去除秸秆表面的杂质和污染物质。
切碎是为了增加秸秆的表面积，加速菌群的附着和沼气发酵速度。
2. 秸秆预处理秸秆预处理是为了提高秸秆的易发性和降低沼气发酵过程中的酸度。
常用的预处理方法包括碱处理和水热处理。
碱处理时将秸秆浸泡在碱液中，使秸秆表面水分和碱液反应形成碱化层，从而使秸秆易于分解和发酵。
水热处理是将秸秆加水或蒸汽处理，快速升温到高温，然后迅速冷却，使秸秆中的纤维素、半纤维素等糖类部分降解，从而提高秸秆产气量和减轻沼气发酵过程中的酸蚀。
3. 沼气发酵发酵系统一般采用连续式厌氧消化系统。
秸秆经预处理后，进入发酵罐内，加入菌剂进行发酵。
菌剂一般是从其他成熟的沼气池中分离出来的，也可以使用活性污泥和其他量合适的微生物。
发酵反应主要包括两个阶段，即酸化阶段和甲烷发酵阶段。
酸化阶段主要是由厌氧消化菌将秸秆中的有机物分解为短链化合物，包括氨基酸、酸、丙酮酸等一系列有机物。
甲烷发酵阶段则是由甲基化菌和硫醇化菌等菌群将短链化合物进一步转化为甲烷和CO2等气体，并释放出能量。
4. 沼气处理发酵产生的沼气需要进行处理才能达到要求。
沼气处理主要包括除硫、除水、除杂和压缩四个过程。
除硫是将沼气中的H2S通过氧化还原反应转化为硫酸盐和硫酸等水溶性物质，从而降低了沼气中H2S含量和气味。
除水是消除沼气中的水分，避免水与其他成分反应，使沼气体系出现气液两相。
除杂是消除沼气中的杂质，如颗粒、灰尘等，提高沼气的纯度。
压缩则是将处理后的沼气进行压缩，方便运输和储存。
5. 沼渣利用沼渣是发酵过程中秸秆未能转化的残留物，含有较多的有机质和营养物质。
沼渣可以用作肥料或动物饲料等，在环境保护和农业生产方面发挥作用。
同时沼渣还可以作为土壤改良剂、燃料和造纸原料等。
玉米秸秆连续厌氧发酵产甲烷研究
182海峡科技与产业2019年第1期中国作为农作物种植大国，拥有丰富的农作物资源，每年所产生的农作物秸秆有8亿~9亿t ，居世界之首[1]。
目前农作物秸秆的主要处置方式有直接还田、用于养畜、能源化利用、用于食用菌种植、作为工业原料等。
由于存在系列关键难题制约秸秆的可持续处理和利用，每年尚有大量秸秆被焚烧。
秸秆燃烧热值低，不仅造成资源浪费，而且污染环境，毁坏树木和耕地[2]。
将这些农作物秸秆作为能源物质加以利用，不仅可以改善农村秸秆堆积的环境状态，而且能够实现秸秆的合理利用。
近几年来，随着畜禽养殖业的快速发展，规模化养殖场年产畜禽粪污量高达38亿t 。
大量的畜禽粪污未经处理而排放，使得其中含氮化合物在无氧条件下分解成氨气、甲胺、硫化氢等物质。
这些气体会导致人和家畜感染呼吸道疾病，危害人体健康和畜禽产品的质量，同时严重污染了养殖场周边环境。
为解决大量闲置农作物秸秆和区域内养殖场粪污污染问题，采用厌氧发酵处理农作物秸秆和畜禽粪污水产沼气是一条清洁高效的途径。
以农作物秸秆和畜禽养殖粪污水为主要原料进行湿式厌氧发酵产沼气，不仅能解决农户生活用能，而且可以改善农村卫生环境。
据调查，中国以秸秆类物质为主要原料进行厌氧发酵的沼气工艺有多种，按照反应器类型及进出料方式，可分为覆膜槽式、完全混合式、推流式、一体化两相等，其中利用完全混合式反应器进行厌氧发酵是秸秆沼气工程推荐工艺之一。
本研究拟采用连续搅拌釜式反应器完全混合式厌氧反应器（CSTR ）进行玉米秸秆的湿式连续厌氧发酵产沼气研究，分析不同物料的单位干物质（TS ）浓度和固物滞留时间对玉米秸秆厌氧发酵产甲烷的影响，对秸秆沼气工程或以秸秆为主要原料的沼气工程运行具有很好的指导意义。
1 材料与方法1.1材料玉米秸秆取自中国农业大学烟台研究院内种植实验基地。
玉米秸秆在地里自然风干，整体呈暗黄色。
实验前，将玉米秸秆剪成小段后放入粉碎机，打成3~5 mm 的颗粒，装于透明密封袋中待用。
连续干式发酵处理工艺
连续干式发酵处理工艺
连续干式发酵处理工艺解析：
连续干式发酵处理工艺是一种沼气发酵工艺，其发酵原料的干物质浓度大于12%以上，主要用于秸秆、干清粪、生活垃圾等高浓度物质的沼气化处理。
该工艺的优点是可以使秸秆等高浓度物质实现沼气化处理，缺点是耗费工时多，不能连续工作使用，进出料时应注意人员安全，启动时应注意试点火安全。
连续干式发酵处理工艺的主要设备由发酵间、集气间、喷灌装置、进出料机械等组成，使用时的工艺步骤是：进料、覆盖集气罩、喷灌接种液及排空气、调节发酵原料的温度、厌氧产沼气、试点火和使用沼气、打开集气罩排空气、出料，如此往复循环。
纯秸秆连续发酵沼气集中供气技术
纯秸秆连续发酵沼气集中供气技术魏文生山西省高平市农业委员会以秸秆为原料生产沼气，原料来源充足、分布广泛，不受时间和空间限制，不产生沼液、焦油、废水和废气等污染物，可实现秸秆的完全生态循环和高效利用。
它不仅可以解决我国大量秸秆的环境污染问题，还可为我国的沼气生产开辟新的大宗原料来源，为在更大规模和更大范围推广沼气提供原料保障，为正在深入发展的社会主义新农村建设服务，具有十分广阔的推广应用前景。
一、推广和发展秸秆沼气的必要性和适用性大量废弃秸秆导致日益严重的环境污染问题，迫切需要寻求新的出路。
我国是世界上最大的农业生产国，种植业在农业生产中占据着十分重要的位置。
种植业每年产生各类作物秸秆约7亿吨，其中有约50%未得到有效的处理和利用。
这不但浪费了资源，而且由于大量秸秆的露天焚烧，导致严重的大气污染，并引发火灾和影响高速公路与民航的运行安全。
秸秆的处理与利用是我国农村面临的主要的资源环境问题之一，因此迫切需要寻找新的利用途径。
为此早在2007年，农业部把秸秆沼气生产技术列为我国农业和农村“十大节能减排技术”之首。
农村沼气生产遇到原料供给瓶颈，需要开辟利用秸秆资源。
在农村沼气方面，目前全国已建成户用沼气池2200多万口，建成畜禽养殖场大中型沼气工程2000多处，年产沼气70多亿立方米。
目前我国沼气生产主要利用的是畜禽粪便，但畜禽粪便无法、也不足以保证原料的供给和上述目标的实现。
首先，养殖场呈“点”分布，而用户呈“面”分布，同时受养殖市场波动的影响也很大。
在没有养殖场的地方，就没有了原料来源，也就无法生产沼气。
其次，可收集的畜禽粪便的产量不足以生产如此巨大数量的沼气。
而秸秆分布在我国广大的种植区域，呈“面”分布，来源广泛，数量巨大，不存在原料来源问题，适用性强。
可就地获得、就地建厂和就地服务于民。
因此，在我国广大的农村大规模推广秸秆沼气，实现沼气生产目标，就必须开辟和利用秸秆资源。
二、秸秆利用现状现有技术存在不足，需要研发新的秸秆能源转化技术。
秸秆沼气工艺技术
秸秆沼气工艺技术秸秆沼气工艺技术是一种利用农作物秸秆进行沼气生产的技术。
秸秆是指庄稼收获后，剩余下来的植物茎秆和叶子。
它们通常被视为农业废弃物，却有很高的潜在价值。
利用这些秸秆来生产沼气不仅可以减少农村环境污染，还可以提供清洁能源。
秸秆沼气工艺技术主要包括以下几个步骤：秸秆的收集、预处理、发酵和气体利用。
首先，收集是秸秆沼气工艺技术的第一步。
农民可以在农田或农场收集剩余的秸秆，同时也可以利用农田间隙种植一些高秆作物，如玉米、高粱等，以增加秸秆的产量。
接下来，预处理是将秸秆进行物理处理以便更好地发酵。
常见的预处理方法有粉碎和压片。
粉碎是通过粉碎机将秸秆打碎，增加其表面积，方便发酵。
压片则是将秸秆压缩成压制块，以提高发酵效率和储存容量。
然后，发酵是秸秆沼气工艺技术的核心步骤。
经过预处理的秸秆放入发酵池中，与沼气菌共同发酵产生沼气。
沼气菌通过厌氧发酵将秸秆中的有机物质分解为甲烷和二氧化碳等气体。
发酵池需要保持一定温度和湿度，以便沼气菌正常发酵。
此外，还需要定期搅拌发酵物质，促进气体产生。
最后，气体利用是秸秆沼气工艺技术的最终目标。
沼气可以用于烹饪、发电和取暖等用途。
在农村地区，沼气经常被用于烹饪，代替煤炭，减少了农村的能源开支，改善了烹饪环境。
此外，在一些相对开发较好的地区，沼气还可以通过燃气发电机发电，为农村提供电力。
总的来说，秸秆沼气工艺技术是一种可持续利用农作物秸秆的方法，能够减少农村环境污染，提供清洁能源。
随着对清洁能源需求的增加和科技的进步，相信秸秆沼气工艺技术将会得到更广泛的推广和应用。
纯秸秆连续发酵沼气集中供气技术
秸 秆 致 密成 型 燃 料 易 于 储 存 和 运 输 ，可 以取 代 投入 能量 大 ，能 效 ｌ ： ｌ ｓ ＇ ｆ ｋ ￣ ，也 不容 易控 制和进 行管
煤 、燃气 等作 为 民用燃料 进行 炊事 、取暖 等 ，也 理 ，在农 村应 用难度较 大 。秸秆 沼气是 环境 友好
可 用于供 热 、发 电等 ，是 解决 秸秆 资源浪 费和 污 的清 洁生 产过程 。秸 秆沼 气的产 物是 清洁 能源一 染 的一项重要技术手段 。 沼气和有 机肥料 ，不 产生 任何有 害副 产 品 【 如 热
引 航 的运行 安全 。秸 秆 的处 理 与利 用是 此 ，在 我 国广大 的农 村 大规模 推广 秸秆 沼气 ，实
新 能 源产 业
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现 沼气 生产 目标 ，就必须开辟和利用秸秆资源。
秆 沼气 可获得 可再 生能源一 沼气 ，产生 的沼渣可
投入 能量 大 ，能 效 比低 ；产 生焦 油 ，二次污 染严 用来生 产有机 肥料 ，从 而实现秸 秆 的完全 资源 化
重 ；产生 的可燃 气热值 低 ，可利 用效率 低 ；投 资 转化和 资源 的高效 利用 。秸秆 沼气 产生 的沼气 热
作者 ： 石岚峰
大德 圣 火
秸 秆 为 原 料 生 产 沼气 ，原 料 来 源 充 足 、
我 国农 村面 临 的主要 的资 源环 境 问题 之 一 ，因此
泛 ， 不 受 时 间 和 空 间 限 制 ， 不 产 生 沼 迫切 需要 寻找新 的利 用途径 。为此 早在２ ０ ０ ７ 年， 油 、废 水 和废 气 等 污 染 物 ，可 实 现秸 秆 农 业部 把秸 秆 沼气生 产技 术列 为我 国农 业和农 村 生 态循 环 和 高 效 利 用 。 它 不仅 可 以解 决 量 秸 秆 的 环境 污 染 问题 ，还 可 为 我 国 的 “ 十大 节能减排技术 ”之首。 农村 沼气 生产遇 到原 料供 给瓶 颈 ，需要 开辟
秸秆沼气发酵工艺流程
秸秆沼气发酵工艺流程
《秸秆沼气发酵工艺流程》
秸秆沼气发酵是一种利用秸秆等农作物废弃物进行发酵产生沼气的工艺。
该工艺可以有效地利用农作物废弃物，减少环境污染，并且产生的沼气可以作为清洁能源供应家庭和农业生产所需。
秸秆沼气发酵工艺的流程大致包括原料处理、发酵、气体生产和利用几个主要步骤。
首先是原料处理，农作物秸秆需要经过切碎或压碎处理，使其更易于发酵。
处理后的秸秆要进行浸泡和糊化，使得其中的纤维素和半纤维素更易于被微生物分解，从而提高沼气产率。
接下来是发酵过程，处理后的秸秆与发酵菌及适量水分混合，在发酵罐中进行发酵。
在发酵罐内，发酵菌会分解秸秆中的有机物质产生沼气。
发酵过程中需要控制好温度、通风和pH值
等参数，以保证发酵效果。
经过一段时间的发酵，原料中的有机物质会被充分分解产生沼气。
随着沼气的生成，需要进行气体的生产和储存。
通常会将产生的沼气储存起来，并根据需要进行净化和压缩处理，以便于后续的利用。
最后是沼气的利用。
储存好的沼气可以通过管道输送到需要的地方，用于取暖和烹饪，也可以用于农业生产中的灌溉和发电。
总的来说，秸秆沼气发酵工艺是一种利用农作物秸秆进行沼气产生的环保技术。
通过适当的处理和控制，可以高效地利用秸秆产生清洁的沼气能源，为农村地区提供清洁能源，促进可持续发展。
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。
以秸秆为主的农业废弃物厌氧干发酵沼气技术
以秸秆为主的农业废弃物厌氧干发酵沼气工艺我国是世界上可再生能源原料产出量最大的国家，每年产出的农业固体废弃物、畜禽粪便、农作物秸秆、蔬菜废弃物、乡镇生活垃圾和人类粪便既是宝贵资源，又是严重污染源。
在当前煤、电、液化气等不断向农村普及的情况下，加快发展秸秆沼气，对于减轻农村地区对煤、电、液化气等不可再生能源的消耗和依赖，缓解我国的能源消费压力。
通过沼发酵获取生物能源是农作物秸秆的资源化利用是一条非常有潜力的途径，沼气作为可再生能源，具有可再生性、成本低廉、对环境污染小、热值高等优点。
目前户用沼气管理不规范，产气率和处理效率低，并且存在低温条件下难运行，冬季不能正常产气等缺点，目前规模化秸秆沼气存在技术设备不足，尤其是干发酵技术，由于干发酵原料的物质浓度高而导致的进出料难、传热传质不均匀、产气率低且产气不稳定等问题，这是干发酵的技术难点。
本文主要介绍以秸秆为主并兼顾其他农村有机废弃物的新型干法发酵技术，采用工程化装备实现原料预处理、进出料的机械化和秸秆沼气干发酵产物的高值利用技术，这对提高我国包括秸秆在内的农业废弃物综合利用水平具有重大意义。
一、厌氧干发酵特点生物质发酵类型根据原料发酵过程中氧气状况，生物质发酵可分为好氧发酵技术和厌氧发酵技术两类，好氧发酵技术在发酵的过程中排放大量NH3，既污染了环境，又损失了肥力，此项技术多用在生物质厌氧干发酵技术的原料预处理方面。
根据发酵底物状态的不同，生物质厌氧发酵技术又可分为厌氧湿发酵技术和厌氧干发酵技术。
厌氧湿发酵反应体系中的总固体含量一般在10%以内，厌氧湿发酵具有启动快、反应器建造管理技术成熟等优点，适合处理浓度较低的废水、废液，是当前处理有机污染物生产沼气的主流技术，但是该技术也有明显的缺点，如发酵所需的反应器容积较大，沼液和沼渣分离难，需要建较大的沼液池存贮沼液，占地面积大，并且需要大量的水，冬季耗能大，处理效率低，运行和后处理成本高等。
而沼气干法发酵能够在干物质浓度较高的情况下仍能正常发酵（干物质浓度≥20%），能生产清洁能源和优质有机肥，基本上达到零排放，满足现代农业对友好环境、清洁能源和优质肥料的需求。
山东省嘉祥县秸秆沼气利用技术的典型做法
一
、
试验示范的 内容地点和规模
二、技术方案 １ 、采用全秸 秆进行 沼气发酵 。
能看到一层 白色茵丝时 ，便 可做 发酵原料 。
（ ３）投料 ：先将 碳 铵溶 于 水 ，与 接种 物 和
在 投 料 时 可 一 次 性 将 原 料 备 齐 ，并 采 用 浓 堆沤 好 的秸 秆一 起混 合均 匀加入 沼气 池 内 ，入 池
匀的掺 入秸 秆 中 ，把 碳铵 用水 稀释均 匀 的泼到秸 放 １ ～ ｄ 气后 进行放 气试 火 。所产 沼气 可正 常 ２废 ｄ 塑料 薄膜覆 盖 ，将秸 秆堆成 垛 （ ．ｍ～１５ １２ ．ｍ宽 、 １Ｏ ． ｍ～１５ ． ｍ高 ），并 在 堆垛 的周 围 及顶 部 每 隔
２ 、采用农作物秸秆与人畜粪便混合发酵 。
４ ０ ｇ、 １ ｇ 秆 发酵 菌剂 、 １ ｋ 左 右 碳 铵 、 ０ ｋ 秸 ｋ ５ ｇ
度 较 高 的发 酵 方 法 。 一 口８ 沼 气 池 ，需 秸 秆 的发 酵原 料不要 压 实 ，以松散 为好 ，池 内进料 口 ｍ。
下 口，直 径一 米的地 方不 要堆 沤发 酵原料 ，以便
４ ０ ｋ 左右 水 ，１ ％～ ０ ００ｇ ０ ３ ％的接种物 ，产气可 持 以后 畅 通 进 料 。然 后 盖 住 活 动 盖 和 进 出料 口上 续８ １ 个月。 ～０
口 ，最后 补水 至要 求的正 常水 位池 内堆 沤发 酵 夏
该技 术 具体工 艺流程 ：秸 秆预 处理一 堆沤一 天２ ～ ｄ ｄ ５ ，冬 天５ ～ ｄ ｄ ７ ，堆 沤期 间每 天观察 池 内
行 ，宜在３ 月份 准备原料 ，４ 月份投料 ，等到７ ～ 月
生物质沼气发电技术案例
生物质沼气发电技术案例生物质沼气发电技术是利用农作物秸秆、畜禽粪便等有机废弃物经过发酵产生的沼气进行发电的一种技术。
它具有能源利用高效、环境友好、减少温室气体排放等优势，被广泛应用于农村和农业领域。
下面列举了10个生物质沼气发电技术案例，介绍了不同地区和项目所采用的具体实施方案和效益。
1. 中国山东省某生物质沼气发电项目：该项目利用农村畜禽养殖废弃物，通过生物发酵产生沼气，再将沼气利用内燃机发电，年发电量达到500万千瓦时，为当地提供了可持续的清洁能源。
2. 印度喜马拉雅地区生物质沼气发电项目：该项目利用当地丰富的农作物秸秆和农村废弃物，通过生物发酵产生沼气，解决了当地能源短缺问题，同时减少了有机废弃物的污染。
3. 德国某农村生物质沼气发电项目：该项目采用先进的生物质发酵技术，将农业废弃物和食品残渣等有机物质转化为沼气，年发电量达到1000万千瓦时，为当地提供了清洁能源，并解决了有机废弃物处理难题。
4. 巴西亚马逊河流域生物质沼气发电项目：该项目利用当地丰富的森林废弃物和农作物秸秆，通过生物发酵产生沼气，解决了当地偏远地区的能源供应问题，同时减少了森林砍伐和焚烧的环境影响。
5. 马来西亚某农村生物质沼气发电项目：该项目利用农业废弃物和农作物秸秆，通过生物发酵产生沼气，解决了当地农村能源供应不足的问题，同时减少了废弃物的污染和大气污染物排放。
6. 泰国某农村生物质沼气发电项目：该项目利用农业废弃物和农作物秸秆，采用连续发酵技术，将有机废弃物转化为沼气，年发电量达到300万千瓦时，为当地提供了清洁能源，促进了农村可持续发展。
7. 美国加利福尼亚州某生物质沼气发电项目：该项目利用农业废弃物和农作物秸秆，通过生物发酵产生沼气，年发电量达到2000万千瓦时，为当地提供了可再生能源，减少了化石燃料的使用和温室气体排放。
8. 埃塞俄比亚某农村生物质沼气发电项目：该项目利用农业废弃物和畜禽粪便，通过生物发酵产生沼气，解决了当地能源供应不足的问题，同时改善了农村生活条件和环境卫生。
(完整)秸秆沼气发酵工艺流程
沼气发酵工艺流程从全社会能源消费与供给的发展趋势，随着工业化发展进程使得矿物质能源日趋枯竭，尽管这是未来将会发生的事，当然也是历史发展的必然结果，将会引起全社会的关注。
世界各国都在寻求可再生的替代能源，虽然探矿开采不会立即结束，但是可再生能源的试生产也要立即开始，甚至早已经开始了。
沼气工程作为即可处理废弃的有机物又可从中回收能源，这是采用现代化技术开发生物质能源利用的重要组成部分,也是沼气工程产业将会乘胜发展的必然。
我国的沼气产业已从单纯的能源利用发展成为废弃物处理和生物质多层次综合利用，并与养殖、种植业广泛结合，在农村生产和生活中发挥了重要作用沼气发酵技术确切的应该称为厌氧发酵技术，是指从发酵原料到产出沼气的整个过程，所采用的技术和方法。
沼气发酵技术主要包括原料的预处理，接种物的选取和富集，发酵器（在厌氧发酵过程中的发酵器也称反应器,是沼气发酵罐、沼气池、厌氧发酵装置的统称）结构的设计,工程起动和日常运行管理等一系1。
秸秆预处理：1。
1。
预处理:农作物秸秆通常是由木质素、纤维素、半纤维素、果胶和蜡质等化合物组成,其产气特点是分解速度较慢,产气周期较长。
使用这种原料在入池前需进行预处理,以提高产气效果。
常用的预处理方法有物理、化学与生物方法等。
物理方法主要有切碎、粉碎、汽爆等。
生物法的研究主要集中在菌种的筛选和发酵条件优化方面。
目前研究最多的微生物是白腐真菌。
生物方法具有环境友好、处理效率高等优点，但需要无菌操作条件和专门的培养设施，目前有关研究较多，实际应用很少.化学法主要利用酸和碱等化学物质对秸秆进行预处理，通过化学作用破坏秸秆的内部结构，从而提高秸秆的厌氧消化性能.化学法具有处理方法简单、时间短、效果好等优点，但化学处理剂有可能产生二次污染。
1。
2。
青贮：错误!青贮池设计以为矩形，若有多个青贮池可并联或串联使用。
错误!粉碎的秸秆贮入青贮池后应轧实，减少内部氧气存有量,避免原料浪费。
错误!秸秆含水量控制在65%左右，密度以大于500㎏/m³为宜。
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。
户用秸秆产沼气的主要技术
一般一个8m3左右的沼气池，一次投入400kg秸秆。
秸秆入池前粉碎成3—5cm左右，加入1kg复合菌剂堆沤2—3d，待产生白色菌丝后，与适量粪便混合加入沼气池内。
为提高产气效率，再加入 15kg的碳铵。
该项技术与常规稻草发酵和人畜粪便发酵相比，延长了产气周期，一般采用6—7个月后，从出料间取出料液三分之一，再从进料口向池内加三分之一的原料即可。
在秸秆沼气建没过程中，除常规技术外，要注意把好下面三关：即温度控制关、秸秆分解关、接种物使用关。
首先是温度控制，在秸杆堆沤时，一定要注意温度的控制，不能太高也不能太低，温度高于70℃时甲烷菌会被烧死，温度低于12℃时甲烷菌就处于休眠状态不利于发酵，在40℃甲烷菌繁殖最快，所以把温度应控制在35—50℃之间。
具体做法：在风和日丽的天气将切碎的秸秆堆沤6—7天，并在其上扎6—7个孔，孔径要求在3—4厘米左右，温度过高时小孔能起到散热、降温的作用。
之后，再覆盖上塑料布，待秸秆出现白色菌丝即可；其次秸秆分解关，即在堆沤秸秆时要加入绿秸灵1kg，因为绿秸灵是一种软化剂，加入它会充分分解秸秆外层的蜡质层，起到快速、完全发酵作用。
否则会导致进入沼气池的原料产生结壳，产生的沼气不能进入气箱，沼气无法正常使用。
最后，再加入15 kg的碳铵，以调整原料中的C/N比。
第三是接种物的加入也是重要的一环，没有沼气细菌的作用，池内有机物就不会转变成沼气。
因此，一定要加入足够数量的沼气接种物，其次是在秸杆入池后再加入1—2方猪粪或牛粪，并加入35℃的热水，加水后至出料间顶部超过顶部液面12cm左右即可，然后放杂气3—4次，气压达到3—4个时，方可使池内秸秆尽快发酵产生沼气。
秸秆沼气发酵工艺流程
秸秆沼气发酵工艺流程秸秆沼气发酵是一种利用农作物秸秆产生沼气的技术，在农村居民用能方面具有广阔的应用前景。
该工艺流程可以分为原料准备、料水配制、发酵、沉淀和气体收集等环节。
首先是原料准备。
选择适当的秸秆作为沼气发酵的原料，通常以水稻秸秆、玉米秸秆或小麦秸秆为主。
这些原料具有丰富的碳水化合物，可以通过微生物代谢产生沼气。
此外，还需要将原料切碎或压碎，以增加与微生物的接触面积。
然后是料水配制。
将切碎的秸秆与适量的水进行混合，调整水分含量，使得物料的湿度适中，有利于微生物的生长和发酵过程。
一般情况下，湿度维持在50%左右是比较合适的。
接下来是发酵过程。
将混合好的原料放置于发酵罐或发酵池中，利用微生物对秸秆进行发酵产气。
发酵过程主要分为两个阶段，即初级发酵和终级发酵。
初级发酵是无氧发酵过程，主要由厌氧菌进行，产生甲烷气体。
终级发酵是厌氧-好氧过渡阶段，此时可以利用好氧菌进一步利用有机物质生成二氧化碳和水，并释放出更多的能量。
紧接着是沉淀阶段。
经过发酵后，废水中会有一部分悬浮物质和微生物，需要经过沉淀处理。
常用的沉淀方式有物理沉淀和化学沉淀两种。
物理沉淀是利用重力作用使悬浮物质沉降到底部，然后将上清液抽离出来。
化学沉淀则是通过添加沉淀剂，使悬浮物质发生凝聚作用，然后将沉淀物与上清液分离。
最后是气体收集。
将发酵产生的沼气通过管道集中收集。
沼气主要由甲烷和二氧化碳组成，其中甲烷是可燃气体，可以作为燃料使用。
通过沼气收集系统，将沼气输送到用气设备上，可以用于家庭燃料、煮饭、发电等用途。
综上所述，秸秆沼气发酵工艺流程包括原料准备、料水配制、发酵、沉淀和气体收集等环节。
通过科学合理的操作，可以高效地将秸秆资源转化为沼气能源，为农村居民提供可再生能源，促进农村可持续发展。
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谢谢！ 谢谢！15源自45关键技术： 关键技术：
• 秸秆在反应器内的HRT较长，消化比较彻底， TS转化率也比较高（50%以上）， 原料产气率高达0.4m3/kg（玉米秸秆）以上； • 节能型的增温、保温措施，确保发酵温度控制 在37℃以上，达到常年高效、稳定产气； • 监控系统先进，对厌氧反应器的发酵 温度、压力和储气罐压力实现了自动 监控及过压保护控制。
9
工程案例： 工程案例： 山西省高平市东吴庄村秸秆沼气集中供气工程 山西省高平市川起村秸秆沼气集中供气工程 农业部沼气科学研究所设计 北京大德圣火能源科技有限责任公司承建
图1 东吴村500m3厌氧反应器 低、中压储气罐
图2 自动监控系统
10
图3 高平市川起村沼气站全景
图4 用户使用沼气
11
东吴庄村秸秆沼气工程基本情况： 东吴庄村秸秆沼气工程基本情况： • 发酵原料：玉米秸秆、或麦秆 • 厌氧反应器（钢结构）容积：500 m3 • 日产沼气量：320～360m3 • 供气户数：430户 • 日消耗秸秆量730-750kg • 日产固体有机肥料约460kg
2
秸秆沼气连续分层发酵工艺流程
沼气净化、储存、 沼气净化、储存、输送 用户
秸 秆
秸秆揉搓、 秸秆揉搓、 粉碎、调配、 粉碎、调配、 进料
厌氧 消化
渣、液 分离设施
沼渣 肥料
沼液回流
3
关键技术： 关键技术：
• 实施连续分层进料 实施连续分层进料，使得秸秆沼气发酵达 到连续稳定，克服了批量沼气发酵产气不 均衡的问题； • 沼液循环喷淋实现了新料快速接种和维持 反应器上部秸秆料较高的湿度，大大提高 了秸秆消化速率和产气速率，中温条件下， 装置容积产气率>0.8m3/m3.d；
12
运行调控参数： 运行调控参数：
• 发酵温度：37～40℃ • 秸秆的粉碎度：2～10mm • 原料产气率：>0.4m3/kg（秸秆） • 沼气中CH4的含量50%-60% • 沼渣含水率70%左右
13
运行管理模式及成本： 运行管理模式及成本：
• 工程运行管理由当地农民合作组负责。 • 沼气价格政策：用户需用3kg秸秆换1m3沼 气，并将秸秆送至沼气站，沼气售价0.80 元/m3 (沼气) ；否则1.50元/m3 (沼气) 。 • 运营成本：未计秸秆收运费的单位产气成 本 0.62元/m3(沼气) ；若玉米秸原料成本为 100元／t，则单位产气成本0.83元／m3 (沼 气) 。 • 产气单位电耗：0.3kWh/m3 (沼气) 。
8
四大优势： 四大优势：
1、原料适用性广。适宜秸秆、或秸秆与畜禽 粪便、或 秸秆与有机垃圾等混合原料； 2、不受地域和季节限制。实行中温沼气发 酵，即使在高寒地区的冬季仍可以常年稳 定运行产气。 3、环境友好的清洁生产。其产物是沼气 和固体有机肥料，可实现废弃物零排放； 4、秸秆沼气热值高、无焦油。
秸秆沼气连续分层 发酵技术简介
农业部沼气科学研究所
1
发酵工艺： 发酵工艺： 工艺
• 经预处理的秸秆（粉碎、均质、调 温），每天定时、定量从反应器的顶 部均匀布料，并且是按照进料的顺序 成层状推压下行，出料依靠自压从底 部排出，经过渣、液分离设施的分选 后，沼渣（含水率70%左右）作为有机 固体肥料还田，沼液回流至调节池。
6
该项工艺技术和装备使得秸秆沼气 工业化生产变得可控、高效、稳定。 工业化生产变得可控、高效、稳定。 该反应器结构简单，类似于常 规立式厌氧消化罐，可建造成钢结 构或钢筋混凝土结构。
7
适用范围： 适用范围： 村级及乡镇小区沼气集中供气或发电。 村级及乡镇小区沼气集中供气或发电。 采用多个单元组合，或在设计负荷范围内， 采用多个单元组合，或在设计负荷范围内， 调节秸秆的进料量， 调节秸秆的进料量，满足不同规模的秸秆处 理量及用气量的需求。 理量及用气量的需求。