沼气发酵的技术

• 发酵原料的搅拌
– 人工用长勺通过进料管插入沼气池内搅拌或从抽渣管 抽出部分料液从进料管倒回发酵间进行搅拌。
• 进出料管理
– 用活塞式抽渣器从沼气池底部抽出沉渣，然后从进料 口加入新原料。 – 换料原则：先出后进，出多少进多少
5、户用沼气池的池容量及发酵启动
• 常温发酵的沼气池平均日产气量0.2m3/m3，按照 目前农村的生活水平，推广的户用沼气池的池容 量为8m3， • 需常年存栏成猪4 头或成牛2 头以上。
– 主要为人工堆沤培养菌种
– 将配合好的人畜粪便在池外先清除柴草、土块、泥沙 等杂物，将原料均匀拌合后堆放在阳光充足的地方， 在原料堆上加一定的水，然后覆盖一层塑料薄膜，夏 季堆沤2~ 3d，春秋季堆沤5~ 7d 即可投料使用。
• 沼气池的保温
– 一般沼气细菌在1 0℃～60℃范围内都能进行发酵，温 度越高产气越好，低于1 0℃基本不发酵产气。 – 常使用太阳能暖棚
– 翻拌后的秸秆堆成垛，打通气孔，再用薄膜覆 盖，升温至50度，维持3天
４、秸秆发酵 ５、放气试火 6、循环利用
六、工业有机废水厌氧消化工程
优点: 厌氧消化所需电力消耗少
在厌氧条件下，微生物从基质代谢中得到
了能量要比好氧代谢时少很多
产物：沼气 环保 供电，取暖 固体有机肥
七、城市垃圾生产“填埋气”
用途：生产电力
垃圾厌氧发酵生产沼气能否成功关键是要防止酸化， 也就是维持垃圾降解和甲烷产生偶联，可控制因 子有温度，水分，接种等。 温度 活性 填埋深度，气温，填埋方法，微生物
2、户用沼气发酵工艺
采用常规法发酵工艺：原料一入池便立即与发酵细 菌完全混合利用
特点： （1）半连续发酵，定期排渣，定期加料。 （2）温度随季节变化，夏季产率高，冬季产率 低 （3）无搅拌装置 优点：辅助设备少，操作简单，经济实用，是 现阶段户用沼气发展的实用技术。
3、户用沼气的发酵原料
• 人畜（猪、牛、马、羊、鸡）粪便
1、材料准备
– 无蜡质、无光泽、存放一年以上的稻麦秸秆。 – 8m3沼气发酵池需备秸秆400公斤、 (NH4)2CO315公斤，生物菌种1公斤堆沤，入池 加畜粪接种物2000公斤
２、秸秆处理
– 将秸秆铡短至5－10厘米，用机械粉碎，有利 于水份的吸收及纤维素、半纤维素、木质素的 破坏
３、秸秆堆沤
1、沼气池的结构类型——水压式沼气池
工作原理：水压气，气压水的产气用气反复循环工作方式。 优点：圆筒型沼气池结构简单、造价低廉、施工容易、原料 死角少，适合粪便原料的发酵。 钢模现浇混凝土沼气池： 可规模施工，施工 速度快，沼气池坚 固耐用。 砖模砌筑沼气池： 不需用模具，运输 方便，适用于庄点 分散的山区施工
• 投料时间最好选择晴天，气温较低不宜投料启动 发酵，8m3沼气池第一次装料，需鲜牛粪或猪粪 3m3 ，水4m3 。
6、户用沼气池的应用模式
• “三位一体”、“四位一体”庭院经济模式
• “猪（牛）—沼（太阳能）—果（菜）”生态模式
7、户用沼气的综合效益
• 经济能源效益
– 以“三位一体”沼气生态模式为例，每年可产沼气 400m3 左右，按沼气0.6 元/m3 计（天然气1 .4 元/m3 ）， 年燃料费240 元。太阳能暖圈养猪可多出1 栏猪，产生 的沼渣、沼液施肥果菜，节省肥料1 0 吨，经济效益显 著。
• 社会生态效益
– 利用沼气改变了农村的用能结构，促进了农村经济的 发展。 – 利用沼气改变了农户柴草乱堆、粪便随地流的脏乱差 环境，改善了农村的生活环境，促进了农村精神文明 建设。
六、新型秸杆沼气技术
• 秸秆沼气：采用秸秆厌氧发酵原理，以秸秆为沼 气发酵原料，不改变户用沼气结构并以此为载体， 对秸秆进行预处理，并加入生物菌剂堆沤后填入 沼气池中，像正常沼气池一样产气、出气的清洁 能源技术。 • 优点：产气率高、产气持续时间长、燃烧热值大、 操作方便，保护环境、生产优质肥的特点，突破 了畜禽粪便为沼气发酵原理的限制，开辟了秸秆 综合利用新途径
我国于上世纪80 年代起，在农村推广应用小型户用沼气， 2003 年国家发改委、农业部立项在全国农村规模推广农 村户用沼气，推动了我国农村沼气的迅速发展
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农村沼气的作用
（1）供家庭烧火作饭，照明
（2）沼气残渣经密闭发酵，杀死了病毒、虫卵，而 N，P，K等营养成分保留下来 安全有效的 有机肥 （3）沼液喷洒叶面，不但增加了叶面肥，还可防治 虫害，降低农药残留量 （4）沼气池建在塑料大棚，可用于保温、光照和提 长二氧化碳浓度
将有机物中大分子高聚物如纤维素， 淀粉，蛋白质等，分解成可溶性小 分子单体。 小分子糖类等有机物质分解形成挥 发性有机酸及氢气和CO2
产酸阶段
厌 氧
甲烷形成
严格厌氧的甲烷形成细菌将有机酸（主 要是乙酸）降解转化形成甲烷
五、农村沼气技术
农村特点：
地域广阔，村庄居住分散
农村经济发展缓慢，农村 生活用能主要是柴草和 畜粪等生物质能源 农村饲料、肥料、燃料 “三料”具缺
第三节 沼气发酵技术
沼气
一、定义：
富含有机物的沼泽地会发酵形成很多可燃性 的混合气体，这种混合气体被称为沼气。 二、物理性质 无色、易燃、有毒、略有臭味 三、组成 60%－70%甲烷，30%－40%CO2，少量氢、 氮、硫化氢等其它气体，沼气具有很高的热值是 很好的气态燃料。
四、生产沼气的原料 农作物秸杆，人畜粪便，工业废液渣，城市垃圾等 五、沼气发酵的过程 聚合物降解
– 富氮原料，发酵周期短，是主要原料
• 各种农作物秸杆（稻草、麦草、玉米秸杆等）
– 富碳原料，多含纤维素、半纤维素等，在研
• 青草、菜叶（制豆腐的废渣废水、屠宰场废水 等）。
4、户用沼气发酵技术
• 原料预处理——菌种的预处理
– 新建沼气池配比30%以上的沼气菌种，来源主要是正 常发酵沼气池中的沼渣沼液和人工堆沤培养菌种。