农村沼气技术培训

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1、农村沼气技术培训农村沼气技术培训骆星根骆星根第一讲第一讲 沼气发酵基础知识沼气发酵基础知识第一节第一节 沼气的概念与特性沼气的概念与特性 一、什么是沼气一、什么是沼气 二、沼气的来源二、沼气的来源 三、沼气的成分三、沼气的成分 四、沼气的性质四、沼气的性质 一、什么是沼气 沼气是各种有机物质在一定的温度、沼气是各种有机物质在一定的温度、水分、酸碱度和隔绝空气的条件下，经过水分、酸碱度和隔绝空气的条件下，经过嫌气性细菌的发酵作用，产生的一种可燃嫌气性细菌的发酵作用，产生的一种可燃气体。在含腐烂有机质较多的沼泽、池塘、气体。在含腐烂有机质较多的沼泽、池塘、污水沟和粪坑里，经常可以看到有气泡冒污水沟

2、和粪坑里，经常可以看到有气泡冒出。把这种冒出的气泡收集起来，可以用出。把这种冒出的气泡收集起来，可以用火点燃。因为这种可燃气体最初是在池沼火点燃。因为这种可燃气体最初是在池沼中发现的，所以称它为中发现的，所以称它为沼气沼气。 二、沼气的成分二、沼气的成分 沼气是一种混合气体。它的主要成分沼气是一种混合气体。它的主要成分是甲烷（是甲烷（CHCH4 4）、）、二氧化碳（二氧化碳（COCO2 2）和少量和少量的硫化氢（的硫化氢（H H2 2S S）、）、氢（氢（H H2 2）、）、一氧化碳一氧化碳（COCO）、）、氮（氮（N N2 2）等气体。其中甲烷约占等气体。其中甲烷约占50-70%50-70%

3、、二氧化碳约占、二氧化碳约占30-40%30-40%，其他成分，其他成分含量极少。含量极少。 三、沼气的性质三、沼气的性质 沼气的主要成分是甲烷，甲烷是一种简沼气的主要成分是甲烷，甲烷是一种简单的碳氢化合物。它的化学性质极为稳定，单的碳氢化合物。它的化学性质极为稳定，不溶于水，比空气轻一半，是一种无色、不溶于水，比空气轻一半，是一种无色、无味、无臭、无毒的可燃性气体。沼气未无味、无臭、无毒的可燃性气体。沼气未燃烧时略有蒜味或臭鸡蛋气味，是因为沼燃烧时略有蒜味或臭鸡蛋气味，是因为沼气中含有少量硫化氢气体的缘故。甲烷的气中含有少量硫化氢气体的缘故。甲烷的分子式是分子式是CHCH4 4，是由一个碳原

4、子和四个氢原是由一个碳原子和四个氢原子构成的化合物，不含氮、磷、钾等元素，子构成的化合物，不含氮、磷、钾等元素，所以在燃烧时不会把发酵原料中的肥分烧所以在燃烧时不会把发酵原料中的肥分烧掉。掉。 当甲烷完全燃烧时，呈蓝白色火焰，燃烧温度当甲烷完全燃烧时，呈蓝白色火焰，燃烧温度可达可达14001400，能够产生大量的热。每立方米甲烷，能够产生大量的热。每立方米甲烷气体，完全燃烧时，发热量为气体，完全燃烧时，发热量为87178717大卡。每立方大卡。每立方米人工沼气的发热量为米人工沼气的发热量为50005000大卡左右大卡左右。相当于。相当于1 1公公斤优质煤或斤优质煤或0.70.7公斤汽油的发热量

5、。沼气是一种优公斤汽油的发热量。沼气是一种优良的气体燃料，不仅能用来烧菜、煮饭、点灯，良的气体燃料，不仅能用来烧菜、煮饭、点灯，还可以用作动力燃料，开动内燃机。一立方米的还可以用作动力燃料，开动内燃机。一立方米的人工沼气，能供人工沼气，能供3-43-4口之家三餐饭菜的燃料，能使口之家三餐饭菜的燃料，能使一盏一盏6060支光的沼气灯照明支光的沼气灯照明6 6小时，能使一马力的内小时，能使一马力的内燃机工作燃机工作2 2小时，能发电小时，能发电1.251.25度。度。第二节第二节 沼气发酵基本原理沼气发酵基本原理 一、什么是沼气发酵一、什么是沼气发酵 沼气发酵又称为沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵

6、和厌氧消化、厌氧发酵和甲烷发酵甲烷发酵，是指有机物质（如人畜粪便、是指有机物质（如人畜粪便、秸秆、杂草等）在一定的水分、温度和厌秸秆、杂草等）在一定的水分、温度和厌氧的条件下，被种类繁多、数量巨大、且氧的条件下，被种类繁多、数量巨大、且功能不同的各类微生物的分解代谢，最终功能不同的各类微生物的分解代谢，最终形成形成甲烷和二氧化碳等混合气体（甲烷和二氧化碳等混合气体（沼气）沼气）的复杂的生物化学过程。的复杂的生物化学过程。 只有了解参加沼气发酵的多种微生物活只有了解参加沼气发酵的多种微生物活动规律、生存条件及作用，并按照微生物动规律、生存条件及作用，并按照微生物的生存条件、活动规律去修建沼气池，

7、收的生存条件、活动规律去修建沼气池，收集发酵原料，进行日常管理，使参加发酵集发酵原料，进行日常管理，使参加发酵的各种微生物得到最佳的生长条件，才能的各种微生物得到最佳的生长条件，才能获得较多的产气量和沼肥，满足生产、生获得较多的产气量和沼肥，满足生产、生活的需要。活的需要。二、沼气发酵微生物（细菌）二、沼气发酵微生物（细菌） （一）沼气微生物的种类（一）沼气微生物的种类 在沼气发酵过程中，主要有：在沼气发酵过程中，主要有：“发酵性发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氧产乙酸菌、食细菌、产氢产乙酸菌、耗氧产乙酸菌、食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌”等五大菌等五大菌群参与活动。群参与

8、活动。五大菌群：五大菌群：.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 溶性的糖、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以纤维素为例，反应过程如下： （C6H10O5）+ nH2O n(C6H12O6)2 C6H12O6 CH3COOH + CH3CH2COOH + CH3CH2CH2COOH +3CO2 +3H2.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 反应过程如下： CH3CH2COOH + 2H2O CH3COOH + CO2 + 3H2

9、 CH3CH2CH2COOH + 2H2O 2CH3COOH + 2H2五大菌群：五大菌群：.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。 2CO2 + 4H2 CH3COOH + 2H2O C6H12O6 3CH3COOH .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 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底 沉积物和动物消化道等极端厌氧的环境中。 生成CH4的主要反应如下： CH3COOH CH4 + CO2 4H2 + CO2 CH4 + 2H2O 4HCOOH CH4 +3C

10、O2 + 2H2O 4CH3OH 3CH4+ CO2 + 2H2O 五大菌群：五大菌群：各种发酵性细菌各种发酵性细菌 玉米秸发酵时的发酵性细菌玉米秸发酵时的发酵性细菌 五大菌群：五大菌群：食氢产甲烷菌食氢产甲烷菌甲烷八叠球菌甲烷八叠球菌甲烷丝菌甲烷丝菌 （二）沼气发酵微生物的作用（二）沼气发酵微生物的作用 1 1、不产甲烷菌为产甲烷菌提供营养；、不产甲烷菌为产甲烷菌提供营养； 2 2、不产甲烷菌为产甲烷菌创造适宜的厌、不产甲烷菌为产甲烷菌创造适宜的厌氧环境；氧环境； 3 3、不产甲烷菌为产甲烷菌清除有毒物质；、不产甲烷菌为产甲烷菌清除有毒物质； 4 4、不产甲烷菌与产甲烷菌共同维持环境、不产甲

11、烷菌与产甲烷菌共同维持环境中适宜的酸碱度。中适宜的酸碱度。 （三）沼气发酵微生物的特点（三）沼气发酵微生物的特点 1 1、分布广，种类多、分布广，种类多 上至上至1.21.2万米的高空，下万米的高空，下至至2 2千米的地层深处都有微生物的踪迹；沼气微千米的地层深处都有微生物的踪迹；沼气微生物在自然界分布也很广，种类达生物在自然界分布也很广，种类达200-300200-300种。种。 2 2、繁殖快，代谢强、繁殖快，代谢强 产酸菌在生长旺盛时，产酸菌在生长旺盛时，2020分钟或更短的时间内就可以繁殖一代，产甲烷分钟或更短的时间内就可以繁殖一代，产甲烷菌繁殖速度较慢，约为产酸菌的菌繁殖速度较慢，约

12、为产酸菌的1/151/15。 3 3、适应性强，容易培养、适应性强，容易培养 与高等生物相比，与高等生物相比，多种微生物适应性较强，并且容易培养。例如，多种微生物适应性较强，并且容易培养。例如，沼气池里的微生物在沼气池里的微生物在10-60C10-60C条件下，都能进行条件下，都能进行沼气发酵。沼气发酵。三、沼气发酵过程三、沼气发酵过程目前公认的沼气发酵过程目前公认的沼气发酵过程复杂有机物（多糖、脂类、蛋白质等）可溶性物质（糖类、脂酸、氨基酸等）H2+CO2CH3COOHCH4H2O丙酸、丁酸等长链脂肪酸CH4CO2 （一）液化（水解）阶段（一）液化（水解）阶段 在沼气发酵中首先是发酵性细菌群

13、利用在沼气发酵中首先是发酵性细菌群利用它所分泌的胞外酶、淀粉酶、蛋白酶和脂它所分泌的胞外酶、淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等，对有机物进行体外酶解，也就是肪酶等，对有机物进行体外酶解，也就是把畜禽粪便、作物秸秆、豆制品加工后的把畜禽粪便、作物秸秆、豆制品加工后的废水等大分子有机物分解成能溶于水的单废水等大分子有机物分解成能溶于水的单糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等小分子化合糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等小分子化合物。这个阶段叫物。这个阶段叫液化阶段液化阶段。 （二）产酸阶段（二）产酸阶段 这个阶段是三个细菌群体的联合作用，这个阶段是三个细菌群体的联合作用，先由发酵性细菌将液化阶段产生的小分子先由发酵性细菌将液化

14、阶段产生的小分子化合物吸收进细胞内，并将其分解为乙酸、化合物吸收进细胞内，并将其分解为乙酸、丙酸、丁酸、氢和二氧化碳等，再由产氢丙酸、丁酸、氢和二氧化碳等，再由产氢产乙酸菌把发酵性细菌产生的丙酸、丁酸产乙酸菌把发酵性细菌产生的丙酸、丁酸转化为产甲烷菌可利用的乙酸、氢和二氧转化为产甲烷菌可利用的乙酸、氢和二氧化碳。另外还有耗氢产乙酸菌群，这种细化碳。另外还有耗氢产乙酸菌群，这种细菌群体利用氢和二氧化碳生成乙酸，还能菌群体利用氢和二氧化碳生成乙酸，还能代谢糖类产生乙酸，它们能转变多种有机代谢糖类产生乙酸，它们能转变多种有机物为乙酸物为乙酸。 液化阶段和产酸阶段是一个连续过程，液化阶段和产酸阶段是一

15、个连续过程，统常称之为统常称之为不产甲烷阶段不产甲烷阶段，它是复杂的有，它是复杂的有机物转化成沼气的先决条件。在这个过程机物转化成沼气的先决条件。在这个过程中，不产甲烷的细菌种类繁多、数量巨大，中，不产甲烷的细菌种类繁多、数量巨大，它们主要的作用是为产甲烷菌提供营养和它们主要的作用是为产甲烷菌提供营养和为产甲烷菌创造适宜的厌氧条件，消除部为产甲烷菌创造适宜的厌氧条件，消除部分毒物。分毒物。 （三）产甲烷阶段（三）产甲烷阶段 在在此此阶阶段段中中，产产甲甲烷烷细细菌菌群群，可可以以分分为为为为食食氢氢产产甲甲烷烷菌菌和和食食乙乙酸酸菌菌两两大大类类群群，已已研研究究过过的的就就有有7070多多种

16、种产产甲甲烷烷菌菌。它它们们利利用用以以上上不不产产甲甲烷烷的的三三种种菌菌群群所所分分解解转转化化的的甲甲酸酸、乙乙酸酸等等简简单单有有机机物物分分解解成成甲甲烷烷和和二二氧氧化化碳碳，其其中中二二氧氧化化碳碳在在氢氢气气的的作作用用下下还还原原成成甲甲烷烷。这这一一阶阶段段叫叫产产甲甲烷烷阶阶段段，或或叫叫产产气阶段。气阶段。 产甲烷菌的共同特征产甲烷菌的共同特征是：是： 生生长长缓缓慢慢。如如甲甲烷烷八八叠叠球球菌菌在在乙乙酸酸上上生生长长其其倍倍增增时时间间为为1-21-2天天，甲甲烷烷菌菌丝丝倍倍增增时时间间为为4-94-9天。天。 严严格格厌厌氧氧。对对氧氧气气和和氧氧化化剂剂非非

17、常常敏敏感感，在有空气的条件下就不能生存或死亡。在有空气的条件下就不能生存或死亡。 只能利用少数简单的化合物作为营养。只能利用少数简单的化合物作为营养。 要求在中性偏碱和适宜温度环境条件。要求在中性偏碱和适宜温度环境条件。 代代谢谢活活动动主主要要终终产产物物是是甲甲烷烷和和二二氧氧化化碳碳为主要成分的沼气。为主要成分的沼气。第三节第三节 沼气发酵基本条件沼气发酵基本条件 沼气发酵是由多种细菌群参加完成的，沼气发酵是由多种细菌群参加完成的，它们在沼气池中进行新陈代谢和生长繁殖它们在沼气池中进行新陈代谢和生长繁殖过程中，需要一定的生活条件，只有用人过程中，需要一定的生活条件，只有用人工为其创造适

18、宜生长条件，使大量的微生工为其创造适宜生长条件，使大量的微生物迅速的繁殖，加快沼气池内的有机物分物迅速的繁殖，加快沼气池内的有机物分解。因此，只有满足微生物的生长条件和解。因此，只有满足微生物的生长条件和沼气池正常运行条件才能获得产气率高、沼气池正常运行条件才能获得产气率高、沼气和有机沼肥多的效果。沼气和有机沼肥多的效果。 人工制取沼气的基本条件是人工制取沼气的基本条件是： 一、适宜的发酵原料一、适宜的发酵原料 二、质优足量的菌种二、质优足量的菌种 三、严格的厌氧环境三、严格的厌氧环境 四、适宜的发酵温度四、适宜的发酵温度 五、适度的发酵浓度五、适度的发酵浓度 六、适宜的酸碱度六、适宜的酸碱度

19、 一、适宜的发酵原料一、适宜的发酵原料 沼沼气气发发酵酵原原料料是是产产生生沼沼气气的的物物质质基基础础，又又是是沼沼气气发发酵酵细细菌菌赖赖以以生生存存的的养养料料来来源源。因因为为沼沼气气细细菌菌在在沼沼气气池池内内正正常常生生长长繁繁殖殖过过程程中中，必必须须从从发发酵酵原原料料里里吸吸取取充充分分的的营营养养物物质质，如如水水分分、碳碳素素、氮氮素素、无无机机盐盐类类和和生生长长素素等等到到，用用于于生生命命活活动动，成成倍倍繁繁殖殖细细菌和产生沼气。菌和产生沼气。 有机物中的碳水化合物如秸秆中的纤维素和有机物中的碳水化合物如秸秆中的纤维素和淀粉是细菌的碳素营养，有机物中的有机氮如人淀

20、粉是细菌的碳素营养，有机物中的有机氮如人畜粪尿中的含氮物质则是细菌的氮素营养。当有畜粪尿中的含氮物质则是细菌的氮素营养。当有机物被细菌分解时，其中一部分有机物的碳素和机物被细菌分解时，其中一部分有机物的碳素和氮素被同化成菌体细胞，以及组成其他新的物质，氮素被同化成菌体细胞，以及组成其他新的物质，另一部分有机物则被产酸细菌分解为简单有机物，另一部分有机物则被产酸细菌分解为简单有机物，后经甲烷菌的作用产生甲烷。因此，沼气发酵时，后经甲烷菌的作用产生甲烷。因此，沼气发酵时，原料不仅需要充足，而且需要适当搭配。保持一原料不仅需要充足，而且需要适当搭配。保持一定的碳氮比例（定的碳氮比例（最适宜最适宜C/

21、N=25C/N=25：1 1），），这样才不会这样才不会因缺碳素或缺氮素营养而影响沼气的产生和细菌因缺碳素或缺氮素营养而影响沼气的产生和细菌正常繁殖。正常繁殖。 二、质优足量的沼气菌种二、质优足量的沼气菌种 制取沼气必须有沼气细菌才行。这和发制取沼气必须有沼气细菌才行。这和发面需要有酵母一样。如果没有沼气细菌作面需要有酵母一样。如果没有沼气细菌作用，沼气池内的有机物本身是不会转变成用，沼气池内的有机物本身是不会转变成沼气的。所以沼气发酵启动时要有足够数沼气的。所以沼气发酵启动时要有足够数量含优良沼气菌种的接种物，这是制取沼量含优良沼气菌种的接种物，这是制取沼气的重要条件气的重要条件。 在在农农

22、村村含含有有优优良良沼沼气气菌菌种种的的接接种种物物，普普遍遍存存在在于于粪粪坑坑底底污污泥泥、下下水水污污泥泥、沼沼气气发发酵酵的的渣渣水水、沼沼泽泽污污泥泥、豆豆制制品品作作坊坊下下水水沟沟中中的的污污泥泥，这这些些含含有有大大量量沼沼气气发发酵酵细细菌菌的的污污泥泥称称为为接接种种物物。沼沼气气发发酵酵加加入入接接种种物物的的操操作作过过程程称称为为接接种种，新新建建沼沼气气池池第第一一次次装装料料，如如果果不不加加入入足足够够数数量量含含有有沼沼气气细细菌菌的的接接种种物物，常常常常很很难难产产气气或或产产气气率率不不高高，甲甲烷烷含含量量低低无无法法燃燃烧烧。另另外外，加加入入适适量

23、量的的接接种种物物可可以以避避免免沼沼气气池池发发酵酵初初期期产产酸酸过过多多而而导致发酵受阻。导致发酵受阻。 三、严格的厌氧环境三、严格的厌氧环境 沼气发酵中起主要作用的是厌氧分解菌沼气发酵中起主要作用的是厌氧分解菌和产甲烷菌。它们怕氧气、在空气中暴露和产甲烷菌。它们怕氧气、在空气中暴露几秒钟就会死亡，就是说空气中的氧气对几秒钟就会死亡，就是说空气中的氧气对它们有毒害致死的作用。因此，严格的厌它们有毒害致死的作用。因此，严格的厌氧环境是沼气发酵的最主要条件之一。我氧环境是沼气发酵的最主要条件之一。我们根据沼气细菌怕空气的特性，修建的沼们根据沼气细菌怕空气的特性，修建的沼气池除进出料口外必须严

24、格密闭，达到气池除进出料口外必须严格密闭，达到不不漏水、不漏气漏水、不漏气，保证沼气细菌正常生命代，保证沼气细菌正常生命代谢活动和贮存沼气。谢活动和贮存沼气。 四、适宜的发酵温度四、适宜的发酵温度 沼气池内发酵液的温度，对产生沼气的沼气池内发酵液的温度，对产生沼气的多少有很大影响，这是因为在适宜的温度多少有很大影响，这是因为在适宜的温度范围内温度越高，沼气细菌的生长、繁殖范围内温度越高，沼气细菌的生长、繁殖越快，产沼气就多；如果温度不适宜，沼越快，产沼气就多；如果温度不适宜，沼气细菌生长发育慢，产气就少或不产气。气细菌生长发育慢，产气就少或不产气。所以，温度是沼气发酵的重要外因条件。所以，温度

25、是沼气发酵的重要外因条件。 研究发现，沼气细菌在研究发现，沼气细菌在10-6010-60的范围内，均的范围内，均能正常发酵产气（能正常发酵产气（最适温度为最适温度为3535）。低于）。低于10 10 或高于或高于 6060都严格抑制微生物生存、繁殖，影响都严格抑制微生物生存、繁殖，影响产气。人们把不同的发酵温度区分为三个范围，产气。人们把不同的发酵温度区分为三个范围，即即常温发酵区常温发酵区10-2510-25、中温发酵区中温发酵区25-3525-35、高高温发酵区温发酵区50-6050-60。农村户用沼气池，一般都采用。农村户用沼气池，一般都采用常温发酵，夏天温度高产气多，冬季池温低产气常温

26、发酵，夏天温度高产气多，冬季池温低产气少（池温低于少（池温低于1010，产气效果很差）。为了提高，产气效果很差）。为了提高沼气池温度使沼气池常年产气，在北方寒冷地区沼气池温度使沼气池常年产气，在北方寒冷地区多把沼气池修建在日光温室内或太阳能禽畜舍内，多把沼气池修建在日光温室内或太阳能禽畜舍内，使池温增高，提高冬季的产气量，达到常年产气。使池温增高，提高冬季的产气量，达到常年产气。 五、适度的发酵浓度五、适度的发酵浓度 沼气池中的料液在发酵过程中需要保持沼气池中的料液在发酵过程中需要保持一定的浓度，才能正常产气运行，如果发一定的浓度，才能正常产气运行，如果发酵料液中含水量过少、发酵原料过多，发酵

27、料液中含水量过少、发酵原料过多，发酵液的浓度过大，产甲烷菌又食用不了那酵液的浓度过大，产甲烷菌又食用不了那么多，就容易造成有机酸的大量积累，结么多，就容易造成有机酸的大量积累，结果使发酵受到阻碍。如果水太多，发酵液果使发酵受到阻碍。如果水太多，发酵液的浓度过稀，有机物含量少，产气量就少。的浓度过稀，有机物含量少，产气量就少。 农村沼气池的发酵料液浓度一般采用农村沼气池的发酵料液浓度一般采用6-6-12%12%之间。在这个范围内，沼气的初始启动之间。在这个范围内，沼气的初始启动浓度要低一些便于启动。夏季和初秋池温浓度要低一些便于启动。夏季和初秋池温高，原料分解快，浓度可适当低一些，一高，原料分解

28、快，浓度可适当低一些，一般控制在般控制在6-8%6-8%；冬季、初春池温低，原料；冬季、初春池温低，原料分解慢，发酵料液浓度应高些，一般保持分解慢，发酵料液浓度应高些，一般保持在在8-12%8-12%为宜。为宜。 六、适宜的酸碱度六、适宜的酸碱度 沼气发酵细菌最适宜的沼气发酵细菌最适宜的pHpH为为6.5-7.56.5-7.5，6.46.4以以下下7.67.6以上都对产气有抑制作用。如果以上都对产气有抑制作用。如果pHpH在在5.55.5以以下，就是料液酸化的标志，其产甲烷菌的活动完下，就是料液酸化的标志，其产甲烷菌的活动完全受到抑制。如沼气池初始启动时，投料浓度过全受到抑制。如沼气池初始启动

29、时，投料浓度过高，接种物中的产甲烷菌数量又不足，或者在沼高，接种物中的产甲烷菌数量又不足，或者在沼气池内一次加入大量的鸡粪、薯渣造成发酵料液气池内一次加入大量的鸡粪、薯渣造成发酵料液浓度过高，都会因产酸与产甲烷的速度失调而引浓度过高，都会因产酸与产甲烷的速度失调而引起挥发酸起挥发酸( (乙酸、丙酸、丁酸乙酸、丙酸、丁酸) )的积累，导致的积累，导致pHpH下下降。这是造成沼气池启动失败或运行失常的主要降。这是造成沼气池启动失败或运行失常的主要原因。原因。 在沼气发酵过程中，在沼气发酵过程中，pHpH变化规律一般是：在变化规律一般是：在发酵初期，由于产酸细菌的迅速活动产生大量的发酵初期，由于产酸

30、细菌的迅速活动产生大量的有机酸，使有机酸，使pHpH下降；但随着发酵继续进行，一方下降；但随着发酵继续进行，一方面氨化细菌产生的氨中和了一部分有机酸，另一面氨化细菌产生的氨中和了一部分有机酸，另一方面甲烷菌群利用有机酸转化成甲烷，这样使方面甲烷菌群利用有机酸转化成甲烷，这样使pHpH又恢复到正常值。这样的循环继续下去使沼气池又恢复到正常值。这样的循环继续下去使沼气池内的内的pHpH一直保持在一直保持在7.0-7.57.0-7.5的范围内，使发酵正常的范围内，使发酵正常运行。所以沼气池内的料液发酵时，只要保持一运行。所以沼气池内的料液发酵时，只要保持一定的浓度、接种物和适宜的温度，它就会正常发定

31、的浓度、接种物和适宜的温度，它就会正常发酵，不需要进行调整。酵，不需要进行调整。第四节第四节 沼气池型与结构沼气池型与结构 一、沼气池类型一、沼气池类型 在在我我国国, ,经经过过100100多多年年的的发发展展历历程程，形形成成了了各各种种各各样样的的沼沼气气池池。一一般般可可按按以以下下几几种种方方式进行分类：式进行分类： 1 1、按按储储气气方方式式 有有水水压压式式、浮浮罩罩式式和和气气袋袋式式三三大大类类，在在实实际际应应用用中中，水水压压式式最最为为普普遍，浮罩式次之。遍，浮罩式次之。 2 2、按按几几何何形形状状 有有圆圆筒筒形形、球球形形、椭椭球球形形、长长方方形形、方方形形、

32、拱拱形形等等多多种种形形状状，其其中中，圆筒形池和球形池应用最为普遍。圆筒形池和球形池应用最为普遍。 3 3、按建池材料、按建池材料 有混凝土结构池、砖结有混凝土结构池、砖结构池、塑料（或橡胶）池、玻璃钢池、钢构池、塑料（或橡胶）池、玻璃钢池、钢丝网水泥池、钢结构池等，在实际应用中，丝网水泥池、钢结构池等，在实际应用中，最为普遍的是混凝土结构池。最为普遍的是混凝土结构池。 4 4、按按沼沼气气池池埋埋设设位位置置 有有地地下下式式、半半埋埋式和地上式，在实际应用中以地下式为主。式和地上式，在实际应用中以地下式为主。 5 5、按按发发酵酵温温度度 有有常常温温发发酵酵池池、中中温温发发酵酵池池和

33、和高高温温发发酵酵池池。除除此此以以外外，也也有有按按照照发酵工艺进行分类的。发酵工艺进行分类的。二、沼气池组成与功能二、沼气池组成与功能 1 1、进料口和进料管、进料口和进料管 进料口位于畜禽舍地面下，由设在地下进料口位于畜禽舍地面下，由设在地下的进料管与发酵间连通。进料口将厕所、畜的进料管与发酵间连通。进料口将厕所、畜禽粪便污水通过进料管流入沼气池发酵间。禽粪便污水通过进料管流入沼气池发酵间。 进料管内径一般为进料管内径一般为200-300mm200-300mm，采取直管采取直管斜插于池墙中部或直插与池顶部的方式与发斜插于池墙中部或直插与池顶部的方式与发酵间连通，目的是保持进料顺畅、搅拌方

34、便、酵间连通，目的是保持进料顺畅、搅拌方便、施工方便。施工方便。 2 2、发酵间和储气室、发酵间和储气室 是沼气池的主体，可分为发酵间和储气是沼气池的主体，可分为发酵间和储气室。发酵原料在发酵间进行发酵，产生的室。发酵原料在发酵间进行发酵，产生的沼气溢出水面进入上部的削球形储气室储沼气溢出水面进入上部的削球形储气室储存。因此，要求发酵间不漏水，储气室不存。因此，要求发酵间不漏水，储气室不漏气。漏气。 3 3、水压间（出料间）、水压间（出料间） 主要功能是为储存沼气、维持正常气压主要功能是为储存沼气、维持正常气压和便于出料而设置的，其容积由沼气池产和便于出料而设置的，其容积由沼气池产气量来决定，

35、一般为沼气池气量来决定，一般为沼气池2424小时所产沼小时所产沼气的一半。水压间与发酵间的连接，随着气的一半。水压间与发酵间的连接，随着出料方式的不同而存在两种方式：出料方式的不同而存在两种方式： 当满足沉降、杀灭寄生虫卵的需要，当满足沉降、杀灭寄生虫卵的需要，采取中层出料时，水压间通过安装于其中采取中层出料时，水压间通过安装于其中部的出料管与发酵间连接。部的出料管与发酵间连接。 为便于出料、免除一年一度的大换料，为便于出料、免除一年一度的大换料，采取底层出料时，水压间通过其下部的出采取底层出料时，水压间通过其下部的出料口与发酵间直接相通。料口与发酵间直接相通。 4 4、活动盖、活动盖 设计在

36、池盖的顶部，呈瓶塞状，上大下小。活设计在池盖的顶部，呈瓶塞状，上大下小。活动盖可以按需要开启或关闭，是一个装配式的部动盖可以按需要开启或关闭，是一个装配式的部件。其功能主要有：件。其功能主要有： （1 1）在进行沼气池的维修和清除沉渣时，打开）在进行沼气池的维修和清除沉渣时，打开活动盖可以排除池内残存有害气体，并利于通风、活动盖可以排除池内残存有害气体，并利于通风、采光，使操作安全。采光，使操作安全。 （2 2）当遇到导气管堵塞、气压表失灵等特殊情）当遇到导气管堵塞、气压表失灵等特殊情况，造成池内气压过大时，活动盖即被冲开，从况，造成池内气压过大时，活动盖即被冲开，从而降低池内气压，使池体得到

37、保护。而降低池内气压，使池体得到保护。 （3 3）当池内发酵表面严重结壳，影响产气时，）当池内发酵表面严重结壳，影响产气时，可以打开活动盖，破碎浮渣层，搅动料液。可以打开活动盖，破碎浮渣层，搅动料液。 5 5、导气管、导气管 固定在沼气池拱顶最高处或活动盖上固定在沼气池拱顶最高处或活动盖上的一根内径的一根内径1.2cm1.2cm，长，长25-30cm25-30cm左右的铜管、左右的铜管、钢管或钢管或PVCPVC硬塑管等，下端与储气室相通，硬塑管等，下端与储气室相通，上端连接输气管道，将沼气输送至农户，上端连接输气管道，将沼气输送至农户，用于炊事与照明。用于炊事与照明。三、户用沼气池的几何尺寸三、户用沼气池的几何尺寸 计算公式计算公式: : 园柱体容积园柱体容积=3.14RH=3.14RH 拱顶容积拱顶容积(V)=1/63.14f(f+3R)(V)=1/63.14f(f+3R) 曲率半径曲率半径(P)=(R+f)/2f(P)=(R+f)/2f 20072007年年8 8月月1 15 5日日