沼气发酵的科学管理

沼气发酵的科学管理创造沼气发酵微生物良好的生存和繁殖环境，保证供给充足的原料，适宜的水份，保持较为理想的温度和酸度等，以达到多产沼气的目的，管理最关键。

1，发酵原料的选择和计算

在农村用于沼气发酵的原料很多，如；人畜粪便，作物秸秆，清杂草，污水等等。对于有机普顿沼气池使用人畜粪便为沼气发酵原料。为了保证沼气池发酵有充足的原料，需要计算好各类原料的数量，其中主要是粪便排泄量。

一个成年人一年排粪尿438公斤，每天平均1.2公斤。体重25公斤-30公斤的猪，每天粪，尿的排泄量为10公斤-7公斤；体重50公斤-80公斤的猪每天粪尿排泄量为10公斤-11公斤，一头小猪从小养到8个月，可排出850公斤-1050公斤粪，1200公斤-1300公斤尿。平均每头牛每天排泄粪尿约为25公斤，其中粪为15公斤，尿为10公斤，全年共计9000公斤。平均毎匹马每天排泄粪尿约为15公斤，其中粪为10公斤，尿为5公斤，每年粪尿总排泄量为5000公斤。

2，配备适当的碳氮比

沼气发酵细菌需要的碳氮比以20；1-30；1较为适宜。因此，要使沼气池发酵细菌获得丰富的营养物质，繁殖旺盛，必须控制好发酵原料的碳氮比。

沼气发酵原料的碳氮比（近视值）

实际经验表明；虽然猪粪碳氮比为13；1，但猪可单独用于新建沼气池的启动。

3，适宜的含水量

一般沼气发酵要求原料的含水量为92%-94%，干物质含量为6%-8%太稀和太浓都对产气不利。原料含水量过多，只是产气量降低。原料含水量过少，发酵过程中产生的有机酸大量积累，发酵爱到影响，致使产气量降低或所产气点不着火。另外，含水量过少容易在发酵料液表面形成结壳现象。因此，在进料时，应根据发酵原料的含水情况，加入适量的水，并随季节的变化而改变原料的含水量即夏季浓度稀一点，水多一点。冬季气温低，浓度高一点，水少一点。

4,适宜的酸醎度—PH值

沼气发酵适宜在中性或微碱性的环境中生长，PH值以6.5-7.5为宜产气量最高，过酸和过碱都不利于产气。当PH值低于6.5或高于8.0时，都不能产沼气。在正常的发酵过程中，PH值由高到低，然后再

升高，达到基本恒定，这是一个自然平衡过程，一般不需要进行调解。这个变化过程时间的长短与发酵温度等因素有关，在夏季温度较高时6天内PH值就能达到稳定，而秋季温度较低时需要14-18天才能稳定。在配料、管理不当时，可能出现挥发酸大量积累，发酵液偏酸，PH值下降，如果螜偏酸，会很长时间还噗不着火或勉强能点火。这可以加入适量草木灰调节，但不能过多。调节的方法：用粪桶调成草木灰水，从进料口加入然后从水压间中打粪水来冲，至少要打500公斤以上粪水来冲才行，同时用长木棒在沼气池中进行搅拌，这样才能保证草木灰水与发酵液混合均匀，否则在强碱区域（草木灰水较浓的区域）内为生物活性受到破坏。发酵液过碱的情况很少发生，有时稍微偏碱，过一段时间，就能自动恢复，不需要进行调节。

5,排放杂气与搅拌

经合理投料和加菌种后，沼气池中即可发酵产气。这时由于沼气池中还有较多的空气，好氧发酵比较强，产生的气体含有较多的二氧化碳，可燃气体甲烷的含量较低，不能燃烧，经过一段时间和排放杂气后，二氧化碳含量减少，甲烷含量上升，就可以燃烧使用了。在排放杂气时，先关闭炉灶的风门，用火柴或打火机点火试燃一下，如点不着，可将开关打开将气放完，待气压升高时，再打开开关试燃，如仍点不着就再把气放掉，如此操作，直到能点燃时就可以使用了。注意：不能在排放杂气时将开关打开就任其整天都在放杂气，这样，会使排放杂气的时间延长或造成危险隐患。

搅拌对正常的沼气发酵是非常重要的，其一可以使进出料保持通畅；

其二可以增加微生物与原料的接触加快发酵速度，提高产气量，也可以防止大量的原料浮面结壳。原料浮面结壳会使产生的沼气难以释放出来，降低原料的利用率。搅拌的方法：一是将水压间内的沼液打到进料口冲进去；二是可以用细长棒从进料口或出料口中插入池中搅拌，具体要求每星期搅拌一次。

五勤

1.勤进料沼气池正常产气应用30天后，应补添新料，一般5-7天

补料一次。

2.勤出料坚持随出随进，先出后进，出多少，进多少。

3.勤搅拌为防原料沉淀、结壳、提高产气率，一般5-10天应搅

拌一次，每次搅拌15-20分钟。搅拌方法可利用抽拉器回流搅拌，或用木杆从进、出料管振捣搅拌，也可从出料间提取料液注入进料管内，起到搅拌作用，同时解决进、出料管堵塞现象的发生。

4.勤测试酸碱度（PH）沼气发酵为中性发酵，PH值应保持在6.5-7.5

之间。测试方法：从水压间取出少量料液，将PH试纸浸入料液内，立即取出观察。若显酸性，可用草木灰、石灰水调节；若显碱性，可取出一部分料液，补添一部分清水或新鲜料液调节。

5.勤检查不定期地对池盖、输气管网、灯、灶具进行检查。一查

活动盖是否漏气；二查进料管、水压间是否缺水；三查输气管是否老化、堵塞、折弯、有无积水；四查各开关、接头是否漏气。

可用服肥皂不涂抹，若有气泡出现，说明漏气。

三防

1.防火与爆炸沼气是易燃气体，稍有不慎，就会引起火灾与爆

炸。要求做到六个“不准”：不准在导气管口点火试气；不准用明火检查输氧管网否漏气；不准在沼气池周围燃火或燃放烟花、爆竹；不准在燃气灶及输气管网附近堆放易燃物品；不准输气管网与高压线路并在一起；不准持明火上池检修。

2.防中毒与窒息沼气在空气中浓度在到30%左右时，可使人麻

醉；达以70%以上时，会因缺氧而使人窒息死亡。因此在沼气管理、使用中，应做到5个“严禁”：严禁在室内或日光温室内排放沼气；沼气池大出料和维护维修，必须在持证技工现场指导下进行，无防护措施严禁入池作业；入池作业前，必须抽尽池内料液残渣，排尽残留余气，充分通风，并经动物试验正常（将鸡、鸭、兔等吊入池内观察15-20分钟，活动正常），严禁不试验、不通风盲目下池；进、出料口（水压间）必须加盖，严禁不加防护措施，造成人畜伤亡；发现沼气泄漏，应立即开窗通风，严禁开启电源开关或点燃有明火。

3.防有害物质入池有害物质一旦进入沼气池，会使沼气发酵原

料停止产气。有害物质主要有以下几种：各类灭虫、杀菌、消毒药物及农药；电石、电池；肥皂、洗衣粉及其它洗涤用水；

辛辣蔬菜老梗、梧桐枝叶、棉柴秆壳、楸树枝叶等；雨、雪水或其它污水。

四注意

1.注意沼气灯、灶具和管网保持清洁定期润滑，以防锈蚀。

2.注意定期更换脱硫剂，一般6个月左右更换一次。

3.注意在沼气池检修或换料时，脱硫装置不能进入空气，以防烧坏

脱硫装置和引发火灾。

4.注意沼气池冬季保温，以防冻裂池口或造成漏气。

安全使用

1.沼气池进料后就会发酵产气，若需继续加料，只能从进料口加入，

严禁人入池进料，以免发生窒息中毒。

2.沼气池的进料口和出料口要加盖，防止人、畜掉入池中，造成人

畜伤亡，同时也有助于保温和减少安态氮。

3.不准在沼气池的导气管口、进料口和出料口处点明火试气，以免

引起回火，使沼气池发生爆炸。

4.发现厨房内有臭鸡蛋味和大蒜味时不准点明火，以免引起火灾。

必须及时打开窗通风，并及时查找漏气管路，维修好后方可使用。

5.当用引火物点燃沼气时，应先点燃引火物，后再打开开关。不准

将开关打开很久才点水，以免放气过多，沼气在室内散发太多，空气中甲烷含量过高，此时点炎会烧伤人和引起火灾。若不慎发生火灾时，应关好开关或将导气管截断扎紧，截断气源以免引起沼气池爆炸。

6.不准将易燃、易爆物品堆放灶台附近，做饭烧水用完后要关紧。

7.要经常检查输气管道和开关、三通有无漏气现象，如管道因老鼠

咬坏或老化而破裂漏气时，要及时更换维修。

8.不准小孩在沼气池附近玩耍和破坏沼气配套设施，以免造成沼气

池不能使用和火灾爆炸事故，造成重大损失。

9.沼气纱罩含有毒物质，换下的旧纱罩要深埋，如手上沾到灰粉要

及时洗净，注意不要弄到眼睛里或食物中，以免中毒。

10.沼气池进料口和出料口一定要加盖板防止人畜掉入池中。

11.安全发酵

（1）严禁向沼气池投放剧毒农药，各种杀菌剂，以及对沼气发酵过程有影响的抵制剂，以免破坏正常的沼气发酵。

（2）禁止将电石投入沼气池中，以免杀死池内微生物和引起爆炸事故；

（3）严防雨水、沟水和屋檐水流入沼气池内，冲淡料液浓度，降低池温，影响产气。

大型养猪场沼气工程设计方案1

大型养猪场沼气工程设计方案 受居民的饮食结构、畜禽产品的增殖性能、生产投资等因素影响，中国猪肉食用量在肉食消费中一直占有重要地位，养猪业在畜禽养殖中占有很大的比重。1983年到2005年猪肉消费占肉食品比例均大于60%。2004年中国肉猪存栏48189.1万头，出栏61800.7万头，猪肉产量4701.6万吨，居世界第一位，肉类人均占有量达55.73 kg/人，其中猪肉36.17 kg/人，超过世界猪肉人均的15.74 kg/人。2004年我国全年畜禽养殖业粪便废弃物的产生量为25.76亿吨，其中猪年排泄粪便为12.31亿吨，占总粪便量的47.8%，随着养猪业的发展，必然导致更大量的粪便废弃物，因此猪场粪污水的治理成为畜禽污染治理的关键。 2.1沼气产量计算 2.1.1干物质量计算 猪场基础母猪存栏量500头，猪场总存栏量为5354头，设计采用干清粪工艺，按《畜禽养殖业污染物排放标准》计算，夏季污水排放量为1.8m3/（百头.d），冬季污水排放量为1.2m3/（百头.d），则排放污水量为64.2～96.4 m3/d。日产粪便量为5.1t/d，猪粪含水率按82%设计，干物质（TS）量计算见表2-1。本项目中，干物质量按照0.92 t/d进行设计。 2.1.2物料总量和补充水量计算 本设计中采用高浓度反应器设计，养殖场产生的5.1t鲜猪粪全部投放到高浓度反应器，并调配成10％干物质浓度，约需要4.1m3污水，余下猪场排放的污水经过水力筛，将部分存留在污水中的猪粪渣筛除，投入到配料池，与鲜猪粪一同调配（该部分物料包含在 5.1t 鲜猪粪中），过筛后污水进入储肥池，进行厌氧处理储存。 加水量计算： W=Xq(α×m0-W0) 式中Xq=16t m0=18% W0=1- m0=82% 配水比a= 11.5 若发酵物料干物质含量mp=8% 含水量wp=92% 则X=则α==11.5 W=16(11.5×18%-83%)=17.33t≈17t 每天进入发酵罐物料总量约16＋17＝33t （理论和实践测定：TS=8%之物料容重r≈1030㎏/m3） .通过有效保温和增温措施，确保全年恒定中温发酵（t=33℃-38℃）， 则设计容积产气率ξ＝0.8—1.2m3/m3.d 发酵罐的容积大小与发酵原料的特性、发酵液浓度和水力滞留期有关。 发酵罐的容积V1与每日处理原料量、发酵液浓度。发酵液密度和滞留期有关。 计算公式： V1 = G f * HRT / q y V1 为发酵罐内发酵液的容积；G 为发酵罐每天进料量；f 为发酵原料干物质含量；q 为发酵液浓度；y 是发酵液的密度。 发酵罐的总容积V等于发酵罐的发酵液容积V1加上发酵罐的储气容积V2。V2 一般取V2 = （8%~10% V1 V = V1 + V2 2.1.3沼气产量计算考虑2%的干物质损耗率，每天投TS 902kg，产沼率为0.28～0.32 m3/kg TS，取值0.30 m3/kg TS，可产沼气271m3。

沼气池的构造原理

2 沼气池的建造技术 沼气的基本知识 2.1.1 沼气及其产生过程 沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生的一种可燃气体。由于这种气体最初是在沼泽、湖泊、池塘中发现的，所以人们叫它沼气。沼气含有多种气体，主要成分是甲烷(CH4)。沼气细菌分解有机物，产生沼气的过程，叫沼气发酵。根据沼气发酵过程中各类细菌的作用，沼气细菌可以分为两大类。第一类细菌叫做分解菌，它的作用是将复杂的有机物分解成简单的有机物和二氧化碳(CO2)等。它们当中有专门分解纤维素的，叫纤维分解菌；有专门分解蛋白质的，叫蛋白分解菌；有专门分解脂肪的，叫脂肪分解菌；第二类细菌叫含甲烷细菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。因此，有机物变成沼气的过程，就好比工厂里生产一种产品的两道工序：首先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加工成半成品——结构简单的化合物；再就是在甲烷细菌的作用下，将简单的化合物加工成产品——即生成甲烷。 ? 2.1.2 沼气的成分 沼气是一种混合气体，它的主要成分是甲烷，其次有二氧化碳、硫化氢(H2S)、氮及其他一些成分。沼气的组成中，可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体；不可燃成分包括二氧化碳、氮和氨等气体。在沼气成分中甲烷含量为55%～70%、二氧化碳含量为28%～44%、硫化氢平均含量为%。 ? 2.1.3 沼气的理化性质 沼气是一种无色、有味、有毒、有臭的气体，它的主要成分甲烷在常温下是一种无色、无味、无臭、无毒的气体。甲烷分子式是CH4，是一个碳原子与四个氢原子所结合的简单碳氢化合物。甲烷对空气的重量比是，比空气约轻一半。甲烷溶解度很少，在20℃、千帕时，100单位体积的水，只能溶解3个单位体积的甲烷。 甲烷是简单的有机化合物，是优质的气体燃料。燃烧时呈蓝色火焰，最高温度可达1400 ℃左右。纯甲烷每立方米发热量为千焦。沼气每立方米的发热量约千焦，相当于千克柴油或千克煤炭充分燃烧后放出的热量。从热效率分析，每立方米沼气所能利用的热量，相当于燃烧千克煤所能利用的热量。 ? 家用沼气池的类型 随着我国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广，根据当地使用要求和气温、地质等条件，家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池、曲流布料水压式池、顶返水水压式池、分离浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式虽然多种多样，但是归总起来大体由水压式沼气池、浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气池四种基本类型变化形成的。与四位一体生态型大棚模式配套的沼气池一般为水压式沼气池，它又有几种不同形式。 ? 2.2.1 固定拱盖水压式沼气池 固定拱盖水压式沼气池有圆筒形(见图、球形(见图和椭球形(见图三种池型。这种池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个不断增高的气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就叫做“水压”(也就是U形管沼气压力表显示的数值)。用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出；当沼气减少时，水压间的料液又返回池体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称之为水压式沼气池。

沼气发酵

第一章概论 1.1引言 沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体。由于这种气体最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气。人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内，在厌氧（没有氧气）条件下发酵，即被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，从而产生沼气。沼气是一种混合气体，可以燃烧。沼气是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体。 沼气是一种可持续利用的生态资源。利用沼气，可以节省大量的秸秆、干草等物料，有助于发酵出更多动物饲料和制作更多的纸张；沼气还可以用来做饭、照明、发电等，大大的节省了农民家庭的开支，减少了生活负担；沼气剩下的沼渣和沼液可以当作有机肥料，用于农作物和田地的施肥，增强农作物的抵抗力，减少农作物的病虫发生率，促进营养成分的吸收，改善土壤的板结，持续的保肥保水。 沼气工程技术，是一项以开发利用养殖场粪污为对象，以获取能源和治理环境污染为目的，实现农业生态良性循环的农村能源工程技术。它包括厌氧发酵主体及配套工程技术，主要是通过厌氧发酵及相关处理降低粪水有机质含量，达到或接近排放标准并按设计工艺要求获取能源—沼气：沼气利用产品与设备技术，主要是利用沼气或直接用于生活用能，或发电、或烧锅炉、或直接用于生产供暖、或作为化工原料等：沼肥制成液肥和复合肥技术，则主要是通过固液分离，添加必

要元素和成份，使沼肥制成液肥或复合肥，供自身使用或销售。 1.2我国沼气工程发展现状 随着城镇工业和农村集约化养殖业的发展, 生产过程中排出的各种有机废弃物的污染治理及其资源的综合利用, 已成为当今国际社会普遍关注的问题。在过去20 多年里, 我国利用厌氧消化技术处理工农业有机废弃物取得了较好的能源、环保和经济效益, 并逐步形成了沼气一能源环保工程规模。据报道, 全国现有大中型沼气工程60 0 多处, 总池容21 万多立方米, 年产沼气3 6 7 8万立方米, 年处工业废水和禽畜粪便能力达50 0 多万吨。我们自19 9 2年开始收集大中型沼气工程资料, 并对近百座工程进行了书面调查或实地考察。调查结果表明: “我国大中型沼气工程技术日趋成熟, 工程的整体技术水平和资源利用率近些年提高幅度较大, 各类的沼气工程, 都已从过去单纯追求能源效益, 转入注重发挥沼气技术多功能优势, 为配合菜篮子工程和改善农业生态环境, 为发展农村经济服务, 广泛地开展了沼气及发酵残余物在种植业和养殖业等生产方面的综合利用, “八五”期间建设的沼气工程与“六五”、“七五”期间作比较其工程运行稳定率提高了20 % 一3 0 %, 工程投资回收年限缩短了10 %一20 %。 当前, 大中型沼气工程存在的主要问题是: 有的工程处理技术不完善, 设备匹配不尽合理, 工程运转故障较多; 有的工程采用的厌氧消化工艺及装置与所处理的原料不相适应, 工程处理能力低, 经济效益差; 还有的工程由于原料不足, 造成设备利用率低。认真分

几种沼气厌氧发酵工艺比较剖析

塞流式工艺 塞流式工艺细分有两种，一种是普通的塞流式反应器（PFR），另一种是改进的高浓度塞流式工艺（HCF）。 1.塞流式反应器（PFR） 图1 （1）原理 PFR也称推流式反应器，是一种长方形的非完全混合式反应器。高浓度悬浮固体发酵原料从一端进入，呈活塞式推移状态从另一端排出。消化器内沼气的产生可以为料液提供垂直的搅拌作用，料液在沼气池内无纵向混合，发酵后的料液借助于新鲜料液的推动作用而排走。进料端呈现较强的水解酸化作用，甲烷的产生随着向出料方向的流动而增强。由于该体系进料端缺乏接种物，所以要进行固体的回流。为减少微生物的冲出，在消化器内应设置挡板以有利于运行的稳定。PFR反应原理及结构见图1。这种工艺能较好地保证原料在沼气池内的滞留时间。许多大中型

畜禽粪污沼气工程采用这种发酵工艺。 （2）特点 优点：适用于高SS废水的处理，尤其适用于牛粪的厌氧消化，固体含量可以提高到12%；用于农场有较好的经济效益；不需要搅拌；池形结构简单，运行方便，故障少，稳定性高。 缺点：固体物容易沉淀池底，影响反应器的有效体积，使HRT和SRT降低，效率较低；需要固体和微生物的回流作为接种物；因该反应器占地面积或体积比较大，反应器内难以保持一致的温度；易产生厚的结壳。 2. 高浓度塞流式工艺（HCF） （1）原理 HCF是一种塞流、混合及高浓度相结合的发酵装置。厌氧罐内设机械搅拌，以塞流方式向池后端不断推动，HCF厌氧反应器的一端顶部有一个带格栅并与消化池气室相隔离的进料口，在厌氧反应器的另一端，料液以溢液和沉渣形式排出。 （2）特点 进料浓度高，干物质含量可达8％；能耗低，不仅加热能耗少，而且装机容量小，耗电量低；与PFR相比，原料利用率高；解决了浮渣问题；工艺流程简单；设施少，工程投资省；操作管理简便，运行费用低；原料适应性强（畜禽粪便、碎秸秆和有机垃圾均可）；没有预处理，原料可以直接入池；卧式单池容积偏小，便于组合。

沼气工程工艺技术方案

沼气工程工艺技术方案 建设单位： 建设地点： 编制单位： 编制时间：

目录 摘要.................................................. I 1 项目概况................................................ IV 1.1项目名称 .............................. 错误！未定义书签。 公司大型沼气工程......................... 错误！未定义书签。 1.2项目承担单位 ........................................... V 1.3建设地点 ............................................... V 1.4建设年限 ............................................... V 1.5工程占地 ............................................... V 2 建设内容................................................. V 2.1建设规模............................................... V 2.2主要设施............................................... V 3 设计目标................................................. V 3.1处理指标............................................... V 3.2技术指标............................................... V 3.3经济指标.............................................. V I 4 工艺流程................................................ VI 5 资金筹措方式............................................ VI 6 预算说明................................................ VI 第1章概述. (7)

沼气正常发酵的工艺条件

R U RAL EN ER GY No.42000(92Issue i n All)?20? 沼气正常发酵的工艺条件 孙进杰赵丽兰(山东省蓬莱市农业局蓬莱265600) (1)厌养环境在厌氧发酵过程中,大多数不产甲烷微生物为厌氧菌,须要在无氧条件下,将复杂的有机物质分解成简单的有机酸等。产甲烷菌则是专性厌养菌,氧对产甲烷菌不仅不会起促进作用,相反会起到毒害、抑制作用。因此,修建沼气池要确保池壁不渗水、不漏气。 (2)发酵原料在厌氧发酵过程中,原料既是产生沼气的基质,又是沼气发酵微生物赖以生存的养料来源。除了矿物油和木质素外,自然界中的有机物质一般都能被微生物发酵产生沼气,但不同的有机物有不同的产气量和产气速度。较难分解的有机物质,在投料前要进行切碎、堆沤等预处理。若有机物已经过牲畜肠胃消化、阴沟厌养消化及工业发酵,因此,粪便、阴沟污泥、酒厂废液、酵母厂废水、豆制品厂废水及纸浆废水等都是较好的沼气发酵原料。 (3)发酵温度沼气发酵与温度有密切的关系,在一定温度范围内,温度越高,产气量也越高。但是产气量并不与温度的增高呈正比,在30～60℃之间有两个产气高峰:一个介于30～40℃之间,另一个介于50～60℃之间,这是因为有两个不同的微生物群在起作用。另外,沼气发酵温度突然上升或下降,对产气量有明显的影响。若温度突然上升或下降5℃,产气量会显著降低,若变化过大,则产气过程停止。为防止沼气发酵温度的突变,沼气池应采取必要的保温措施。将沼气池建于温室大棚内(夏季遮阴),是防止温度突变的有效措施之一。 (4)p H值沼气微生物的正常生长、代谢需要适中的p H值(6.5～7.5),p H值在6.4以下和7.6以上都会对产气产生抑制作用。p H值在5.5以下时,产甲烷菌的活动完全受到抑制。在沼气发酵过程中,池内p H值会有规律地发生变化。在发酵初期,池内产生大量的酸,p H值下降。随后,氨化作用产生的一部分氨,会中和掉一部分酸,同时,由于产甲烷活动利用了大量的挥发酸,会使p H 值恢复正常。这就是说,在正常情况下,沼气发酵过程中的p H值变化是一个自然平衡过程,一般不须要进行人为的调节。但如果配料不当,或操作管理不合理,可能会导致大量挥发酸积累,从而使p H值下降。在日常管理中,可能会遇到p H值过高或过低影响产气的情况,此时便须要进行人为调节。调节方法有以下几种,一是经常换料(少量),以稀释发酵液中的挥发酸,提高p H值;二是向池中加入适量的草木灰或氨水,调节p H值;三是适当加入牛、马粪便,并加水冲淡,此法可用于p H值过高时。 (5)接种物在发酵过程中,菌种质量的好坏、数量的多少将直接影响到产气率的高低。实际操作中,要视发酵原料的不同,决定是否须要接种。如果原料是粪便及其他已发酵过的原料,由于本身含有大量的发酵微生物,不须要接种。如果原料是工、农业废水,由于这些物质不含有发酵微生物或数量太少,入池后,必须加入足够量的接种物。接种物可以从自然界中方便地获得,阴沟污泥、粪坑底脚污泥等都可作接种物。如果条件允许,在沼气池大换料时,采用发酵液作为接种物,可以取得同样好的结果。加入接种物的数量,要视接种物的来源确定。如果采用沼气池发酵液作接种物,接种量应占总发酵料液的30%以上;若采用沼

沼气工程设计方案

300立方沼气 集中供气工程设计方案2007年6月10日

目录 第一章项目摘要 (4) 1.1 项目名称 (4) 1.2 承担单位 (4) 1.3 建设地点 (4) 1.4 建设年限 (4) 1.5 建设目标及规模 (4) 1.6 项目投资 (4) 1.7 效益分析 (4) 1.8 主要技术经济指标 (5) 1.8 主要技术经济指标 (5) 第二章项目建设的必要性和可行性 (7) 2.1 项目建设的必要性 (7) 2.2 项目建设的可行性 (9) 第三章市场供求分析及预测 (13) 第四章项目承担单位的基本情况 (14) 第五章项目地点选择分析 (15) 第六章生产工艺方案分析 (16) 6.1 设计依据和参数 (16) 6.1.1设计依据 (16) 6.1.2 设计参数 (16) 6.2 工艺设计 (17) 6.2.1 工艺流程 (17) 6.2.2 工艺说明 (17) 6.2.3 USR反应器说明 (17) 第七章项目建设目标 (19) 第八章项目建设内容 (20) 8.1 土建工程 (20) 8.1.1主要规范 (20) 8.1.2设计标准 (21) 8.2 设备选择 (21) 8.3 总图与运输 (22) 8.4 公用工程 (22) 第十章、建设期限和实施进度安排 (23)

第十一章环境保护 (23) 第十二章项目的组织管理与运行 (23) 12.1组织管理措施 (23) 12.2技术管理措施 (24) 12.3运行维护措施 (24) 12.4安全保证措施 (24) 第十三章效益分析与风险评价 (24) 第十四章结论与建议 (25)

第一章项目摘要 1.1 项目名称 1.2 承担单位 1.3 建设地点 1.4 建设年限 2007年7月至2007年10月 1.5 建设目标及规模 村沼气集中供气工程建成规模为日产沼气300m3，沼气集中供给村村民日常使用，所产沼渣、沼液用来浇灌果树、菜地等。 1.6 项目投资 项目估算总投资为149.3万元 1.7 效益分析 1.7.1：工程收益 1.7.2：工程综合收益

如何建沼气池和原理

沼气池发酵原理及修建与管理 山东绿环动力设备有限公司杨思卫转载提供 第一讲沼气发酵基础知识 一、什么是沼气 λ在日常生活中，特别是在气温较高的夏、秋季节，人们经常可以看到，从死水塘、污水沟、储粪池中，咕嘟咕嘟地向表面冒出许多小气池，如果把这些小气泡收集起来，用火去点，便可产生蓝色的火苗，这种可以燃烧的气体就是沼气。 λ沼气实质上是人畜粪尿、生活污水和植物茎叶等有机物质在一定的水分、温度和厌氧条件下，经凼气微生物的发酵转换而成的一种方便、清洁、优质、高品位气体燃料，可以直接炊事和照明，也可以供热、烘干、贮粮。 二、沼气的来源 λ可分为天然沼气和人工沼气两大类。 人工沼气和天然沼气的差异

三、沼气的成分 都是以甲烷为主要成分混合气体，沼气中的主要成分是甲烷（λCH4）、二氧化碳（CO2）和少量的硫化氢（H2S）、氢（H2）、一氧化碳（CO）、氮（N2）等气体。其中甲烷约占50—70%、二氧化碳约占30—40%，其他成分含量较少。沼气中的甲烷、氢气、一氧化碳等是可以燃烧的气体，人类主要利用这一部分气体的燃烧来获得能量。 四、沼气的性质 沼气是一种无公气体，有轻微有臭鸡蛋味，燃烧后，臭鸡蛋味消除。λλ 1、热值:甲烷是一种发热相当高的的优质气体燃料。 2、比重:与空气要比，甲烷的比重为0.55，沼气较轻，分布在上层；二氧化碳较重，分布于下层。λ 3、溶解度:甲烷在水中的溶解度很小。λ λ 4、临界温度和压力:平均临界温度为-37℃，平均临界压力为 56.64×105帕，也是沼气只能以管道输气。 λ5、燃烧特性:一个体积的沼气需要6—7个体积的空气才能充分燃烧。 第二讲沼气发酵基本原理 一、沼气发酵微生物 1、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，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。

沼气发酵

沼气发酵 食品院轻化071 肖小根 目录 ?课程感言 ?沼气发酵简介 ?沼气发酵机理 ?沼气发酵工艺 ?沼气发酵工艺条件 ?沼气池的类型 ?沼气的利用与前景 ?中国发展沼气产业的现实意义 课程感言 “发酵工程原理与技术”这门课程内容分为五篇，前三篇从原料到产物阐述了发酵的整个过程后两篇是对发酵工程的延伸。第五篇讲述的“发酵工厂废物处理和清洁生产技术”是目前我们国家及至全世界都在致力于发展的技术，以应对日趋严重的能源、资源和环境危机。 整本书的主要内容侧重于对发酵工程原理的介绍，大部分内容与“工业微生物学”和“生物化工”相类似，可以说是以往学习的相关知识的综合，在学习过程中也是一种巩固。我认为学习这门课程的目的最重要还是要知道如何去运用它。在本教中关于发酵工程的应用内容不多主要集中在第五篇：关于发酵工厂废物处理和清洁生产技术的介绍。这部分内容我也大略地看过，由于全球环境污染日趋严重，节能减排、防污治污技术必然成为全球的聚集点。对于这方面的内容我也比较感兴趣，我希望能找到一种技术，通过查找一些资料来系统地它认识和了解，同时也希望以此作为一根主线用具体的例子来串连起教材的所有内容，最终我选择了沼气发酵。选择它的理由有三点：1、更贴近于实际生活；2、它能够在节能减排、资源循环利用的条件下有效地改善农村居民的生活；3、该技术已经成熟，相关资料比较多，但亟待大力推广，学习它在将来更有可能用得上。 在介绍沼气发酵这一技术中，我主要引用了：《微生物学教程》（第二版高教出版社周德庆主编）和《发酵工程》（科学出版社韦革宏杨祥主编）和百度关于沼气发酵的内容。 我希望能够通过对“沼气发酵”的全面了解，以后自己可以来建造沼气池。

废水生物处理基本原理-厌氧生物处理原理

废水生物处理基本原理 ——废水厌氧生物处理原理 废水厌氧生物处理在早期又被称为厌氧消化、厌氧发酵；是指在厌氧条件下由多种（厌氧或兼性）微生物的共同作用下，使有机物分解并产生CH 4和CO 2的过程。 1.1.1 厌氧生物处理中的基本生物过程——阶段性理论 1、两阶段理论： 20世纪30~60年代，被普遍接受的是“两阶段理论” 第一阶段：发酵阶段，又称产酸阶段或酸性发酵阶段；主要功能是水解和酸化，主要产物是脂肪酸、醇类、CO 2和H 2等；主要参与反应的微生物统称为发酵细菌或产酸细菌；这些微生物的特点是：1）生长速率快，2）对环境条件的适应性（温度、pH 等）强。 图1厌氧反应的两阶段理论图示 内源呼 吸产物 碱性发酵阶段 酸性发酵阶 段 水解胞外酶 胞内酶产甲烷菌 胞内酶产酸菌 不溶性有机物 可溶性有机物 细菌细 胞 脂肪酸、醇 类、H 2、CO 2 其它产物 细菌细胞 CO 2、CH 4

第二阶段：产甲烷阶段，又称碱性发酵阶段；是指产甲烷菌利用前一阶段的产物，并将其转化为CH4和CO2；主要参与反应的微生物被统称为产甲烷菌（Methane producing bacteria）；产甲烷细菌的主要特点是：1）生长速率慢，世代时间长；2）对环境条件（温度、pH、抑制物等）非常敏感，要求苛刻。 1.1.2 三阶段理论 对厌氧微生物学的深入研究后，发现将厌氧消化过程简单地划分为上述两个过程，不能真实反映厌氧反应过程的本质； 厌氧微生物学的研究表明，产甲烷菌是一类十分特别的古细菌（Archea），除了在分类学和其特殊的学报结构外，其最主要的特点是：产甲烷细菌只能利用一些简单有机物作为基质，其中主要是一些简单的一碳物质如甲酸、甲醇、甲基胺类以及H2/CO2等，两碳物质中只有乙酸，而不能利用其它含两碳或以上的脂肪酸和甲醇以外的醇类；

沼气设备安装施工技术方案

沼气设备安装施工技术方案 一、本工程主要设备 预处理单元:集污池 1、2m×1、２ｍ×1、６7m（H) 1座 沼气生产:发酵罐φ1、8m×2m(Ｈ) 1座 存储单元:储气柜容积4、５m3１座 集装箱 6ｍ×2、5ｍ×2、5m(Ｈ）１座辅助配置:详见招标文件设备清单部分 二、编制依据 《工程测量规范》(ＧB５００２6-9３） 《地基与基础工程施工及验收规范》(GBJ２０2－83) 《混凝土结构工程施工及验收规范》(GＢ５02０４-92） 《建筑机械使用安全规范》(GB1０1８７－9１） 《钢制焊接常压容器》JＧ/T4７35-19９7 《工业设备、管道焊接工程施工验收规范》GＢ50235－97 《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》(SＨ304６-９2) 《立式圆筒形钢制焊接贮罐施工及验收规范》(ＧB50128-2005) 《钢制压力容器焊接规程》（JB/４70９-2000） 《建筑结构设计可靠度设计统一标准》(GＢ５00６８—2０01）国家标准; 《建筑结构荷载规范》(GB500９—200１)国家标准(2006局部修订）； 《混凝土结构设计规范》（ＧＢ50010—2002)国家标准; (《建筑抗震设计规程》(GB5０0１1—2001)国家标准（2０08局部修订)； 《钢结构设计规范》(GB500１7—2０03)国家标准; 《地表水环境质量标准》（ＧB３838—2002)国家标准; 《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2０0３)国家标准;

《室外给水设计规范》(GB5０013—2006）国家标准; 《室外排水设计规范》(ＧB5０014—2００６)国家标准; 《建筑灭火器配置设计规范》(GB50０１3—2006)国家标准; (工业企业总平面设计规范》(GBＪ16—2001）国家标准; 我单位得技术装备及多年积累得施工技术与管理经验。 我公司企业标准与质量保证体系; 我公司合作技术力量与行业资源、专业厂商、材料供应商; 我公司在其她类似工程施工中总结得经验; 三、编制原则 安全第一,过程监控,措施到位,杜绝事故 加强施工作业者得教育与监督,杜绝事故得发生。 坚持“总体布局、全面开工,分段突击、快速推进,均衡生产、确保重点”得原则。 运用平行、交叉、流水等科学手段组织施工,工期安排遵循“国内领先、合理可行、留有余地”得原则。 本着先进性与适用性相结合得原则,采用成熟可靠得技术,加强工序控制,确保优质、安全、快速、高效建成该工程;并以先进可靠得施工方法与工艺控制投资,降低成本。 坚持“高标准、高质量、科研先行”得原则,以“高、精、尖”为要求,配置与选择施工设备、技术、工艺,关键特殊工序遵循先试验、后实施,做到安全可靠。 遵循“重视环境、保护环境”得原则,做到不扰民,不污染环境。 围绕质量、安全、工期、投资、环保、创新得“六位一体”目标要求，精心组织,攻坚克难,全面推行标准化管理,安全、优质、高效完成建设任务。 最大程度得减少施工对周边既有道路、单位办公及民众生活得干扰。 四、施工管理机构运行机制 项目部为做到有章可循,将建立、健全以下项目主要管理制度,实行奖优罚劣，

沼气池发酵

沼气池发酵原理及修建与管理 第一讲 沼气发酵基础知识 一、什么是沼气 在日常生活中，特别是在气温较高的夏、秋季节，人们经常可以看到，从死水塘、污水沟、储粪池中，咕嘟咕嘟地向表面冒出许多小气池，如果把这些小气泡收集起来，用火去点，便可产生蓝色的火苗，这种可以燃烧的气体就是沼气。 沼气实质上是人畜粪尿、生活污水和植物茎叶等有机物质在一定的水分、温度和厌氧条件下，经凼气微生物的发酵转换而成的一种方便、清洁、优质、高品位气体燃料，可以直接炊事和照明，也可以供热、烘干、贮粮。 二、沼气的来源 可分为天然沼气和人工沼气两大类。 三、沼气的成分 都是以甲烷为主要成分混合气体，沼气中的主要成分是甲烷（ CH4）、二氧化碳（CO2）和少量的硫化氢（H2S）、氢（H2）、一氧化碳（CO）、氮（N2）等气体。其中甲烷约占50—70%、二氧化碳约占30—40%，其他成分含量较少。沼气中的甲烷、氢气、一氧化碳等是可以燃烧的气体，人类主要利用这一部分气体的燃烧来获得能量。 四、沼气的性质 沼气是一种无公气体，有轻微有臭鸡蛋味，燃烧后，臭鸡蛋味消除。 1、热值:甲烷是一种发热相当高的的优质气体燃料。 2、比重:与空气要比，甲烷的比重为0.55，沼气较轻，分布在上层；二氧化碳较重，分布于下层。 3、溶解度:甲烷在水中的溶解度很小。 4、临界温度和压力:平均临界温度为-37℃，平均临界压力为

56.64×105帕，也是沼气只能以管道输气。 5、燃烧特性:一个体积的沼气需要6—7个体积的空气才能充分燃烧。 第二讲 沼气发酵基本原理 一、 沼气发酵微生物 1、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，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。 2、产甲烷菌:有3目、7科、19属和70种，繁殖倍增时间一般都比较长，长者达4—6天，短者3小时左右，大约为产酸菌繁殖倍产时间的15倍。产甲烷菌在自然界中广泛分布，如土壤、湖泊、沼泽中、反刍动物（牛羊等）的肠胃道，淡水或碱水池塘污泥中，下水道污泥，腐烂秸秆，牛马粪以及城乡垃圾堆中都有大量的产甲烷菌存在。甲烷菌的特征：（1）生长缓慢（2）严格厌氧，对O2非常敏感，在有空气的条件下能生存或死亡。（3）只能利用少数简单的化合物作为营养。（4）要求中性偏碱和适宜的温度条件（5）代谢活动的主要产物是甲烷和CO2. 二、沼气发酵过程 ㈠水解发酵阶段 各种固体有机物通常不能进入微生物体内被微生物利用，必须在好氧和厌氧微生物分泌的胞外酶、表面酶（纤维素酶、蛋白酶、脂肪酶）的作用下，将固体有机质水解成分子量较小的可溶性单糖、氨基酸、甘油、脂肪酸。这些分子量较小的可溶性物质就可以进入微生物细胞之内被进一步分解利用。 ㈡产酸阶段 各种可溶性物质（单糖、氨基酸、脂肪酸），在纤维素细菌、蛋白质细菌、脂肪细菌、果胶细菌胞内酶作用下继续分解转化成低分子物质，如丁酸、丙酸、乙酸以及醇、酮、醛等简单有机物质；同时也有部分氢(H2)、二氧化碳(CO2)和氨(NH4)等无机物的释放。但在这个阶段中，主要的产物是乙酸，约占70%以上，所以称为产酸阶段。参加这一阶段的细菌称之为产酸菌。 ㈢产甲烷阶段 由产甲烷菌将第二阶段分解出来的乙酸等简单有机物分解成甲烷和二氧化碳，其中二氧化碳在氢气的作用下还原成甲烷。这一阶段叫产气阶段，或叫产甲烷阶段。 第三讲 沼气发酵基本条件

秸秆厌氧干发酵产沼气的研究

科学研究 秸秆厌萤干发酵产沼与的研皇℃九 陈智远姚建刚 杭州能源环境工程有限公司 摘要：本试验以玉米秸、稻草、烟叶杆、木薯杆为代表的秸秆作为原料，在温度３８＂Ｃ，采用批量发酵工艺进行高浓度厌氧发酵产气研究。试验结果表明，玉米秸、稻草、烟叶杆及木薯杆的Ｔｓ产气 率分别为４１３ｍｌ／ｇ、３３０ｎ１／ｇ、３３３ｍ］／ｇ、２２２ｍ１／ｇ，而ｖｓ产气率分别为４７０ｍ１／ｇ、３８７ｍｌ／ｇ、４２６Ｔｌｌ／ｇ、２４１ｍ１／ｕ。 关键词：秸秆干发酵产气率 农业固体废弃物是指在整个农业生产过程中被丢弃 的有机类物质，主要包括农业生产和加工过程中产生的 植物残余类废弃物、动物残余类废弃物和农村城镇生 活垃圾等…。据孙永明【１１等报道，我国每年产生固体废 弃物高达几十亿吨，而每年产生农作物秸秆总量约７亿 吨，除去用于造纸、饲料及造肥还田外，还有一大部分 未充分利用，大量剩余秸秆的随地堆弃和任意焚烧，造成了大气污染、土壤污染、火灾事故、堵塞交通等大量社会、经济和生态问题【２习ｊ。但实际上秸杆可以通过干发酵工艺得到有效利用，既以固体有机废弃物为原料（总固体含量在２０％以上），利用厌氧菌将其分解为ＣＨ。、ＣＯ。、Ｈ。Ｓ等气体的发酵工艺【４Ｊ。与湿发酵相比，主要优点是可以适应各种来源的固体有机废弃物、运行费用低并提高容积产气率、需水量少或不需水、产生沼液少后续处理费用低等［５】。本文对玉米秸、稻草、烟叶杆及木薯杆的高浓度厌氧发酵产气潜力进行研究。 １．材料与方法 １．１材料与试验装置 玉米秸和稻草取自杭州郊区某农场，烟叶杆与木薯杆分别取自云南昆明郊区某卷烟厂和某农场，经切碎后（２～３ｃｍ）左右待用。污泥则取自杭州市种猪试验场的沼气站。原料的ＴＳ与ＶＳ见表１。厌氧装置采用自制的１．５Ｌ发酵装置。采用排水法计量气体，试验装置见图１。 表１原料的ＴＳ与ＶＳ 项目玉米秸稻草烟叶杆木薯杆污泥ＴＳ（％）８４．４２８６．３３８７．９６２３．９０１１．６４ＶＳ（％）７３．９６７５．０２６８．６８２２．００７．３２ １、止水夹２、胶管３、盖子４、发酵瓶５、胶管 ６、集气瓶７、集水瓶 图１反应装置示意图 １．２试验设计 试验设４个试验组和１个为空白组．每组３个平行，在３８℃的恒温间内发酵。将１００９ｔ－米秸、稻草、烟叶杆分别和８００９污泥混合均匀后加入发酵瓶中，将１００９木薯杆与６００９污泥混合均匀后也加入发酵瓶中，空白则将１０００９污泥加入发酵瓶中。 １．３分析项目及方法 ＴＳ测定是将待测混合物置于已烘干、称重的硬质玻璃杯中，（１０５±２）℃烘干至恒重，称重计算，而ＶＳ测定是将待测混合物置于已烘干、称重的坩埚中．（５５０－Ｉ－１０）℃灼烧至恒重，称重计算【６】。ＰＨ值采用精密试纸法。 每天定时测定发酵产气量，即测定集水瓶中水的体积量为日产气量。利用沼气分析仪（武汉四方沼气分析仪）及根据沼气燃烧的火焰颜色参照ＣＨ。含量标准卡联合检测ＣＨ。浓度｜７Ｊ。 ２．结果与讨论 ２．１发酵前后的相关测定及分析 从图２可以看出，各试验组发酵前后的ＴＳ及ＶＳ均有所下降，这说明原料被消耗并生产沼气。图中数据表明玉米秸、稻草、烟叶杆及木薯杆的ＴＳ降解率分别为 ２４ ｗⅥ唧．ｅｈｏｍｅ．ｇｏｖ．ｅｎ　万方数据

沼气工程施工方案

沼气工程－施工方案 (1) 施工任务组织分工及程序安排 1.1施工部署原则 根据施工现场场地踏勘情况、建筑物的建筑情况及位置状况，结合本公司以往的施工经验，制定切实可行的施工部署。 1.1.1根据本工程既定的质量目标和施工工期目标，结合本工程实际特点，进行施工阶段分解，确定各阶段部署目标。 1.1.2加强施工过程中的动态管理，针对各工序和环节，合理安排劳动力和施工准备的投入；在确保每道工序工程质量的前提下，立足抢时间，争速度，科学地组织流水施工及交叉施工，严格遵守各项规章制度，有计划、有步骤、有目标的严格合理分配班组施工任务，严格控制关键工序的施工工期，确保按期、优质、高效地完成工程施工任务。 1.2项目组织机构 本工程项目按“项目法”组织施工，建立以项目经理为首的项目经理部进行工程项目管理。全权负责现场施工管理、物资采购供应、施工技术、工程质量、施工进度、安全生产、劳务管理、机械设备保障、文明施工、环境保护等工作见附图。 项目经理部项目经理、项目总工程师、项目质检负责人、项目副经理构成管理核心层；项目经理部下设计“五科、两室、一处”，即施工技术科、安全质量科、财务科、计划统计科、物质设备科、卫生保健室、综合办公室、保卫处构成施工管理中间层；根据本工程内容，将拟派我公司所属的3个专业施工队伍形成工程项目的现场实施层见项目管理机构框架图。项目经理部负责按施工合同内容，保质保量、保证工期完成该合同工程。

项目管理机构框架图 1.3施工程序 根据沼气工程特点如下： 1.3.1水工建筑、构筑物（水池）比较多，施工工序较多、较复杂。 1.3.2要求构筑物具有防水、抗渗、防裂、防变形等特点，针对该特点施工方案应特别考虑。 1.3.3池体基坑开挖较深，应注意将水疏干降压作好护壁。 1.3.4拟建场地地基土层结构简单，但局部有软弱层，待基础开挖后可能有部分换土。地下水无侵蚀性二氧化碳对砼无腐蚀性，PH值为7，有利于结构物的稳定。 1.4土建施工顺序： 1.4.1以CSTR厌氧反应罐与贮气一体化基础、配料池、进料池、沼液贮池基础为优先；

沼气池的构造原理(附设计图纸)

2 沼气池的建造技术 2.1 沼气的基本知识 2.1.1 沼气及其产生过程 沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发 酵作用，产生的一种可燃气体。由于这种气体最初是在沼泽、湖泊、池塘中发现的，所以 人们叫它沼气。沼气含有多种气体，主要成分是甲烷(CH4)。沼气细菌分解有机物，产生沼 气的过程，叫沼气发酵。根据沼气发酵过程中各类细菌的作用，沼气细菌可以分为两大类。第一类细菌叫做分解菌，它的作用是将复杂的有机物分解成简单的有机物和二氧化碳(CO2)等。它们当中有专门分解纤维素的，叫纤维分解菌；有专门分解蛋白质的，叫蛋白分解菌；有专门分解脂肪的，叫脂肪分解菌；第二类细菌叫含甲烷细菌，通常叫甲烷菌，它的作用 是把简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。因此，有机物变成沼气的过程，就好比 工厂里生产一种产品的两道工序：首先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加 工成半成品——结构简单的化合物；再就是在甲烷细菌的作用下，将简单的化合物加工成 产品——即生成甲烷。 2.1.2 沼气的成分 沼气是一种混合气体，它的主要成分是甲烷，其次有二氧化碳、硫化氢(H2S)、氮及其他一些成分。沼气的组成中，可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体；不可 燃成分包括二氧化碳、氮和氨等气体。在沼气成分中甲烷含量为55%～70%、二氧化碳含量为28%～44%、硫化氢平均含量为0.034%。 2.1.3 沼气的理化性质 沼气是一种无色、有味、有毒、有臭的气体，它的主要成分甲烷在常温下是一种无色、 无味、无臭、无毒的气体。甲烷分子式是CH4，是一个碳原子与四个氢原子所结合的简单 碳氢化合物。甲烷对空气的重量比是0.54，比空气约轻一半。甲烷溶解度很少，在20℃、0.1千帕时，100单位体积的水，只能溶解3个单位体积的甲烷。 甲烷是简单的有机化合物，是优质的气体燃料。燃烧时呈蓝色火焰，最高温度可达 1?400? ℃左右。纯甲烷每立方米发热量为36.8千焦。沼气每立方米的发热量约23.4千焦，相当于0.55千克柴油或0.8千克煤炭充分燃烧后放出的热量。从热效率分析，每立方米沼 气所能利用的热量，相当于燃烧 3.03千克煤所能利用的热量。 2.2 家用沼气池的类型 随着我国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广，根据当地使用要求和气温、地质等条件，家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池、曲流布 料水压式池、顶返水水压式池、分离浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式虽然 多种多样，但是归总起来大体由水压式沼气池、浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气 池四种基本类型变化形成的。与四位一体生态型大棚模式配套的沼气池一般为水压式沼气 池，它又有几种不同形式。 2.2.1 固定拱盖水压式沼气池 固定拱盖水压式沼气池有圆筒形(见图2.1)、球形(见图2.2)和椭球形(见图2.3) 三种池型。这种池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个 不断增高的气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内 的液面升高。这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水 也就是U形管沼气压力表显示的数值)。用气时，沼气开关打开，沼气 位差就叫做“水压”（ 在水压下排出；当沼气减少时，水压间的料液又返回池体内，使得水位差不断下降，导致 沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放 沼气的池型，就称之为水压式沼气池。

大型沼气工程综合利用项目设计方案

第一章总论 1.1 项目提要 1、项目名称：大型沼气工程综合利用项目设计方案 2、项目地点： 3、项目建设单位：***** 4、项目负责人： 5、建设性质：扩建 6、项目建设期限： 1.2 设计方案编制依据 （1）《集约化畜禽养殖污染防治专项资金使用管理办法》(财建[2003]618号) （2）《大中型畜禽养殖场能源环境工程建设规划》 （3）《中华人民共和国环境保护法》 （4）《中华人民共和国水污染防治法》 （5）《农田灌溉水质标准》（GB5084-92） （6）《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》（NY-T1222-2006） （7）《规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规程》（NY-T1221-2006） （8）《沼气工程技术规范3施工及验收》（NY-T1220.3-2006） （9）《辽宁省大气环境综合整治方案》，辽政发[1999]第29

号 （10）《产业结构调整指导目录（2005年本）》，国家发展和改革委员会令第40号，2005年12月2日。 （11）国家、省有关部门颁布和发布的现行相关法规、规范、标准和有关政策及技术要求； （12）申请单位提供的相关文字材料； （13）节能设计的规定。 1.3建设背景 随着畜牧业的发展，粪便高度集中，冲洗污水大量增加，全省畜禽养殖污水日排放总量达数万吨，集约化养殖场占得比重较大。畜牧业的发展和生产方式的转变，既促进农业增效、农民增收，但同时也带来了畜禽粪便污水大量增加和集中排放，对周围环境造成了极其严重的影响，某些地区还发生过当地居民与畜禽厂之间的矛盾等严重事件。畜牧业的粪便污染制约了农业生产的可持续发展。开展推广畜禽场粪便和污水的无害化处理工程建设和生态农牧业模式，进行主体开发利用，实现物流，能流良性循环，减少污染等措施是建设绿色农业的重要手段。 *****建有575m3沼气工程。年处理养猪场粪污1.8万吨，年产沼气26.2万立方米，沼液2万吨，沼渣0.1万吨。沼气综合利用工程建成运行后，可为周边种植养殖业提供沼液、沼渣做优质肥料，并能充分利用优质清洁的沼气能源。实现了以沼气为纽带畜禽粪便污染物的多层次资源化利用，最终达到养殖业的粪

沼气池的建造

沼气池的建造 球形水压式沼气池构造简图 图2.2 图2.3 椭球形水压式沼气构造简图(单位：毫米) 水压式沼气池，是我国推广最早、数量最多的池型，是在总结“三结合”、“圆、小、浅”、“活动盖”、“直管进料”、“中层出料”等群众建池的基础上，加以综合提高而形成的。“三结合”就是厕所、猪圈和沼气池连成一体，人畜粪便可以直接打扫到沼气池里进行发酵。“圆、小、浅”就是池体圆、体积小、埋深浅。“活动盖”就是沼气池顶加活动盖板。 水压式沼气池型有以下几个优点： (1)池体结构受力性能良好，而且充分利用土壤的承载能力，所以省工省料，成本比较低。 (2)适于装填多种发酵原料，特别是大量的作物秸秆，对农村积肥十分有利。 (3)为便于经常进料，厕所、猪圈可以建在沼气池上面，粪便随时都能打扫进池。 (4)沼气池周围都与土壤接触，对池体保温有一定的作用。 水压式沼气池型也存在一些缺点，主要是： (1)由于气压反复变化，而且一般在4～16千帕(即40～160厘米水柱)压力之间变化。这对池体强度和灯具、灶具燃烧效率的稳定与提高都有不利的影响。 (2)由于没有搅拌装置，池内浮渣容易结壳，又难于破碎，所以发酵原料的利用率不高，池容产气率(即每立方米池容积一昼夜的产气量)偏低，一般产气率每天仅为0.15米3/米3左右。 (3)由于活动盖直径不能加大，对发酵原料以秸秆为主的沼气池来说，大出料工作比较困难。因此，出料的时候最好采用出料机械。 2.2.2 变型的水压式沼气池

图2.4 中心吊管式沼气池 (1)中心吊管式沼气池(见图2.4) 将活动盖改为钢丝网水泥进、出料吊管，使其有一管三用的功能(代替进料管、出料管和活动盖)，简化了结构，降低了建池成本，又因料液使沼气池拱盖经常处于潮湿状态，有利于其气密性能的提高。而且，出料方便，便于人工搅拌。但是，新鲜的原料常和发酵后的旧料液混在一起，原料的利用率有所下降。 图2.5 曲流布料水压式沼气池剖面图(单位：毫米) (2)曲流布料水压式沼气池(见图2.5) 该池型是由昆明市农村能源环保办公室于1984年设计成功的一种新池型。它的发酵原料不用秸秆，全部采用人、畜、禽粪便。原料的含水量在95%左右(不能过高)。该池型有如下特点： (1)在进料口咽喉部位设滤料盘。 (2)原料进入池内由布料器进行半控或全控式布料，形成多路曲流，增加新料扩散面，充分发挥池容负载能力，提高了池容产气率。 (3)池底由进料口向出料口倾斜。 (4)扩大池墙出口，并在内部设隔板，塞流固菌。 (5)池拱中央、天窗盖下部吊笼，输送沼气入气箱。同时，利用内部气压、气流产生搅拌作用，缓解上部料液结壳。 (6)把池底最低点放在水压间底部。在倾斜池底作用下，发酵液可形成一定的流动推力，实现进出料自流，可以不打开天窗盖把全部料液由水压间取出。 2.2.3 其他各种变型的水压式沼气池 除了上述两种变型的水压式沼气池外，各地还根据各自的具体使用情况，设计了多种其他变型的水压式沼气池型。如：为了减少占地面积、节省建池造价、防止进出料液相混合、增加池拱顶气密封性能的