《沼气发酵原理》PPT课件

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1、沼气发酵基本知识连云港市农村能源环境保护办公室路辉电话：85191696电子信箱：13812342831@163.com一、沼气的概念与特性二、沼气发酵基本原理三、沼气发酵基本条件四、沼气池的启动五、沼气池的日常管理六、常见故障及处理方法沼气发酵基本知识什么是沼气沼气的来源沼气的成分沼气的性质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。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

2、.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。一.沼气的概念与特性沼气的性质一.沼气的概念与特性理化特性甲烷标准沼气（甲烷60%，二氧化碳<40%）体积百分比（%）54～80100热值（千焦/米3）3582021520密度（克/升）0.721.22比重（与空气相比）0.550.94临界温度（℃）-82.5-25.7～-48.42临界压力（×105帕）46.459.35～53.93爆炸范围（与空气混合的体积百分比%）5～15

3、8.80～24.4气味无微臭二.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。二.沼气发酵基本原理(一)沼气发酵微生物沼气微生物不产甲烷菌产甲烷菌发酵性细菌产氢产乙酸菌耗氢产乙酸菌食氢产甲烷菌食乙酸产甲烷菌1.沼气微生物的种类不产甲烷菌能将纤维、半纤维、淀粉、蛋白质、脂肪等复杂有机物分解成乙酸、丙酸、丁酸等简单的小分子量的物质，为产甲烷菌提供基质。不产甲烷菌产甲烷菌是沼气发酵微生物的核心，它们严格厌氧，适宜在中性环境中繁殖，依靠乙酸、二氧化碳和氢生长

4、，并以废物的形式排出甲烷。产甲烷菌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，容易培养二.沼气发酵基本原理(二)沼气发酵过程有机质水解产酸产甲烷沼气沼气发酵过程纤维素蛋白质脂肪纤维酶蛋白酶脂肪酶双糖或单糖多肽和氨基酸脂肪酸和甘油第一阶段─水解发酵单糖氨基酸脂肪酸产酸菌乙酸丙酸＋CO2＋氢气醇类可溶性物质简单化合物第二阶段──产酸乙酸丙酸甲烷菌甲烷＋二氧化碳醇类简单化合物第三阶段--产甲

5、烷●碳氮比适宜的发酵原料●质优量足的菌种●严格的厌氧环境●适宜的发酵温度●适宜的酸碱度●适度的发酵浓度●持续的搅拌三.沼气发酵条件(一)发酵原料发酵原料按营养成分为富氮原料和富碳原料。富氮原料通常指人、畜和家禽粪便，这类原料经过人和动物肠胃系统的充分消化，颗粒细小，含有大量低分子化合物和较高的含水量，做沼气原料，容易分解，产气很快，发酵期较短。富氮原料富碳原料通常指秸秆等农作物的残余物，这类原料富含纤维素、半纤维素、果胶以及难降解的木质素和植物蜡质。干物质含量高，质地疏松，比重小，厌氧分解慢，产气周期长。富碳原料(二)质优足量的菌种沼气发酵微生物是人工制取沼气

6、的内因条件，一切外因条件都是通过这个基本的内因条件才能起作用。因此，沼气发酵的前提条件就是要接入大量含有这种微生物的接种物。来源主要有：沼气池、湖泊、沼泽、池塘底部；阴沟污泥之中；积水粪坑之中；动物粪便及其肠道之中；屠宰场、酿造厂、豆制品厂、副食品加工厂等阴沟之中及人工厌氧消化装置之中。(二)质优足量的菌种农村沼气池一般加入接种物的量为总投料量的10%～30%。在其他条件相同的情况下，加大接种物，产气快，气质好，启动不宜出偏差。(二)质优足量的菌种沼气微生物的核心菌群——产甲烷菌是严格的厌氧菌，只能在无氧的生态环境中生存和繁殖。所以，修建沼气池，要严格密闭，不

7、漏水、不漏气。(三)严格的厌氧环境温度是制约沼气产量的重要因素，在10℃到60℃的范围内，沼气均能正常发酵产气。在这一温度范围内，一般温度愈高，微生物活动愈旺盛，产气量愈高。农村户用池受条件限制，一般采用常温发酵区。(四)适宜的发酵温度温度对产气率的影响沼气微生物的生长、繁殖，要求发酵原料的酸碱度保持中性，或微偏碱性，过酸、过碱都会影响产气。(五)适宜的酸碱度测定表明，酸碱度在pH=6～8之间，均可产气，以pH=6.5～7.5最为适宜，pH值在6以下、9以上时均不产气。(五)适宜的酸碱度一般沼气池在正常的发酵过程中,池内的酸碱度可自然进行调解。只有在配料和管理

8、不当,使正常发酵工程受到破坏时,才可能