沼气发酵技术论文

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1、沼气发酵技术班级姓名学号【摘要I沼气发酵是指有机物被微牛物分解转化，形成沼气。其过程是通过三阶段理论和四类群理论，从而生成沼气。【关键字】：沼气发酵产甲烷菌微生物分解有机物质【引言】：沼气是由意大利物理学家A.沃尔塔于1776年在沼泽地发现的。1916年俄国人BJL奥梅良斯基分离出了第一株甲烷菌(但不是纯种)。屮国于1980年首次分离甲烷八叠球菌成功。「I前世界上已分离出的甲烷菌种近2()株。屮国于2()世纪20年代初期山罗国瑞在广东省潮梅地区建成了第一个沼气池•随之成立了中华国瑞瓦斯总行，以推广沼气技术。目前

2、中国农村户川沼气池的数量达1300万座。而高速率厌氧消化工艺生产性试验装置已在糖厂利酒厂正常运行。一沼气的成分组成沼气的主要成分是甲烷。沼气由50%〜80%甲烷(CH4)、20%〜40%二氧化碳(CO2)、0%〜5%氮气(N2)、小于1%的氮气(H2)、小于0.4%的氧气(02)与0.1%〜3%硫化氢(H2S)等气体组成。由于沼气含有少量硫化氢，所以略带臭味。其特性与天然气相似。空气中如含有8.6〜20.8%(按体积计)的沼气时，就会形成爆烂性的混合气体。沼气的主要成分甲烷是一种理想的气体燃料,它无色无味，与适

3、量空气混合后即对燃烧。每立方米纯甲烷的发热最为34000千想，每立方米沼气的发热量约为20800-23600千焦。即1立方米沼气完全燃烧后，能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量。与其它燃气相比，其抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料。二沼气发酵微生物沼气发酵微生物是一个统称，包括发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌五大类群。五大类群细菌构成一条食物链，从各群细菌的生理代谢产物或它们的活动对发酵液pH值的影响來看，沼气发酵过程可分为水解、产酸和产甲烷阶段。前三类群细菌的活动可使有机

4、物形成各种有机酸，因此，将其统称为不产甲烷菌。后二类群细菌的活动可使各种有机酸转化成甲烷，因此，将其统称为产甲烷菌。—酸产甲烷菌五大类群。五大类群细菌构成一条食物链，从各群细菌的生理代谢产物或它们的活动对发酵液pH值的影响来看，沼气发酵过程可分为水解、产酸和产甲烷阶段。前三类群细菌的活动可使有机物形成齐种有机酸，因此，将其统称为不产甲烷菌。后二类群细菌的活动可使各种有机酸转化成甲烷，因此，将其统称为产甲烷菌。(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

5、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)产甲烷菌产甲烷菌是沼气发酵的主要成分一甲烷的产生者。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，最适宜的pH值范围为屮性或微碱性。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。三沼气发酵条件沼气发酵是多种微生物分解有机物产生甲烷的过程。要使沼气发酵正常进行，获得较高产气量，就必须保证沼气细菌进行正常生命活动（包括生长、发育、繁殖、代谢等）所需要的基本

6、条件。一、沼气细菌：制取沼气必须有沼气细菌才行，这和发面需要酵母菌一样。如杲没有沼气细菌的作用，沼气池内的有机物本身是不会转变成沼气的。含有优良沼气菌种的接种物普遍存在于粪坑底污泥、下水道污泥、沼气发酵的渣水、沼泽污泥和豆制品作坊下水沟污泥屮，新建沼气池可以到这些地方去收集菌种。这些含有大量沼气发酵细菌的污泥称为接种物。沼气发酵加入接种物的操作过程称为接种，新建沼气池头一次装料，如果不加入足够数量含有沼气细菌的接种物，常常很难产气或产气率不高，甲烷含量低，无法燃烧。另外，加入适量的接种物，可以避免沼气池发酵初期

7、产酸过多而导致发酵受阻。一般投入的新鲜发酵原料本身带有的菌种很少，如果不预先富集和加入沼气菌种，将会迟迟不产气或产气少，所产沼气屮甲烷含量也很少。因此在新池启动或老池人换料时，一定要添加一定量的接种物，接种物太少，不利于产气。接种物过多，又会占去沼气池的有效容积，影响产气量（见表2-1）。通过实践，加入接种物的数量一般应占发酵料液总重量的10%〜30%为宜。对于中温和高温沼气发酵，述要注意沼气菌的驯化培养问题，以适应相应的发酵温度。四沼气发酵原理沼气发酵又称厌氧消化，是指各种有机物在厌氧条件下，被各类沼气发酵微

8、生物分解转化，最终生成沼气的过程。1三阶段理论1.1液化阶段用作沼气发酵原料的有机物种类繁多，如禽畜粪便、作物秸秆、食品加工废物和废水，以及酒精废料K3沼气发酵屮食物链和能量分配图等，其主耍化学成分为多糖、蛋白质和脂类。其中多糖类物质是发酵原料的主要成分，它包括淀粉、纤维索、半纤维索、果胶质等。这些复杂有机物大多数在水中不能溶解，必须首先被发酵细菌所分泌的胞外酶水解为可溶性糖、肽、氨基