改变农村的沼气发酵技术 邵将16307130106 中国农村使用沼气有着悠久的历史。目前,全球普遍存在的农村工业化所造成的环境污 染以及城市化进程加速带来的人口流动和气候变化等,已经成为国际政治热点,同时也提上 了中国政府的议事日程。在这样的环境下,大型沼气工程技术就变得越来越重要,因为它有 助于在未来低碳社会中实现循环经济、环境保护、减排温室气体和生产可再生能源等目标。 而沼气工程的核心便是沼气发酵技术 技术原理 沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵和甲烷发酵,是指有机物质(如人畜家禽粪便、秸 秆、杂草等)在一定的水分、温度和厌氧条件下,通过种类繁多、数量巨大、且功能不同的 各类微生物的分解代谢,最终形成甲烷和二氧化碳等混合性气体(沼气)的复杂的生物化学 过程。具体分为以下三个阶段 碳水化合物发酵性细菌 有机质:白质 产氢产乙酸细菌 产早觉缩商O4,H 指防酸甘油 L,Hs等 产酸阶段 一产甲阶段 图2厌氧发酵三阶段 (一)液化阶段 农作物秸秆、人畜粪便、垃圾以及其他各种有机废弃物,通常是以大分子状态存在的碳 水化合物,如淀粉、纤维素及蛋白质等。他们不能被微生物直接吸收利用,必须通过微生物 分泌的胞外酶(如纤维素酶、肽酶和脂肪酶等)进行酶解,分解成可溶于水的小分子化合物 (即多糖水解成单糖或双糖,蛋白质分解成肽和氨基酸,脂肪分解成甘油和脂肪酸)。这些 小分子化合物进入到微生物细胞内,进行的一系列的生物化学反应,这个过程称为液化 (二)产酸阶段 液化完毕后,在不产甲烷微生物群的作用下,将单糖类、肽、氨基酸、甘油、脂肪酸等 物质转化成简单的有机酸(如甲酸、乙酸、丙酸和乳酸等)、醇(如甲醇、乙醇等)以及」 氧化碳、氢气、氨气和硫化氢等,由于其主要的产物是挥发性的有机酸(其中以乙酸为主, 约占80%),故此阶段称为产酸阶段。 (三)产甲烷阶段 产酸阶段完成后,这些有机酸、醇已经二氧化碳和氨气等物质又被产甲烷微生物群(又 称产甲烷细菌)分解成甲烷和二氧化碳,或通过氢还原二氧化碳形成甲烷,这个过程称为产 甲烷阶段。这种以甲烷和二氧化碳为主的混合气体便称为沼气
改变农村的沼气发酵技术 邵将 16307130106 中国农村使用沼气有着悠久的历史。目前，全球普遍存在的农村工业化所造成的环境污 染以及城市化进程加速带来的人口流动和气候变化等，已经成为国际政治热点，同时也提上 了中国政府的议事日程。在这样的环境下，大型沼气工程技术就变得越来越重要，因为它有 助于在未来低碳社会中实现循环经济、环境保护、减排温室气体和生产可再生能源等目标。 而沼气工程的核心便是沼气发酵技术。 技术原理 沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵和甲烷发酵，是指有机物质（如人畜家禽粪便、秸 秆、杂草等）在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过种类繁多、数量巨大、且功能不同的 各类微生物的分解代谢，最终形成甲烷和二氧化碳等混合性气体（沼气）的复杂的生物化学 过程。具体分为以下三个阶段。 （一）液化阶段 农作物秸秆、人畜粪便、垃圾以及其他各种有机废弃物，通常是以大分子状态存在的碳 水化合物，如淀粉、纤维素及蛋白质等。他们不能被微生物直接吸收利用，必须通过微生物 分泌的胞外酶（如纤维素酶、肽酶和脂肪酶等）进行酶解，分解成可溶于水的小分子化合物 （即多糖水解成单糖或双糖，蛋白质分解成肽和氨基酸，脂肪分解成甘油和脂肪酸）。这些 小分子化合物进入到微生物细胞内，进行的一系列的生物化学反应，这个过程称为液化。 （二）产酸阶段 液化完毕后，在不产甲烷微生物群的作用下，将单糖类、肽、氨基酸、甘油、脂肪酸等 物质转化成简单的有机酸（如甲酸、乙酸、丙酸和乳酸等）、醇（如甲醇、乙醇等）以及二 氧化碳、氢气、氨气和硫化氢等，由于其主要的产物是挥发性的有机酸（其中以乙酸为主， 约占 80%），故此阶段称为产酸阶段。 （三）产甲烷阶段 产酸阶段完成后，这些有机酸、醇已经二氧化碳和氨气等物质又被产甲烷微生物群（又 称产甲烷细菌）分解成甲烷和二氧化碳，或通过氢还原二氧化碳形成甲烷，这个过程称为产 甲烷阶段。这种以甲烷和二氧化碳为主的混合气体便称为沼气
H2+Ho 阳12厌氧雨化三阶段过程 FLTremsags preem daRUl 技术应用 该技术应用总体上分为两个方面 (1)利用沼气发酵处理人畜粪便,秸秆,杂草等等,从而极大地改善了农村生活环境 畜禽粪便污水排放问题急剧增加,成为我国主要农业活动区域的重要污染源。随 着畜禽粪便量的大增,畜禽粪便作为农业肥料的比例大幅度下降,而且大部分的 粪便没有经过无害化处理,严重污染了水体,大气等。另外,农村秸秆,杂草处 理问题始终是农村建设的大麻烦,焚烧秸秆极大的污染了大气环境。利用沼气发 酵则能很好地解决。首先将秸秆,杂草,粪便做预处理,之后经过一系列过程发 酵。不仅无污染,而且能够很好地利用废物资源。 (2)利用沼气发酵产生沼气,从而节省了大量资源。用沼气煮饭照明,既节约家庭经 济开支,又节约家庭主妇的劳作时间,降低劳动强度;使用沼肥,提高农产品质 量和品质,增加经济收入,降低农业污染,为无公害农产品生产奠定基础。同时 还可以利用沼气发电,大大节省了资源。 技术优缺点 优点:1节约农村资源。用沼气可烧水、做饭、照明、取暖、洗澡,成本低廉 用处很大。 2改善农村卫生条件。把粪便,秸秆等废弃物通过沼气池密闭发酵后,能有 效杀灭各种虫卵病菌,从而有效地处理这些弃废物,保持农村环境卫生的整洁 减少空气污染和疾病发生。 3促进养殖业发展。沼液中含有多种微量元素,特别是氨基酸含量十分丰富, 且均为可溶性营养物质,易于消化吸收。用沼液养猪,每头每年可节省精料40公 斤,还可缩短饲养期1525天,从而降低成本 4、贮藏水果。利用沼气中甲烷和二氧化碳含量高、含氧量低,以及甲烷无 毒的特性,达到水果贮藏保鲜作用,而且贮期长,好果率高,成本低,保持其外
技术应用 该技术应用总体上分为两个方面。 (1) 利用沼气发酵处理人畜粪便，秸秆，杂草等等，从而极大地改善了农村生活环境。 畜禽粪便污水排放问题急剧增加，成为我国主要农业活动区域的重要污染源。随 着畜禽粪便量的大增，畜禽粪便作为农业肥料的比例大幅度下降，而且大部分的 粪便没有经过无害化处理，严重污染了水体，大气等。另外，农村秸秆，杂草处 理问题始终是农村建设的大麻烦，焚烧秸秆极大的污染了大气环境。利用沼气发 酵则能很好地解决。首先将秸秆，杂草，粪便做预处理，之后经过一系列过程发 酵。不仅无污染，而且能够很好地利用废物资源。 (2) 利用沼气发酵产生沼气，从而节省了大量资源。用沼气煮饭照明，既节约家庭经 济开支，又节约家庭主妇的劳作时间，降低劳动强度；使用沼肥，提高农产品质 量和品质，增加经济收入，降低农业污染，为无公害农产品生产奠定基础。同时 还可以利用沼气发电，大大节省了资源。 技术优缺点 优点：1 节约农村资源。用沼气可烧水、做饭、照明、取暖、洗澡，成本低廉， 用处很大。 2 改善农村卫生条件。把粪便，秸秆等废弃物通过沼气池密闭发酵后，能有 效杀灭各种虫卵病菌，从而有效地处理这些弃废物，保持农村环境卫生的整洁， 减少空气污染和疾病发生。 3 促进养殖业发展。沼液中含有多种微量元素，特别是氨基酸含量十分丰富， 且均为可溶性营养物质，易于消化吸收。用沼液养猪，每头每年可节省精料 40 公 斤，还可缩短饲养期 15—25 天，从而降低成本。 4、贮藏水果。利用沼气中甲烷和二氧化碳含量高、含氧量低，以及甲烷无 毒的特性，达到水果贮藏保鲜作用，而且贮期长，好果率高，成本低，保持其外
观硬度、甜度等鲜果风味。等等 缺点:1含有硫化氢气体有毒还含有多种杂气,臭气。 2温度低的季节产气量就少,一般受季节环境温度限制产气量。 3管理较为麻烦
观硬度、甜度等鲜果风味。等等 缺点：1 含有硫化氢气体,有毒.还含有多种杂气,臭气。 2 温度低的季节产气量就少，一般受季节环境温度限制产气量。 3 管理较为麻烦