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沼气发酵原理和条件是什么？

沼气发酵是指利用人、畜粪便和秸秆、污水等各种有机物 在厌氧条件下，经发酵微生物分解转化，最终产生沼气的过 程。 发酵微生物细分五大类：发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢 产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌等。 粗分两大类：产 酸菌和产甲烷菌。 发酵过程分三个阶段： 一是液化阶段。在沼气发酵中，首先发酵细菌群利用它分泌 的胞外酶，对有机物进行体外酶解，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物。 二是产酸阶段。由三种菌群发酵性细菌、产氢产乙酸菌、 耗氢产乙酸菌合称产酸菌共同作用，产生乙酸、氢和二氧化 碳。 三是产甲烷阶段。在此阶段，食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷 氧化碳小...全部

   沼气发酵是指利用人、畜粪便和秸秆、污水等各种有机物 在厌氧条件下，经发酵微生物分解转化，最终产生沼气的过 程。 发酵微生物细分五大类：发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢 产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌等。
  粗分两大类：产 酸菌和产甲烷菌。 发酵过程分三个阶段： 一是液化阶段。在沼气发酵中，首先发酵细菌群利用它分泌 的胞外酶，对有机物进行体外酶解，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物。
   二是产酸阶段。由三种菌群发酵性细菌、产氢产乙酸菌、 耗氢产乙酸菌合称产酸菌共同作用，产生乙酸、氢和二氧化 碳。 三是产甲烷阶段。在此阶段，食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷 氧化碳小分子化合物等生成甲烷。
   五类细菌的共性是：①生长缓慢；②严格厌氧；③只需要简 单的有机物作为营养；④适合中性偏碱环境；⑤代谢最终产物为 甲烷和二氧化碳。 沼气发酵条件： (1) 严格的厌氧条件。沼气发酵中起主要作用的是产酸菌和 产甲烷菌，两大菌群为厌氧菌，在空气中暴露几秒就会死亡。
  因 此，严格的厌氧环境是沼气发酵最主要的条件之一。 (2) 发酵原料。20世纪70、80年代，用秸秆不易腐、有蜡质 层、易结壳，现通常用人畜粪，要求C/N比在25-30:1之间。 (3) 厌氧活性污泥（沼气细菌）。
  普遍存在于粪坑底污泥， 下水道污泥、沼气发酵渣水、沼泽污泥，是有生命的东西，加人 量占总发酵料液的10% - 15%。 (4) 温度。沼气发酵，一般采用常温发酵，温度范围在8- 65t：之间，最适宜温度为351C左右。
  温度是生产沼气的重要条 件，温度越高，产沼气就越多，温度越底，产沼气就少或不产 气。 (5) 酸碱度。沼气发酵细菌最适宜的pH即酸碱度为6。8- 7。5之间，发酵微生物生长旺盛。沼气火蓝火苗为正常，如发现 红黄火苗即偏酸。
   影响PH的因素：①原料本身就偏酸或偏碱，如酒厂废料, pH在5。5以下，就是料液酸化的标志，pH在3。5-5之间，为 严重偏酸；②投料浓度过高，产酸之后pH下降；③原料当中混 有大量的毒性物质。
   调节方法：如果出现红黄火苗，加草木灰进行调节。①从出 料口抽出7-8桶沼液，加一桶草木灰，从厕所进料口冲进沼气 池内；②石灰水澄清液加沼液水逐渐调节，方法同上。 如果不出现红黄火苗，不产气，方法是除去一部分料液，使 浓度达到6% -10%，剧毒物质要除去。
   (6) 浓度。农村沼气池一般采用6%-10%的发酵料液浓度 较适宜。冬、春两季温度低，浓度在10%;夏、秋温度高，浓 度要求在6%。 (7) 负荷。单位体积消化器，每天所承受的有机物的量。
  每 立方米沼气池，每天处理粪便的量，为沼气池的负荷。10米3的 沼气池，一天只能处理大猪1头，小猪2-3头，要求每天料液 随进随出。 影响负荷的因素：①消化器的容积，负荷与容积成正比；② 原料的性质，秸杆原料发酵时间长，滞留期长；③活性污泥的含 量；④发酵原料的浓度，负荷与浓度成正比；⑤消化器的类型 (与温度有关)。
   (8) 搅拌。搅拌优点：①打破发酵池内有机物结壳；②发酵 温度均勻；③原料与活性污泥（菌种）充分接触。 搅拌方法：①料液回流搅拌。晴天下午1-2时，从出料口 掏出0。5-1吨沼液，再从厕所进料口冲进池内；②机械搅拌。
  
   从出料口用粪勺搅拌，来回拉动，使料液波动。 (9) 毒性物质。毒性物质有重金属化合物无机盐和有机盐， 各种剧毒农药、电石、电液废水、能做土农药的各种植物、洗涤 剂、酸菜水、工业废水等。在一定量条件下，具有促进作用，超 量起到抑制作用。收起