第6章生物质能转化的生物学方法

1、第第6章章 生物质能转化的生物质能转化的生物学方法生物学方法第第1节节 概述概述l 燃烧、热解、汽化和液化等燃烧、热解、汽化和液化等热化学方法热化学方法，是利用，是利用外部的外部的热量热量将生物质转化为有用的将生物质转化为有用的燃料燃料。l 与与热化学方法不同，用生物学热化学方法不同，用生物学(或称生物化学或称生物化学)方方法转化生物质能，是利用法转化生物质能，是利用微生物微生物来进行的来进行的。因此。因此该方法也叫该方法也叫微生物方法微生物方法。l 微生物微生物对生物质内的碳和水的还原通常发生在缺对生物质内的碳和水的还原通常发生在缺少空气的水环境中，该过程分若干步骤，并产生少空气的水环境中，

2、该过程分若干步骤，并产生多种代谢产物。多种代谢产物。l 生物质在生物质在缺少空气缺少空气的情况下的消化称为的情况下的消化称为厌氧消化厌氧消化，主要靠主要靠厌氧菌厌氧菌；l 在在有空气有空气的情况下的消化的情况下的消化(腐烂腐烂)称为称为需氧消化需氧消化，主要靠主要靠好氧菌好氧菌。有机质。有机质在在有氧有氧情况下的情况下的腐烂腐烂，比，比如堆肥，温度可以达到如堆肥，温度可以达到90。在。在生物圈的二氧化生物圈的二氧化碳循环中，好氧菌起到了很大的作用碳循环中，好氧菌起到了很大的作用。l 微生物微生物对有机质的还原也称为对有机质的还原也称为发酵发酵。l 从从技术和能量的角度，有两种最重要的生物质能技

3、术和能量的角度，有两种最重要的生物质能生物学转化方法：生物学转化方法：l (1)生物质生物质发酵发酵制制甲烷甲烷(沼气沼气)；l (2)生物质生物质发酵发酵制制乙醇乙醇。第第2节节 沼气的生产沼气的生产l 在自然界中，沼气的生成是一种在自然界中，沼气的生成是一种古老古老的现象的现象。l 由于由于人们最先注意到在湖泊和沼泽中常常有气泡人们最先注意到在湖泊和沼泽中常常有气泡从水底的污泥中冒出，这些气体收集起来可以点从水底的污泥中冒出，这些气体收集起来可以点燃，便称这种气体为燃，便称这种气体为“沼气沼气”。l 沼气沼气是多种微生物在是多种微生物在厌氧厌氧条件下对有机物质进行条件下对有机物质进行分解代

4、谢的产物，其主要成分是分解代谢的产物，其主要成分是甲烷甲烷(约约60%)和和二二氧化碳氧化碳(约约35%)，还有少量的，还有少量的水蒸气、硫化氢、一水蒸气、硫化氢、一氧化碳、氢气、氮气氧化碳、氢气、氮气等其他气体。等其他气体。l 沼气的生产过程也称为沼气的生产过程也称为沼气发酵沼气发酵。l 沼气发酵是有机物质在一定温度、湿度、酸碱度沼气发酵是有机物质在一定温度、湿度、酸碱度和厌氧条件下，经过沼气菌群和厌氧条件下，经过沼气菌群发酵发酵(消化消化)，生产，生产沼气沼气、消化液消化液和和消化污泥消化污泥的过程的过程。l 沼气发酵产生的三种物质沼气发酵产生的三种物质应用价值应用价值都很高都很高。l 沼

5、气沼气以甲烷为主，可作以甲烷为主，可作燃料燃料，是一种清洁能源，是一种清洁能源。l 消化液消化液(沼液沼液)含有可溶性氧、磷、钾速效肥分，含有可溶性氧、磷、钾速效肥分，是优质是优质肥料肥料。l 消化消化污泥污泥(沼渣沼渣)的主要成分是菌体、难分解的有的主要成分是菌体、难分解的有机残渣和无机物，是一种优良迟效机残渣和无机物，是一种优良迟效有机肥有机肥，并有，并有改良土壤改良土壤的功效。的功效。一、沼气发酵的基本过程一、沼气发酵的基本过程l 沼气发酵是一个复杂的微生物学过程沼气发酵是一个复杂的微生物学过程。l 沼气沼气发酵在自然界中广泛存在，如在人和动物的发酵在自然界中广泛存在，如在人和动物的肠道

6、，腐烂树木的木质部，河流、湖泊和海洋的肠道，腐烂树木的木质部，河流、湖泊和海洋的沉积物中，水淹的土壤、沼泽、污水、粪坑中都沉积物中，水淹的土壤、沼泽、污水、粪坑中都有沼气发酵微生物的存在有沼气发酵微生物的存在。l 修建修建沼气池就是模仿自然环境为沼气发酵微生物沼气池就是模仿自然环境为沼气发酵微生物创造合适的生存条件，使沼气池内能够生长繁殖创造合适的生存条件，使沼气池内能够生长繁殖出更多的沼气发酵微生物，从而用人工的办法生出更多的沼气发酵微生物，从而用人工的办法生产沼气。产沼气。1、沼气发酵的三个阶段、沼气发酵的三个阶段l 沼气发酵的有机物种类很多，如畜禽粪便、食品沼气发酵的有机物种类很多，如畜

7、禽粪便、食品加工的有机废物和废水、居民生活的有机废物和加工的有机废物和废水、居民生活的有机废物和废水、作物秸秆等废水、作物秸秆等。l 这些这些有机物的化学成分主要为多糖、蛋白质和脂有机物的化学成分主要为多糖、蛋白质和脂类类。l 它们它们变为沼气的整个过程通常分为三个阶段，即变为沼气的整个过程通常分为三个阶段，即液化液化(水解水解)阶段、产酸阶段、产甲烷阶段阶段、产酸阶段、产甲烷阶段。l 液化液化阶段和产酸阶段合称为不产甲烷阶段，有时阶段和产酸阶段合称为不产甲烷阶段，有时也简称为产酸也简称为产酸阶段。阶段。l 第一阶段是液化阶段，也称为水解发酵阶段第一阶段是液化阶段，也称为水解发酵阶段。l 各种

8、各种固形有机物通常不能进入微生物体内而为微固形有机物通常不能进入微生物体内而为微生物所利用生物所利用。l 许多许多微生物能分泌各种胞外酶微生物能分泌各种胞外酶(大多是水解酶类大多是水解酶类)。在这些胞外酶的作用下，固形有机物被水解成分在这些胞外酶的作用下，固形有机物被水解成分子量较小的可溶性物质子量较小的可溶性物质。l 经过经过水解作用之后，多糖分解为可溶性单糖，蛋水解作用之后，多糖分解为可溶性单糖，蛋白质分解为肽或氨基酸，脂肪分解为甘油和脂肪白质分解为肽或氨基酸，脂肪分解为甘油和脂肪酸。这些可溶性物质就可以进入细胞之内而被微酸。这些可溶性物质就可以进入细胞之内而被微生物利用。生物利用。l 第

9、二阶段是产酸阶段第二阶段是产酸阶段。l 进入进入细胞的各种可溶性物质在各种胞内酶的作用细胞的各种可溶性物质在各种胞内酶的作用下进一步分解代谢，生成各种挥发性脂肪酸，其下进一步分解代谢，生成各种挥发性脂肪酸，其中主要是乙酸中主要是乙酸(CH3COOH)，同时也有氧、二氧化，同时也有氧、二氧化碳和少量其他产物碳和少量其他产物。l 由于由于有机酸的生成是其主要特点，故称为产酸阶有机酸的生成是其主要特点，故称为产酸阶段。段。l 第三阶段是由甲烷菌所完成的产甲烷阶段第三阶段是由甲烷菌所完成的产甲烷阶段。l 甲烷甲烷菌分解乙酸形成甲烷和二氧化碳，或利用氢菌分解乙酸形成甲烷和二氧化碳，或利用氢还原二氧化碳形

10、成甲烷，或转化甲醇形成甲烷还原二氧化碳形成甲烷，或转化甲醇形成甲烷。l 在在形成的甲烷中，约形成的甲烷中，约30%来自氢还原二氧化碳，来自氢还原二氧化碳，70%来自乙酸的分解来自乙酸的分解。l 乙酸乙酸(盐盐)的降解在甲烷形成过程中具有重要作用，的降解在甲烷形成过程中具有重要作用，是主要代谢途径是主要代谢途径。l 和和液化阶段相比较，这一阶段进行得较快液化阶段相比较，这一阶段进行得较快。l 不同不同的有机基质物生成甲烷的速度也不相同。的有机基质物生成甲烷的速度也不相同。l 沼气发酵中几种典型的产生甲烷的反应沼气发酵中几种典型的产生甲烷的反应如下如下：l 甲酸的分解甲酸的分解：乙酸的分解：乙酸的

11、分解：甲醇的分解：甲醇的分解：二氧化碳的还原：二氧化碳的还原：乙醇的氧化使二氧化碳还原：乙醇的氧化使二氧化碳还原：l 纤维素纤维素(C6H10O5)n 也是沼气发酵的一种多糖原料。也是沼气发酵的一种多糖原料。其发酵最终生成甲烷的过程分几个阶段其发酵最终生成甲烷的过程分几个阶段：l 首先首先被发酵性细菌所分泌的胞外酶水解为可溶被发酵性细菌所分泌的胞外酶水解为可溶性的葡萄糖性的葡萄糖(C6H12O6)；l 葡萄糖被吸收进发酵性细菌的细胞，经发酵转葡萄糖被吸收进发酵性细菌的细胞，经发酵转化为乙酸化为乙酸(CH3COOH)、丙酸、丙酸(CH3CH2COOH)、丁酸、丁酸(CH3CH2CH2COOH)和

12、一定量的氢、二氧化碳和一定量的氢、二氧化碳；l 丙酸和丁酸由产氢产乙酸菌分解转化为乙酸、丙酸和丁酸由产氢产乙酸菌分解转化为乙酸、二氧化碳及二氧化碳及/或氢或氢；l 乙酸在产甲烷菌的作用下转化为甲烷和二氧化乙酸在产甲烷菌的作用下转化为甲烷和二氧化碳碳。l 纤维素纤维素发酵产生沼气的总反应式为发酵产生沼气的总反应式为l 上述沼气发酵的三个阶段中，液化阶段是沼气发上述沼气发酵的三个阶段中，液化阶段是沼气发酵速度的限速步骤酵速度的限速步骤。l 因为因为液化阶段是由水解反应来完成的，这些水解液化阶段是由水解反应来完成的，这些水解反应大多需要能量，而不能为微生物提供能量，反应大多需要能量，而不能为微生物提

13、供能量，所以成为沼气发酵的限速步骤所以成为沼气发酵的限速步骤。l 固体固体物质水解的快慢直接影响沼气生成的速度，物质水解的快慢直接影响沼气生成的速度，而且水解的程度也直接影响沼气的产量。而且水解的程度也直接影响沼气的产量。l 大多数发酵原料，尤其是各种农作物剩余物，其大多数发酵原料，尤其是各种农作物剩余物，其固形物含量高，可溶性成分少，因此必须采用某固形物含量高，可溶性成分少，因此必须采用某些预处理方法来加快液化阶段的进行和提高液化些预处理方法来加快液化阶段的进行和提高液化的程度，如将作物秸秆切碎或粉碎和进行堆沤处的程度，如将作物秸秆切碎或粉碎和进行堆沤处理等理等。l 某些工业废水如酒糟废液、

14、合成脂肪酸废水等，某些工业废水如酒糟废液、合成脂肪酸废水等，其可溶性有机物较多，在入池发酵之前已完成了其可溶性有机物较多，在入池发酵之前已完成了液化阶段，因此它们的发酵速度快，在池内滞留液化阶段，因此它们的发酵速度快，在池内滞留期可缩短到几十小时或几小时，因而可获得很高期可缩短到几十小时或几小时，因而可获得很高的体积产气率的体积产气率(m3/(m3料液料液天天)。l 在在实际的沼气发酵过程中，三个阶段是相互衔接实际的沼气发酵过程中，三个阶段是相互衔接和相互制约的，它们之间保持着动态平衡，从而和相互制约的，它们之间保持着动态平衡，从而使基质不断分解，沼气不断产生使基质不断分解，沼气不断产生。l

15、目前目前绝大多数沼气发酵都是使液化、产酸和产甲绝大多数沼气发酵都是使液化、产酸和产甲烷在一个发酵池中完成，因而在同一时间里实际烷在一个发酵池中完成，因而在同一时间里实际上由各种不同的微生物菌群进行着各种不同的发上由各种不同的微生物菌群进行着各种不同的发酵过程。酵过程。2、沼气发酵的微生物、沼气发酵的微生物l 按照上述的沼气发酵过程，可以将参与沼气发酵按照上述的沼气发酵过程，可以将参与沼气发酵的微生物分为两大类群，即不产甲烷的微生物分为两大类群，即不产甲烷(产酸产酸)的和的和产甲烷的微生物类群产甲烷的微生物类群。l (1)不产甲烷微生物类群不产甲烷微生物类群l 沼气发酵过程中，参与产酸阶段的不产

16、甲烷微生沼气发酵过程中，参与产酸阶段的不产甲烷微生物的种类繁多，包括细菌、真菌和原生动物三大物的种类繁多，包括细菌、真菌和原生动物三大类，其中主要是细菌类，真菌和原生动物数量少，类，其中主要是细菌类，真菌和原生动物数量少，作用也不大作用也不大。l 不不产甲烷细菌有许多种，按呼吸类型来分有专性产甲烷细菌有许多种，按呼吸类型来分有专性厌氧菌、兼性厌氧菌和好氧性菌，其中以专性厌厌氧菌、兼性厌氧菌和好氧性菌，其中以专性厌氧菌为主，数量最多。氧菌为主，数量最多。l 厌氧菌是不产甲烷阶段主要起作用的菌类，根据厌氧菌是不产甲烷阶段主要起作用的菌类，根据作用基质来分，有纤维分解菌、半纤维分解菌、作用基质来分，

17、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、果胶淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌、果胶分解菌和一些特殊的细菌，如产氢菌、产乙酸菌分解菌和一些特殊的细菌，如产氢菌、产乙酸菌等等。l 对对不同的发酵原料和不同的发酵条件，发酵设备不同的发酵原料和不同的发酵条件，发酵设备中各种微生物群的数量和发酵效率都有较大的变中各种微生物群的数量和发酵效率都有较大的变化化。l 由于由于产甲烷菌不能直接利用发酵原料中的有机物，产甲烷菌不能直接利用发酵原料中的有机物，而只能利用由不产甲烷菌分解生成的简单的小分而只能利用由不产甲烷菌分解生成的简单的小分子化合物，所以不产甲烷微生物在沼气发酵中的子

18、化合物，所以不产甲烷微生物在沼气发酵中的地位十分重要。地位十分重要。l (2)产甲烷微生物类群产甲烷微生物类群l 产甲烷菌是一群非常特殊的微生物。它们严格厌产甲烷菌是一群非常特殊的微生物。它们严格厌氧，对氧和氧化剂非常敏感，即使存在微量的氧氧，对氧和氧化剂非常敏感，即使存在微量的氧都会对产甲烷菌造成不利影响都会对产甲烷菌造成不利影响。l 产甲烷菌产甲烷菌是厌氧消化过程链中最后的菌群，将少是厌氧消化过程链中最后的菌群，将少数几种由不产甲烷菌群代谢得到的终产物转化为数几种由不产甲烷菌群代谢得到的终产物转化为甲烷甲烷。l 它们它们在代谢在代谢H2、CO2、甲酸、乙酸、甲醇、甲胺时，、甲酸、乙酸、甲醇

19、、甲胺时，从中获得碳源和能源来维持细胞的生长繁殖。从中获得碳源和能源来维持细胞的生长繁殖。l 根据这一特点，有人认为甲烷菌是更为古老的生根据这一特点，有人认为甲烷菌是更为古老的生物，原始甲烷菌出现时，碳水化合物还未被选择物，原始甲烷菌出现时，碳水化合物还未被选择用来作为能量代谢的基质，它们只能靠简单的有用来作为能量代谢的基质，它们只能靠简单的有机酸、醇分子或机酸、醇分子或H2、CO2来生活来生活。l 由于由于它们专门以形成甲烷的代谢方式生活于厌氧它们专门以形成甲烷的代谢方式生活于厌氧环境中，靠其他微生物代谢的终产物而生存，没环境中，靠其他微生物代谢的终产物而生存，没有相应的菌类与它们竞争，因而

20、得以长期生存下有相应的菌类与它们竞争，因而得以长期生存下来来。l 沼气发酵时，产甲烷菌靠其他细菌代谢作用的终沼气发酵时，产甲烷菌靠其他细菌代谢作用的终产物而生存，这就使沼气发酵对各种复杂有机物产物而生存，这就使沼气发酵对各种复杂有机物具有广泛的适应性。产甲烷菌有中温具有广泛的适应性。产甲烷菌有中温(3537)类类型，也有高温型，也有高温(5055)类型；适宜生长的类型；适宜生长的pH值大值大致为致为6.57.6；它们都以；它们都以NH4+作为主要氮素来源作为主要氮素来源。l 在正常沼气发酵中，各类微生物相互协同和相互在正常沼气发酵中，各类微生物相互协同和相互制约，共同维持发酵过程的平衡制约，共

21、同维持发酵过程的平衡。l 例如例如，食氢甲烷菌利用，食氢甲烷菌利用H2还原还原CO2成成CH4而获得能而获得能量，使有机质发酵分解过程中释放出来的量，使有机质发酵分解过程中释放出来的H2不断不断得到利用，有助于各种基质和中间产物的不断降得到利用，有助于各种基质和中间产物的不断降解解。l 而而H2连续不断地被利用又可提高产氢菌的产氢量，连续不断地被利用又可提高产氢菌的产氢量，这样就使沼气发酵中产甲烷过程和产氢过程达到这样就使沼气发酵中产甲烷过程和产氢过程达到平衡平衡。l 又又如食酸产甲烷菌不断利用不产甲烷菌提供的代如食酸产甲烷菌不断利用不产甲烷菌提供的代谢产物，使不产甲烷微生物和产甲烷微生物达到

22、谢产物，使不产甲烷微生物和产甲烷微生物达到平衡，产酸和产甲烷达到平衡。平衡，产酸和产甲烷达到平衡。l 微生物的抑制作用包括自身抑制和种间的抑制。氢的微生物的抑制作用包括自身抑制和种间的抑制。氢的积累可抑制产氢菌继续产氢；酸的积累可抑制产酸菌积累可抑制产氢菌继续产氢；酸的积累可抑制产酸菌继续产酸继续产酸。l 而而产酸菌和产甲烷菌要求的最适条件不同，因而彼此产酸菌和产甲烷菌要求的最适条件不同，因而彼此相互矛盾相互矛盾。l 在在发酵初期产酸菌有较适宜的生活条件，生长旺盛，发酵初期产酸菌有较适宜的生活条件，生长旺盛，是这一阶段的优势微生物，但产氢细菌大量产生氢后，是这一阶段的优势微生物，但产氢细菌大量

23、产生氢后，pH值和氧化还原势变得有利于产甲烷菌生长，甲烷菌值和氧化还原势变得有利于产甲烷菌生长，甲烷菌数量大大增加数量大大增加。l 这就是说这就是说产氢细菌的活动对产酸菌有抑制作用而对甲产氢细菌的活动对产酸菌有抑制作用而对甲烷菌有协同作用，从而使产酸到产甲烷这一过程的微烷菌有协同作用，从而使产酸到产甲烷这一过程的微生物的消长和生物化学反应的变化达到平衡生物的消长和生物化学反应的变化达到平衡。l 在在正常发酵的沼气池中，正常发酵的沼气池中，pH值始终能维持适宜的状态值始终能维持适宜的状态而不需人为的控制而不需人为的控制。3、沼气发酵的特点、沼气发酵的特点l 综合沼气发酵的生物过程和生物化学过程来

24、看，综合沼气发酵的生物过程和生物化学过程来看，与有机物在好氧条件下进行分解代谢相比较，沼与有机物在好氧条件下进行分解代谢相比较，沼气发酵有以下几个特点。气发酵有以下几个特点。l (1)沼气微生物自身耗能少沼气微生物自身耗能少。l 在在基质分解代谢为沼气的过程中，沼气微生物获基质分解代谢为沼气的过程中，沼气微生物获得的能量和物质足以满足自身生长繁殖的需要得的能量和物质足以满足自身生长繁殖的需要。l 在在基质条件相同的情况下，厌氧消化所释放的能基质条件相同的情况下，厌氧消化所释放的能量仅为好氧分解的量仅为好氧分解的1/301/20。l 由于由于获得的能量少，沼气微生物自身的生长繁殖获得的能量少，沼

25、气微生物自身的生长繁殖较慢，生成的污泥量也少较慢，生成的污泥量也少。l 基质基质中大约中大约90%的的COD被转化成了沼气，这样一被转化成了沼气，这样一方面减少了发酵的后处理量，另一方面也使人们方面减少了发酵的后处理量，另一方面也使人们利用废物中的能量成为可能利用废物中的能量成为可能。l 另外另外，由于沼气微生物生长繁殖缓慢，所以厌氧，由于沼气微生物生长繁殖缓慢，所以厌氧消化要有较长的滞留期和较大体积的厌氧消化器消化要有较长的滞留期和较大体积的厌氧消化器。l (2)沼气发酵能处理高浓度的有机废物沼气发酵能处理高浓度的有机废物。l 好好氧条件下一般只能处理氧条件下一般只能处理COD含量为含量为1

26、000mg/L以以下的有机废水，而沼气发酵处理的废物下的有机废水，而沼气发酵处理的废物COD含量含量可以高达可以高达10000mg/L以上以上。l 除除各种废水外，用沼气发酵还可以处理固形物含各种废水外，用沼气发酵还可以处理固形物含量较高的农业废物和城市垃圾。量较高的农业废物和城市垃圾。l (3)沼气微生物对营养要求较低，能处理的废物种沼气微生物对营养要求较低，能处理的废物种类多类多。l 除除城市下水道污泥、各种农作物废物以外，酒厂城市下水道污泥、各种农作物废物以外，酒厂废液、合成脂肪酸废水、皮革污泥等都可以用来废液、合成脂肪酸废水、皮革污泥等都可以用来进行沼气发酵。进行沼气发酵。l (4)沼

27、气发酵受温度的影响较大沼气发酵受温度的影响较大。l 沼气沼气微生物分为高温菌群、中温菌群和低温菌群微生物分为高温菌群、中温菌群和低温菌群。l 高温高温和中温菌群有较强的代谢能力，因此滞留期和中温菌群有较强的代谢能力，因此滞留期缩短，但必须给沼气池输入能量缩短，但必须给沼气池输入能量。l 温度温度的变动对沼气发酵影响较大，一般大中型沼的变动对沼气发酵影响较大，一般大中型沼气工程都是采用比常温发酵工艺的温度高的恒定气工程都是采用比常温发酵工艺的温度高的恒定的温度发酵。的温度发酵。l (5)发酵的主要终产物发酵的主要终产物(CH4和和CO2)很容易从发酵液很容易从发酵液中分离出来中分离出来。l 甲烷

28、甲烷是极有用的气体燃料，并容易从发酵液中分是极有用的气体燃料，并容易从发酵液中分离，这就为人们利用废物能量创造了条件。离，这就为人们利用废物能量创造了条件。二、沼气发酵的工艺条件二、沼气发酵的工艺条件l 沼气发酵是一个复杂的生物学和生物化学过程，沼气发酵是一个复杂的生物学和生物化学过程，要保持这个过程的正常进行，就必须保持和控制要保持这个过程的正常进行，就必须保持和控制各项有关的工艺条件各项有关的工艺条件。l 这些这些条件包括以下条件包括以下几种几种：1、严格的厌氧环境、严格的厌氧环境l 沼气发酵微生物包括不产甲烷菌和产甲烷菌两大沼气发酵微生物包括不产甲烷菌和产甲烷菌两大类类。l 产产酸阶段的

29、不产甲烷微生物，有好氧菌、厌氧菌酸阶段的不产甲烷微生物，有好氧菌、厌氧菌和兼性厌氧菌，但大多数是厌氧菌，需要在无氧和兼性厌氧菌，但大多数是厌氧菌，需要在无氧条件下把复杂的有机物质分解成简单的有机酸等条件下把复杂的有机物质分解成简单的有机酸等。l 产产气阶段的产甲烷菌则更是专性厌氧菌，不仅不气阶段的产甲烷菌则更是专性厌氧菌，不仅不需要氧，氧对产甲烷菌反而有毒害作用需要氧，氧对产甲烷菌反而有毒害作用。l 严格严格的厌氧环境是沼气发酵的先决条件。的厌氧环境是沼气发酵的先决条件。l 厌氧程度一般需用氧化还原电位或称氧化还原势厌氧程度一般需用氧化还原电位或称氧化还原势来表示来表示。l 一一种物质的氧化程

30、度越高则电势趋于正，而物质种物质的氧化程度越高则电势趋于正，而物质还原程度越高则电势趋于负还原程度越高则电势趋于负。l 沼气沼气发酵启动或新鲜原料入池时带进一部分氧，发酵启动或新鲜原料入池时带进一部分氧，造成沼气池内较高的氧化还原势造成沼气池内较高的氧化还原势。l 但但只要沼气池密封不漏气，由于好氧菌和兼性厌只要沼气池密封不漏气，由于好氧菌和兼性厌氧菌的活动，迅速将氧消耗掉，使沼气池氧化还氧菌的活动，迅速将氧消耗掉，使沼气池氧化还原势逐渐降低，从而为产甲烷菌创造出良好的厌原势逐渐降低，从而为产甲烷菌创造出良好的厌氧环境。氧环境。l 据测定，发酵开始时，沼气池中氧化还原电位据测定，发酵开始时，沼

31、气池中氧化还原电位(Eh)为为-121mV，则发酵，则发酵947天便可降低到天便可降低到-353-410mV。l 修建修建的沼气池必须严格密封，这样一方面是保证的沼气池必须严格密封，这样一方面是保证不漏水、不漏气，同时也是为了保证严格的厌氧不漏水、不漏气，同时也是为了保证严格的厌氧环境。环境。2、发酵原料、发酵原料l 在沼气发酵过程中，原料既是产生沼气的基质，在沼气发酵过程中，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又是沼气发酵微生物赖以生存的养料来源。l 一般一般认为，自然界中有机物质除矿物油和木质素认为，自然界中有机物质除矿物油和木质素外都能被微生物发酵产生沼气，但不同

32、的有机物外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不同的产气速度有不同的产气量和不同的产气速度。l 较较难分解产气的有机物在加入沼气池前要经过切难分解产气的有机物在加入沼气池前要经过切碎、堆沤等预处理过程。碎、堆沤等预处理过程。l 而有些有机物经牲畜肠胃消化、阴沟厌氧消化和而有些有机物经牲畜肠胃消化、阴沟厌氧消化和工业发酵后变得比较简单，进入沼气池后就可以工业发酵后变得比较简单，进入沼气池后就可以很快产气，如粪便、阴沟污泥、酒厂废液、酵母很快产气，如粪便、阴沟污泥、酒厂废液、酵母厂废水、抗菌素厂废水、豆制品厂废水、纸浆废厂废水、抗菌素厂废水、豆制品厂废水、纸浆废水等都比天然有机

33、物质易于分解，是产生沼气的水等都比天然有机物质易于分解，是产生沼气的好原料好原料。l 沼气微生物的生长、代谢需要各种营养物质，除沼气微生物的生长、代谢需要各种营养物质，除水分外，主要是碳源、氮源、无机盐和某些生长水分外，主要是碳源、氮源、无机盐和某些生长元素，特别是碳、氮和磷元素更为必需元素，特别是碳、氮和磷元素更为必需。l 其中其中碳元素为微生物生命活动提供能源，并是形碳元素为微生物生命活动提供能源，并是形成甲烷的主要物质；氮元素则是构成微生物细胞成甲烷的主要物质；氮元素则是构成微生物细胞的主要物质来源的主要物质来源。l 正常正常的沼气发酵要求一定的原料碳氮比。的沼气发酵要求一定的原料碳氮比

34、。l 有些有机物含氮多，含碳少，碳氮比值小，称为有些有机物含氮多，含碳少，碳氮比值小，称为富氮原料，如人粪尿等；有些则含碳多，含氮少，富氮原料，如人粪尿等；有些则含碳多，含氮少，碳氮比值大，称为贫氮原料，如农作物秸秆等碳氮比值大，称为贫氮原料，如农作物秸秆等。l 大量大量报道和实验表明，沼气发酵要求的碳氮比例报道和实验表明，沼气发酵要求的碳氮比例并不严格，一般原料碳氮比例介于并不严格，一般原料碳氮比例介于(1530)：1即即可以正常发酵可以正常发酵。l 单纯单纯用人粪尿或只用含氮量少的秸秆为原料进行用人粪尿或只用含氮量少的秸秆为原料进行沼气发酵时，由于碳氮比例不合适，虽可以发酵，沼气发酵时，由

35、于碳氮比例不合适，虽可以发酵，但产气率不高，如能适当调整，则可以显著改善但产气率不高，如能适当调整，则可以显著改善产气情况。产气情况。l 在沼气发酵中保持适宜的发酵料液浓度对于提高在沼气发酵中保持适宜的发酵料液浓度对于提高产气量、维持产气高峰是十分重要的产气量、维持产气高峰是十分重要的。l 用用总体浓度来表示发酵料液浓度是指原料的总固总体浓度来表示发酵料液浓度是指原料的总固体重量占发酵料液重量的百分比体重量占发酵料液重量的百分比。l 对对人畜粪便原料，通常沼气发酵的干物质浓度以人畜粪便原料，通常沼气发酵的干物质浓度以6%10%为宜。为宜。l 根据我国农村沼气池的实际情况，热天由于气温根据我国农

36、村沼气池的实际情况，热天由于气温高，原料分解快，配料浓度可以稍低一些，为高，原料分解快，配料浓度可以稍低一些，为6%；冬季则适当加浓，通常以冬季则适当加浓，通常以10%为宜为宜。l 沼气池沼气池中随着原料不断分解产气，干物质浓度逐中随着原料不断分解产气，干物质浓度逐渐减少，可用于产生沼气的干物质越来越少，沼渐减少，可用于产生沼气的干物质越来越少，沼气产量便下降气产量便下降。l 为了为了保持适宜的原料浓度，维持产气正常而持久，保持适宜的原料浓度，维持产气正常而持久，必须定期地补充新鲜原料并同时排出废料。必须定期地补充新鲜原料并同时排出废料。l 将发酵料液中总固体含量增高至将发酵料液中总固体含量增

37、高至20%以上、以上、30%以以下的沼气发酵称为干发酵，适宜于高纤维素含量下的沼气发酵称为干发酵，适宜于高纤维素含量原料，如玉米秸、生物质垃圾等原料，如玉米秸、生物质垃圾等。l 这种这种发酵的优点是省水，适于干旱地区，池容产发酵的优点是省水，适于干旱地区，池容产气率较高，可以缩小沼气池体积，方便进出料，气率较高，可以缩小沼气池体积，方便进出料，沼肥适合北方施用固体肥料的习惯沼肥适合北方施用固体肥料的习惯。l 但但干发酵要求工艺条件较高，若发酵原料酸化会干发酵要求工艺条件较高，若发酵原料酸化会导致沼气发酵的失败。导致沼气发酵的失败。3、发酵温度、发酵温度l 沼气发酵与温度有密切的关系沼气发酵与温

38、度有密切的关系。l 在在一定温度范围内，温度越高，产气量也越高一定温度范围内，温度越高，产气量也越高。l 但但产气量并不是与温度的增高呈正相关，而是在产气量并不是与温度的增高呈正相关，而是在3060 范围内出现两个产气高峰范围内出现两个产气高峰。l 一一个高峰介于个高峰介于3040 之间，另一个更高的高峰之间，另一个更高的高峰介于介于5060之间，这是由于两个不同的微生物群之间，这是由于两个不同的微生物群参与作用的结果参与作用的结果。l 但但猪粪在中温下消化时，净能产量最高的温度约猪粪在中温下消化时，净能产量最高的温度约为为25。l 一般认为一般认为4560为高温沼气发酵，为高温沼气发酵，30

39、45为中为中温沼气发酵温沼气发酵。l 我国我国农村中的沼气池都在自然温度下进行发酵，农村中的沼气池都在自然温度下进行发酵，发酵温度随气温和季节而变化，故称为常温发酵温度随气温和季节而变化，故称为常温(自然自然温度温度)发酵发酵。l 大中型大中型沼气工程多采用恒温的中温发酵或高温发沼气工程多采用恒温的中温发酵或高温发酵酵。l 高温高温(或有时中温或有时中温)发酵需要消耗由沼气工程自供发酵需要消耗由沼气工程自供或外供的能量或外供的能量。l 处理处理有余热可以利用的工厂废水和含有害生物的有余热可以利用的工厂废水和含有害生物的废物常用高温发酵废物常用高温发酵。l 如如粪便及生活污水污泥经粪便及生活污水

40、污泥经55左右发酵处理后，左右发酵处理后，可以杀死绝大多数有害生物，如寄生虫卵及肠道可以杀死绝大多数有害生物，如寄生虫卵及肠道致病细菌等。致病细菌等。l 沼气发酵温度的突然上升或下降对产气量都有明沼气发酵温度的突然上升或下降对产气量都有明显的影响显的影响。l 一般一般认为，温度突然上升或下降认为，温度突然上升或下降5，产气量显著，产气量显著降低，若变化过大则产气停止降低，若变化过大则产气停止。l 为为防止沼气发酵温度的突然上升或下降，农村沼防止沼气发酵温度的突然上升或下降，农村沼气池必须采取适当的保温措施。气池必须采取适当的保温措施。4、pH值值l 沼气发酵的最适沼气发酵的最适pH值为值为6.

41、87.4，pH值在值在6.4以下以下和和7.6以上都对产气有抑制作用以上都对产气有抑制作用。l pH值在值在5.5以下时，产甲烷菌的活动则完全受到抑以下时，产甲烷菌的活动则完全受到抑制制。l 在在沼气发酵过程中，沼气发酵过程中，pH值呈有规律的变化值呈有规律的变化。l 发酵发酵初期，大量产酸，初期，大量产酸，pH值下降值下降。随后。随后，由于氨，由于氨化作用的进行，产生的氨中和一部分有机酸化作用的进行，产生的氨中和一部分有机酸。由。由于于产甲烷活动利用了大量的挥发酸，这样就可使产甲烷活动利用了大量的挥发酸，这样就可使pH值回到正常值。值回到正常值。l 在正常情况下沼气发酵的在正常情况下沼气发酵

42、的pH值有一个自然平衡过值有一个自然平衡过程，一般不需要进行人为的调节程，一般不需要进行人为的调节。l 但但如果配料不适当，或缺乏正常操作管理，也可如果配料不适当，或缺乏正常操作管理，也可能使挥发酸大量积累，能使挥发酸大量积累，pH值下降值下降。l 此时此时便需要采取措施，进行调节，使便需要采取措施，进行调节，使pH值恢复正值恢复正常常。l 调节调节的办法有以下的办法有以下几种几种：l (1)经常少量出料并投入相同当量的新料，以稀释经常少量出料并投入相同当量的新料，以稀释发酵液中的挥发酸，提高发酵液中的挥发酸，提高pH值。值。l (2)农村中常采用加草木灰和适量氨水调节农村中常采用加草木灰和适

43、量氨水调节pH值。值。l (3)用石灰水调节用石灰水调节pH值，但要保证石灰与发酵液完值，但要保证石灰与发酵液完全混合，否则在强碱区域内微生物活性受到破坏。全混合，否则在强碱区域内微生物活性受到破坏。加石灰的量也要严格控制，如果加量过度就会造加石灰的量也要严格控制，如果加量过度就会造成成pH值过高，超过微生物的适宜值过高，超过微生物的适宜pH范围，使产气范围，使产气量降低，甚至停止产气。量降低，甚至停止产气。l 若若pH值高于值高于8时时(过碱过碱)，可适当加入牛、马粪便，可适当加入牛、马粪便(牛马粪便呈酸性，牛马粪便呈酸性，pH为为56)，并加水冲淡，并加水冲淡。5、有机负荷量、有机负荷量l

44、 有机负荷量是指废水处理中每单位体积有机负荷量是指废水处理中每单位体积(m3)废水废水或单位发酵罐的容积每天可以除去的废水中的总或单位发酵罐的容积每天可以除去的废水中的总固体固体(TS)，或挥发性固体，或挥发性固体(VS)，或全部被氧化所需，或全部被氧化所需要的化学耗氧量要的化学耗氧量(COD)的有机物质的数量，常用的有机物质的数量，常用kg(TS)/(m3天天)或或kg(VS)/(m3天天)及及kg(COD)/(m3天天)来表示。来表示。l 各种类型的沼气发酵有一定的有机物负荷能力各种类型的沼气发酵有一定的有机物负荷能力。l 如如负荷太低，由于营养物质不足，会使细菌处于负荷太低，由于营养物质

45、不足，会使细菌处于饥饿状态而使发酵效率下降；但如负荷太高，使饥饿状态而使发酵效率下降；但如负荷太高，使其中的微生物处于超负荷状态，这时往往出现酸其中的微生物处于超负荷状态，这时往往出现酸化速度大于甲烷化速度，造成有机酸的积累，使化速度大于甲烷化速度，造成有机酸的积累，使产气机制受到抑制，发酵不能继续进行产气机制受到抑制，发酵不能继续进行。l 因此因此，处理时首先不能超负荷。，处理时首先不能超负荷。l 沼 气 发 酵 的 处 理 能 力 ， 中 温 发 酵 为沼 气 发 酵 的 处 理 能 力 ， 中 温 发 酵 为23kg(COD)/(m3.天天)，高温发酵为，高温发酵为5kg(COD)/(m

46、3.天天)。l 自然自然发酵则大大低于以上两种发酵的处理能力，发酵则大大低于以上两种发酵的处理能力，其处理能力还随自然温度的变化而异其处理能力还随自然温度的变化而异。l 在在处理中如能提高污泥的浓度，在发酵罐内滞留处理中如能提高污泥的浓度，在发酵罐内滞留大量微生物，则可以显著地提高处理能力。大量微生物，则可以显著地提高处理能力。l 与有机负荷量密切相关的因素是投料率和滞留期。与有机负荷量密切相关的因素是投料率和滞留期。投料率是指每天向发酵罐单位容积投入的原料量，投料率是指每天向发酵罐单位容积投入的原料量，单位为单位为kg(TS)/(m3天天)，同时排出等当量的旧料；，同时排出等当量的旧料；滞留

47、期则是指原料在发酵罐内的相对停留时间，滞留期则是指原料在发酵罐内的相对停留时间，以天计或以小时计以天计或以小时计。6、接种物、接种物l 沼气发酵中菌种数量的多少和质量的好坏直接影沼气发酵中菌种数量的多少和质量的好坏直接影响沼气的产生响沼气的产生。l 微生物微生物菌种菌种(接种物接种物)的数量决定沼气发酵的成败，的数量决定沼气发酵的成败，而接种物中的有效成分和活性直接关系到发酵过而接种物中的有效成分和活性直接关系到发酵过程的好坏程的好坏。l 特别是特别是在处理废水时，由于废水中含有的沼气菌在处理废水时，由于废水中含有的沼气菌数量比较少，所以开始时必须接种数量比较少，所以开始时必须接种。l 对于对

48、于粪便和其他发酵原料，沼气发酵微生物由原粪便和其他发酵原料，沼气发酵微生物由原料带入沼气池。料带入沼气池。l 原料经过一段时间沤制后，可起到富集菌种的作原料经过一段时间沤制后，可起到富集菌种的作用用。l 若若原料经过沤制而又添加活性污泥作接种体，则原料经过沤制而又添加活性污泥作接种体，则产甲烷的速度更快产甲烷的速度更快。l 据据试验，发酵第试验，发酵第6天所产沼气中的甲烷含量即达天所产沼气中的甲烷含量即达50%以上，而且几乎成直线上升。发酵以上，而且几乎成直线上升。发酵33天，甲天，甲烷含量达到烷含量达到70%左右。这说明沼气发酵必须有大左右。这说明沼气发酵必须有大量菌种。量菌种。l 沼气发酵

49、菌种在自然界中广泛存在，特别是各种沼气发酵菌种在自然界中广泛存在，特别是各种阴沟污泥中，由于有丰富的有机物质和良好的厌阴沟污泥中，由于有丰富的有机物质和良好的厌氧条件，沼气发酵微生物大量繁殖，形成了丰富氧条件，沼气发酵微生物大量繁殖，形成了丰富的微生物群落的微生物群落。l 在在新进料的沼气池中加入屠宰场阴沟污泥、粪坑新进料的沼气池中加入屠宰场阴沟污泥、粪坑底脚污泥、沼气池底脚污泥作为接种物都能取得底脚污泥、沼气池底脚污泥作为接种物都能取得良好的效果良好的效果。l 农村农村沼气池大换料时，采用沼气发酵液作为接种沼气池大换料时，采用沼气发酵液作为接种物，也可以达到同样的效果。物，也可以达到同样的效

50、果。l 加入接种物的数量随接种物来源不同而有差异加入接种物的数量随接种物来源不同而有差异。l 对对农村沼气发酵来说，采用下水道污泥作为接种农村沼气发酵来说，采用下水道污泥作为接种物时，接种量一般为发酵料液的物时，接种量一般为发酵料液的10%15%；l 当当采用老沼气池发酵液作为接种物时，接种量应采用老沼气池发酵液作为接种物时，接种量应占总发酵料液的占总发酵料液的30%以上以上；l 若若采用底层沉渣作接种物时，接种量应占总发酵采用底层沉渣作接种物时，接种量应占总发酵料液的料液的10%以上以上。l 使用使用较多秸秆作为发酵原料时，需要加大接种物较多秸秆作为发酵原料时，需要加大接种物数量，其接种量一

51、般应大于秸秆重量。数量，其接种量一般应大于秸秆重量。7、压力、压力l 沼气发酵与池内气体压力有密切的关系，沼气池沼气发酵与池内气体压力有密切的关系，沼气池内压力过高或处于变压状态对产气有一定的影响，内压力过高或处于变压状态对产气有一定的影响，使产气速度减慢使产气速度减慢。l 大型大型沼气发酵罐的底部常由于搅拌不到，水压使沼气发酵罐的底部常由于搅拌不到，水压使沼气和硫化物处于过饱和状态，从而使挥发酸积沼气和硫化物处于过饱和状态，从而使挥发酸积蓄，抑制了反应的进行。蓄，抑制了反应的进行。l 在小型沼气池中也可观察到同样的现象在小型沼气池中也可观察到同样的现象。l 我国我国小型沼气池多为水压式沼气池

52、，其储气部分小型沼气池多为水压式沼气池，其储气部分和发酵部分连在一起，没有恒定的分界，发酵料和发酵部分连在一起，没有恒定的分界，发酵料液多，则储气部分减小，反之，则储气部分增大，液多，则储气部分减小，反之，则储气部分增大，使沼气池常处于变动的压力下工作使沼气池常处于变动的压力下工作。l 如果如果加以搅拌，则压力的影响就会减小加以搅拌，则压力的影响就会减小。l 据据试验，储气的压力保持在试验，储气的压力保持在10cm水柱的发酵池比水柱的发酵池比70cm水柱的对照池总产气量高水柱的对照池总产气量高15%。l 对于对于大型沼气池，应设置储气装置，小型沼气池大型沼气池，应设置储气装置，小型沼气池亦可采

53、用上置式或分置式浮罩储气，以保持比较亦可采用上置式或分置式浮罩储气，以保持比较稳定的气压稳定的气压。8、搅拌、搅拌l 沼气池在不搅拌情况下，发酵料液明显地分为沼气池在不搅拌情况下，发酵料液明显地分为3层：层：上层为结壳层，中层为清液层，下层为沉渣层上层为结壳层，中层为清液层，下层为沉渣层。l 对对沼气池进行搅拌具有以下效果沼气池进行搅拌具有以下效果：l 使使池内温度均匀，使细菌与发酵原料充分接触，池内温度均匀，使细菌与发酵原料充分接触，加快发酵速度，提高产气量和处理效率加快发酵速度，提高产气量和处理效率。l 搅拌搅拌还能破坏结壳层，使原料充分被消化，并有还能破坏结壳层，使原料充分被消化，并有利

54、于排出产生的气体利于排出产生的气体。l 许多许多研究都证明，搅拌对产气有明显的影响，搅研究都证明，搅拌对产气有明显的影响，搅拌比不搅拌的总产气量可提高拌比不搅拌的总产气量可提高15%35%。l 目前采用的搅拌方法主要有目前采用的搅拌方法主要有3种种：l (1)机械搅拌机械搅拌。l 机械机械搅拌器安装在沼气池内料液中，定位上、中、搅拌器安装在沼气池内料液中，定位上、中、下皆可，料液浓度高则要偏下下皆可，料液浓度高则要偏下。l 可用可用动力驱动搅拌器，使物料上下翻动动力驱动搅拌器，使物料上下翻动。l 小型小型沼气池则多用人力提升式简易搅拌器。沼气池则多用人力提升式简易搅拌器。l (2)液搅拌液搅拌

55、。l 在在沼气池的出料与进料之间用人工或泵使料液循沼气池的出料与进料之间用人工或泵使料液循环，产生较强的液体回流，以达到搅拌的目的。环，产生较强的液体回流，以达到搅拌的目的。l (3)气搅拌气搅拌。l 将将沼气池内产生的沼气利用压力从池底部冲进去，沼气池内产生的沼气利用压力从池底部冲进去，产生较强的气体回流，以达到搅拌的目的。产生较强的气体回流，以达到搅拌的目的。l 液搅拌和气搅拌较适合于大中型沼气工程液搅拌和气搅拌较适合于大中型沼气工程。l 对对沼气池的搅拌不应过于强烈。沼气池的搅拌不应过于强烈。9、添加剂和抑制剂、添加剂和抑制剂l 能促进有机物质分解并提高产气量的各种物质统能促进有机物质分

56、解并提高产气量的各种物质统称为添加剂。添加剂的种类很多，包括一些酶类、称为添加剂。添加剂的种类很多，包括一些酶类、无机盐类、有机物和其他无机物等无机盐类、有机物和其他无机物等。l 例如例如，分别在发酵液中添加少量的硫酸锌、磷矿，分别在发酵液中添加少量的硫酸锌、磷矿粉、炼钢渣、碳酸钙、炉灰等均可不同程度地提粉、炼钢渣、碳酸钙、炉灰等均可不同程度地提高产气量和甲烷含量以及有机物的分解率，其中高产气量和甲烷含量以及有机物的分解率，其中以添加磷矿粉的效果最佳。以添加磷矿粉的效果最佳。l 添加过磷酸钙，能促进纤维素的分解。添加少量添加过磷酸钙，能促进纤维素的分解。添加少量钾、钠、钙、镁、锌、磷等元素能促

57、进产气，提钾、钠、钙、镁、锌、磷等元素能促进产气，提高产气率高产气率。l 在在发酵液中添加纤维素酶，能促进纤维素分解，发酵液中添加纤维素酶，能促进纤维素分解，提高产气量提高产气量。l 添加添加少量活性炭粉末可提高产气量达少量活性炭粉末可提高产气量达24倍倍。l 以以牛粪为原料的沼气发酵中添加尿素，能得到较牛粪为原料的沼气发酵中添加尿素，能得到较高的产气速度、较大产气量和分解率；添加高的产气速度、较大产气量和分解率；添加CaCO3可促进沼气的产生和提高沼气中的甲烷含量，等可促进沼气的产生和提高沼气中的甲烷含量，等等。等。l 与上述情况相反，有许多化学物质能抑制发酵微与上述情况相反，有许多化学物质

58、能抑制发酵微生物的生命活动，这些物质就称为抑制剂生物的生命活动，这些物质就称为抑制剂。l 抑制剂抑制剂种类也很多种类也很多。l 上面上面已讲过沼气池有机酸浓度过高，或氨态氮浓已讲过沼气池有机酸浓度过高，或氨态氮浓度过高，都对沼气发酵菌有抑制和杀伤作用度过高，都对沼气发酵菌有抑制和杀伤作用。l 还还常常由于添加了一些有害物质而使沼气发酵受常常由于添加了一些有害物质而使沼气发酵受到抑制，这些物质有酸类、醇类、苯、硫酸盐、到抑制，这些物质有酸类、醇类、苯、硫酸盐、氰化物、去垢剂等。氰化物、去垢剂等。l 各种各种农药，特别是剧毒农药，都有极强的杀菌作农药，特别是剧毒农药，都有极强的杀菌作用，即使微量也

59、可能使正常的沼气发酵完全破坏用，即使微量也可能使正常的沼气发酵完全破坏。l 其他其他很多盐类，特别是很多金属离子，如钠、钾、很多盐类，特别是很多金属离子，如钠、钾、钙、镁等，在低浓度时对发酵过程有刺激作用，钙、镁等，在低浓度时对发酵过程有刺激作用，而在高浓度时则产生抑制作用而在高浓度时则产生抑制作用。l 当当钠、钾、钙、镁的浓度分别大于钠、钾、钙、镁的浓度分别大于8000mg/L、12000mg/L、8000mg/L和和3000mg/L时，对发酵过时，对发酵过程将产生强烈的抑制作用程将产生强烈的抑制作用。三、沼气发酵工艺和发酵装置三、沼气发酵工艺和发酵装置l 1、沼气发酵工艺的类型、沼气发酵工

60、艺的类型l 对各种沼气发酵原料采用相应的工程措施，在厌对各种沼气发酵原料采用相应的工程措施，在厌氧条件下，利用微生物的活动，生产沼气并使有氧条件下，利用微生物的活动，生产沼气并使有机物得到处理的全过程称为沼气发酵工艺机物得到处理的全过程称为沼气发酵工艺。l 因为因为沼气发酵是在密闭条件下严格的厌氧发酵，沼气发酵是在密闭条件下严格的厌氧发酵，使有机废物得到处理，所以通常又把沼气发酵称使有机废物得到处理，所以通常又把沼气发酵称为厌氧消化，发酵装置也称为消化器为厌氧消化，发酵装置也称为消化器(沼气池或沼气池或罐罐)。l 按不同的特点，可将沼气发酵工艺进行分类按不同的特点，可将沼气发酵工艺进行分类如下