1.适宜的发酵温度
沼气池的温度条件分为:
①常温发酵 (也称为低温发酵)10℃~30℃,在这个温度条件下,产气率可为0.15~0.3 m3/m3·d。
②中温发酵 30℃~45℃,在这个温度条件下,池容产气率可达1m3 /m3·d左右。
③高温发酵 45℃~60℃,在这个温度条件下,池容产气率可达2~2.5 m3/m3·d左右。沼气发酵最经济的温度条件是35℃,即中温发酵。
2.适宜的发酵液浓度
发酵液的浓度范围是2~30% 。浓度愈高产气愈多。发酵液浓度在20%以上称为干发酵。农村户用沼气池的发酵液浓度可根据原料多少和用气需要以及季节变化来调整。夏季以温补料浓度为5~6%;冬季以料补温10~12%。
3.发酵原料中适宜的碳、氮比例(C:N)
沼气发酵微生物对碳素需要量最多,其次是氮素,我们把微生物对碳素和氮素的需要量的比值,叫做碳氮比,用 C:N来表示。目前一般采用C:N=25:1。但并不十分严格,20:1、25:1、30:1都可正常发酵。
4.适宜的酸碱度(pH值)
沼气发酵适宜的酸碱度为pH=6.5~7.5 。pH值影响酶的活性,所以影响发酵速率。
5.足够量的菌种
沼气发酵中菌种数量多少,质量好坏直接影响着沼气的产量和质量。一般要求达到发酵料液总量的10~30%,才能保证正常启动和旺盛产气。
6.较低的氧化还原电位(厌氧环境)
沼气甲烷菌要求在氧化还原电位大于一330mv的条件下才能生长。这个条件即:严 格的厌氧环境。所以,沼气池要密封。
(1)产甲烷菌。制取沼气必须要有产甲烷菌,通常可从池塘污泥或正常产气沼气池的沼渣、沼液中获得。
(2)发酵原料。发酵原料是产生沼气的物质基础,又是产甲烷菌赖以生存的养料来源。产甲烷菌在沼气池内生长繁殖过程中,必须从发酵原料里吸取充足的营养物质,用于生命活动和转化为沼气。
(3)厌氧环境。沼气发酵中起主要作用的微生物都必须在隔绝空气的条件下,才能进行正常的生命活动。在它们的生命活动中不需要氧气,氧气会使其生命活动受到抑制,甚至死亡。所以,沼气池必须严格密闭,不漏水、不漏气,以保证沼气细菌正常生命代谢活动和贮存沼气。
(4)适宜的发酵温度。温度高低直接影响发酵原料的消化速度和产气率。在适温范围内温度越高,沼气细菌的生长、繁殖就越快,产气也就越多;温度不适宜,沼气细菌生长发育慢,造成产气少或不产气。同时微生物对温度变化十分敏感,温度突升或突降,都会影响其生命活动,使产气状况恶化。
(5)适宜的干物质浓度。产甲烷菌在生长、发育和繁殖过程中,需要足够的水分,有机物发酵必须要有适量的水分才能进行,不能过干或过湿。
(6)适宜的酸碱度。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碱性,即pH6.5~7.5之间,过酸、过碱都会影响产气。
沼气是沼气微生物在厌氧条件下发酵、分解有机物而产生的一种可燃性气体。这种气体最早在沼泽地里发现,所以称为沼气。其主要成分是甲烷和二氧化碳。一般情况下,农村沼气中甲烷含量占55%-70%,二氧化碳占25%-40%,此外还含有少量的氮气、一氧化碳、氢气和硫化氢等。其成分的比例随发酵原料的种类、相对数量、发酵条件及发酵时 间的差异而不同。
人工制取沼气必须具有三个基本条件 1、沼气池:是与空气隔绝的厌氧装置,保证沼气微生物生活在严格的厌氧环境中,同时便于收集和贮存沼气。 2、沼气微生物:它们是沼气的生产者。沼气微生物是一些种类繁多、习性各异的专性和兼性的细菌,存在于沼气池、粪坑、池塘的料液残渣、粪便、污泥和牛粪中。对这类物质,我们称之为接种物,是沼气池首次投料的必备原料。 3、发酵原料:能够被沼气微生物分解利用的有机物。农村的沼气发酵原料主要是人、畜、禽粪便,农作物的秸秆、青饲料、杂草等。
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