製作沼氣發酵裝置的實驗報告單

A. 怎麼做沼氣

（1）如果採用單純糞便做原料進行沼氣發酵，沼氣池的啟動就比較簡單，只要有足夠量的接種物就可以了，接種物的量一般占發酵料液的15%～30%。可直接取正在運行的發酵池出料間料液即可。也可取來自池塘底部的污泥、糞坑底部的沉渣、城市下水污泥等做接種物進行富集培養，逐步擴大直到產生大量的接種微生物。投入的發酵原料總固體含量在6%左右，一般簡單計算為投入1份糞便、3份水量，投料的總量達到沼氣池容積的85%，就可以將沼氣池的活動蓋密封好，當沼氣壓力表的水柱壓力差達到40厘米以上時，將氣體全部放掉。此時的沼氣不能點燃，是因為沼氣池氣室內的空氣沒被排放掉。當沼氣壓力再升高時隨著氣體中甲烷含量的增加，沼氣即可點燃使用，正常情況下2～4天即可。
（2）以秸稈為主要發酵原料啟動時，先將風干鍘短或粉碎的作物秸稈鋪於沼氣池旁空地上，其厚度約30厘米左右，潑上拌和均勻的糞類原料、接種物和適量的水（其用水量以淋濕不流為宜，一般不得超過總加水量的1/3，在此用量范圍內，冬季宜少）。拌料時要求邊潑灑邊拌勻，操作要迅速，以免造成糞液和水分流失。沒有條件拌料入池的地方可用分層加料、分層接種的辦法進行，先加一層秸稈再加一層糞類和接種物，每層不宜太厚並要層層踩壓緊實。堆好後用塑料膜覆蓋，進行堆漚處理，一般夏季2～3天、冬季5～8天。經過堆漚的秸稈體積減小便於入池發酵，在堆漚過程中發酵細菌大量繁殖，溫度上升最高可達60℃。堆漚也可以在沼氣池內進行，溫度上升到40～60℃後，即可加水調整pH，如pH低於6，可適量加入草木灰、石灰水調整pH至7，即可將活動蓋蓋上封池，封池2～3天後就可在沼氣灶上放氣點火。

B. 沼氣發酵工藝有哪些類型

對於沼氣發酵工藝，從不同角度有不同的分類方法。一般從投料方式、發酵溫度、發酵階段、發酵級差、料液流動方式等角度，可作如下分類：

（1）以投料方式劃分

根據沼氣發酵過程中的投料方式不同，可將發酵工藝分為連續發酵、半連續發酵和批量發酵三種工藝。

①連續發酵工藝。沼氣池發酵啟動後，根據設計時預定的處理量，連續不斷地或每天定量地加入新的發酵原料，同時排走相同數量的發酵料液，使發酵過程連續進行下去。發酵裝置不發生意外情況或不檢修時，均不進行大出料。採用這種發酵工藝，沼氣池內料液的數量和質量基本保持穩定狀態，因此產氣量也很均衡。連續發酵工藝適用於大型的沼氣發酵系統，要求有充分的物料保證，發酵裝置結構和發酵系統比較復雜，造價高。

②半連續發酵工藝。沼氣發酵裝置發酵啟動初始，一次性投入較多的原料（一般占整個發酵周期投料總固體量的1/4～1/2），經過一段時間，開始正常發酵產氣，隨後產氣逐漸下降，此時就需要每天或定期加入新物料，以維持正常發酵產氣，這種工藝就稱為半連續沼氣發酵。

我國農村的沼氣池大多屬於半連續發酵。其中的「三結合」沼氣池，就是將豬圈、廁所里的糞便隨時流入沼氣池，在糞便不足的情況下，可定期加入鍘碎並堆漚後的秸稈等纖維素原料，起到補充碳源的作用。這種工藝的優點是比較容易做到均衡產氣和計劃用氣，能與農業生產用肥緊密結合，適宜處理糞便和秸稈等混合原料。

③批量發酵工藝。發酵原料成批量地一次投入沼氣池，待其發酵完後，將殘留物全部取出，又成批地換上新料，開始第二個發酵周期，如此循環往復。這種工藝的優點是投料啟動成功後，不再需要進行管理，簡單省事，其缺點是產氣分布不均衡，高峰期產氣量高，其後產氣量低，因此所產沼氣適用性較差。

（2）以發酵溫度劃分

沼氣發酵的溫度范圍一般在10～60℃，溫度對沼氣發酵的影響很大，溫度升高，產氣率也隨之提高，通常以沼氣發酵溫度區分為：高溫發酵、中溫發酵和常溫發酵工藝。

①高溫發酵工藝。高溫發酵工藝指發酵料液溫度維持在46～60℃。該工藝的特點是微生物生長活躍，有機物分解速度快，產氣率高，滯留時間短。採用高溫發酵可以有效地殺滅各種致病菌和寄生蟲卵，具有較好的衛生效果。從除害滅病和發酵剩餘物肥料利用的角度看，選用高溫發酵是較為實用的，但要維持消化器的高溫運行，能量消耗較大。

②中溫發酵工藝。中溫發酵工藝適宜溫度為28～38℃，與高溫發酵相比，這種工藝產氣率要低一些，但維持中溫發酵的能耗較少，沼氣發酵能總體維持在一個較高的水平，產氣速度比較快，料液基本不結殼，可保證常年穩定運行。工程中常採用近中溫發酵工藝，其發酵料液溫度為25～30℃。這種工藝因料液溫度穩定，產氣量也比較均衡。

③常溫發酵工藝。常溫發酵工藝指在自然溫度下進行沼氣發酵，不需要對發酵料液溫度進行控制，發酵溫度受氣溫影響而變化，我國農村戶用沼氣池基本上採用這種工藝。其特點是發酵料液的溫度隨氣溫、地溫的變化而變化，其缺點是同樣投料條件下，一年四季產氣率相差較大。南方農村沼氣池在地下，還可以維持用氣量，北方的沼氣池則需採取保溫措施，才可確保沼氣池安全越冬，維持正常產氣。

（3）以發酵階段劃分

根據沼氣發酵分為「水解—產酸—產甲烷」三個階段理論，以沼氣發酵不同階段，可將發酵工藝劃分為單相發酵工藝和兩相（步）發酵工藝。

①單相發酵工藝。將沼氣發酵原料投入到一個裝置中，使沼氣發酵的產酸和產甲烷階段合二為一，在同一裝置中自行調節完成。

②兩相發酵工藝。兩相發酵也稱兩步發酵，或兩步厭氧消化。該工藝是根據沼氣發酵三個階段的理論，把原料的水解、產酸階段和產甲烷階段分別安排在兩個不同的消化器中進行。

（4）按發酵級差劃分

①單級沼氣發酵工藝。產酸發酵和產甲烷發酵在同一個沼氣發酵裝置中進行，而不將發酵物再排入第二個沼氣發酵裝置中繼續發酵。這種工藝流程的裝置結構比較簡單，管理比較方便，因而修建和日常管理費用相對來說，比較低廉。

②多級沼氣發酵工藝。多個沼氣發酵裝置串聯而成，進行多級發酵。第一級發酵裝置主要是發酵產氣，產氣量可占總產氣量的50%左右，而未被充分消化的物料進入第二級消化裝置，使殘余的有機物質繼續徹底分解，這既有利於物料的充分利用和徹底處理廢物中的有機物，也在一定程度上能夠緩解用氣和用肥的矛盾。

（5）按發酵濃度劃分

①濕發酵工藝。發酵料液的干物質濃度控制在10%以下，在發酵啟動時，加入大量的水。發酵液如用作肥料，存在運輸、貯存或施用不方便的問題。

②干發酵工藝。干發酵又稱固體發酵，發酵原料的總固體濃度控制在20%以上，干發酵運行能耗低，用水量少，沒有二次污染，但是干發酵存在出料難的問題，不適合戶用沼氣採用。

C. 沼氣的產生微生物實驗中，你所製造的沼氣發酵裝置還能用於哪些微生物學方面的實驗

甲烷菌群、產氫產乙酸菌群、水解酸化菌群。作用機理：糞便和熟化的秸稈等在發酵群菌的作用下，轉化成簡單的有機物；產氫產乙酸菌吧簡單有機物氫、二氧化碳和乙酸；甲烷菌在把氫、二氧化碳和乙酸轉化成甲烷。

D. 在沼氣發酵過程中,池底污泥的作用是什麼植物秸稈和豬糞的作用又是什麼

池底污泥的作用：污泥是正常產沼氣的必要條件。污泥中有大量細菌存在，污泥就是沼氣池的接種物。

植物秸稈的作用：為沼氣池提供碳元素。

豬糞的作用：是沼氣池的最好的有機原料
有氣泡冒出表明沼氣發酵過程開始。
發酵一段時間後，應從部位（厭氧發酵瓶出氣管）採用哪種措施（用塑料礦泉瓶子收集沼氣點火瓶口始終朝下）檢驗是否有沼氣的產生

E. 如何製造沼氣池

1、池址應選擇背風向陽、易與豬圈廁所結合的地方。池子設計不宜太深，池牆高度取50-80cm，主池直徑可以比同體積水壓式沼氣池適當放大。

2、池底做成反拱形，用碎石墊層、厚10厘米，夯實後現澆150號混凝土。池牆用75號以上機磚砌築或用150號混凝土現澆。

3、進出料管採用直徑20cm水泥涵管，施工前用水濕透並刷3-4次水泥漿密封，下口放置高度在池牆高度的中心位置，用混凝土加固涵管與池牆、拱頂的結合部位。

4、池蓋需安放二個活動口.要用機磚立拱模後做上黃泥隔離層、現澆200號混凝土。在澆築活動口時，要注意活動口的放置方向和兩口之間的距離，並在活動口靠近池牆的一邊，用混凝土加厚找平、便於安放養水圈。池頂上部放置銅質導氣管。

5、主體池建好後即可砌水壓間，水壓間的位置如圖所示，其中心應在主池池牆上.一半在池拱頂、另一半在池牆外，並下挖圓形坑、安放返水洞的預製件，返水洞的深度應比水壓間深20cm，水壓間底應高於主池內液面5cm。水壓間的有效深度應等於池底向下到循環管下口的距離，在水壓間有效深度的上口留有溢流口。

6、循環管的放置：在進行水壓間返水洞施工的同時，即可進行循環管的放置。循環管採用內徑60cm鋼管或硬質塑料管，循環管的放置與地面成40度角，上端入草池內緊靠拱頂內壁，高度應與水壓間池底在同一平面上，下頭在返水洞內，深度從水壓間底部向下等於水壓間底部向上到溢流口的位置。

7、在主池內壁粉刷前，要砌好池內隔牆，隔牆用磚砌、厚12cm，在發酵液有效深度的中間和下方各留有連通口，隔牆的高度高於池內靜止液面10cm。砌好後，參照GB4750-84《農村家用水壓式沼氣池標准圖集》密封層的「五層作法」進行全池粉刷。

(5)製作沼氣發酵裝置的實驗報告單擴展閱讀

沼氣池應用特點

1、為農村提供廉價優質的燃料 一戶3~5口的家庭，建造一個6~10的沼氣池，只要原料充足，一年可提供9~11個月的做飯和點燈的燃料問題。由於沼液可以做農葯、肥料、飼料等來用，同樣可以做為資源達到節省的目的。

2、改變農民舊的生活習慣，改善農村居住環境 將沼氣池和廁所、豬圈建在一起，不易滋生蚊蟲，沒有臭味。在消滅血吸蟲病和鉤蟲病等傳染病會起到重要的作用。

此外，由於人類活動頻繁，大量消耗能源、大量露天堆放秸稈和畜禽糞便等，造成了大量二氧化碳排放，加重了溫室效應。沼氣池的使用，一定程度上能減少以上問題的產生。

3、促進生態農業和畜牧業的發展 沼氣池出來的廢棄物是沼液和沼渣，可以作為農葯添加劑、肥料、飼料等來使用，大大減少化肥和農葯帶來的危害，有利於生產綠色產品和無公害產品。