制作沼气发酵装置的实验报告单

A. 怎么做沼气

（1）如果采用单纯粪便做原料进行沼气发酵，沼气池的启动就比较简单，只要有足够量的接种物就可以了，接种物的量一般占发酵料液的15%～30%。可直接取正在运行的发酵池出料间料液即可。也可取来自池塘底部的污泥、粪坑底部的沉渣、城市下水污泥等做接种物进行富集培养，逐步扩大直到产生大量的接种微生物。投入的发酵原料总固体含量在6%左右，一般简单计算为投入1份粪便、3份水量，投料的总量达到沼气池容积的85%，就可以将沼气池的活动盖密封好，当沼气压力表的水柱压力差达到40厘米以上时，将气体全部放掉。此时的沼气不能点燃，是因为沼气池气室内的空气没被排放掉。当沼气压力再升高时随着气体中甲烷含量的增加，沼气即可点燃使用，正常情况下2～4天即可。
（2）以秸秆为主要发酵原料启动时，先将风干铡短或粉碎的作物秸秆铺于沼气池旁空地上，其厚度约30厘米左右，泼上拌和均匀的粪类原料、接种物和适量的水（其用水量以淋湿不流为宜，一般不得超过总加水量的1/3，在此用量范围内，冬季宜少）。拌料时要求边泼洒边拌匀，操作要迅速，以免造成粪液和水分流失。没有条件拌料入池的地方可用分层加料、分层接种的办法进行，先加一层秸秆再加一层粪类和接种物，每层不宜太厚并要层层踩压紧实。堆好后用塑料膜覆盖，进行堆沤处理，一般夏季2～3天、冬季5～8天。经过堆沤的秸秆体积减小便于入池发酵，在堆沤过程中发酵细菌大量繁殖，温度上升最高可达60℃。堆沤也可以在沼气池内进行，温度上升到40～60℃后，即可加水调整pH，如pH低于6，可适量加入草木灰、石灰水调整pH至7，即可将活动盖盖上封池，封池2～3天后就可在沼气灶上放气点火。

B. 沼气发酵工艺有哪些类型

对于沼气发酵工艺，从不同角度有不同的分类方法。一般从投料方式、发酵温度、发酵阶段、发酵级差、料液流动方式等角度，可作如下分类：

（1）以投料方式划分

根据沼气发酵过程中的投料方式不同，可将发酵工艺分为连续发酵、半连续发酵和批量发酵三种工艺。

①连续发酵工艺。沼气池发酵启动后，根据设计时预定的处理量，连续不断地或每天定量地加入新的发酵原料，同时排走相同数量的发酵料液，使发酵过程连续进行下去。发酵装置不发生意外情况或不检修时，均不进行大出料。采用这种发酵工艺，沼气池内料液的数量和质量基本保持稳定状态，因此产气量也很均衡。连续发酵工艺适用于大型的沼气发酵系统，要求有充分的物料保证，发酵装置结构和发酵系统比较复杂，造价高。

②半连续发酵工艺。沼气发酵装置发酵启动初始，一次性投入较多的原料（一般占整个发酵周期投料总固体量的1/4～1/2），经过一段时间，开始正常发酵产气，随后产气逐渐下降，此时就需要每天或定期加入新物料，以维持正常发酵产气，这种工艺就称为半连续沼气发酵。

我国农村的沼气池大多属于半连续发酵。其中的“三结合”沼气池，就是将猪圈、厕所里的粪便随时流入沼气池，在粪便不足的情况下，可定期加入铡碎并堆沤后的秸秆等纤维素原料，起到补充碳源的作用。这种工艺的优点是比较容易做到均衡产气和计划用气，能与农业生产用肥紧密结合，适宜处理粪便和秸秆等混合原料。

③批量发酵工艺。发酵原料成批量地一次投入沼气池，待其发酵完后，将残留物全部取出，又成批地换上新料，开始第二个发酵周期，如此循环往复。这种工艺的优点是投料启动成功后，不再需要进行管理，简单省事，其缺点是产气分布不均衡，高峰期产气量高，其后产气量低，因此所产沼气适用性较差。

（2）以发酵温度划分

沼气发酵的温度范围一般在10～60℃，温度对沼气发酵的影响很大，温度升高，产气率也随之提高，通常以沼气发酵温度区分为：高温发酵、中温发酵和常温发酵工艺。

①高温发酵工艺。高温发酵工艺指发酵料液温度维持在46～60℃。该工艺的特点是微生物生长活跃，有机物分解速度快，产气率高，滞留时间短。采用高温发酵可以有效地杀灭各种致病菌和寄生虫卵，具有较好的卫生效果。从除害灭病和发酵剩余物肥料利用的角度看，选用高温发酵是较为实用的，但要维持消化器的高温运行，能量消耗较大。

②中温发酵工艺。中温发酵工艺适宜温度为28～38℃，与高温发酵相比，这种工艺产气率要低一些，但维持中温发酵的能耗较少，沼气发酵能总体维持在一个较高的水平，产气速度比较快，料液基本不结壳，可保证常年稳定运行。工程中常采用近中温发酵工艺，其发酵料液温度为25～30℃。这种工艺因料液温度稳定，产气量也比较均衡。

③常温发酵工艺。常温发酵工艺指在自然温度下进行沼气发酵，不需要对发酵料液温度进行控制，发酵温度受气温影响而变化，我国农村户用沼气池基本上采用这种工艺。其特点是发酵料液的温度随气温、地温的变化而变化，其缺点是同样投料条件下，一年四季产气率相差较大。南方农村沼气池在地下，还可以维持用气量，北方的沼气池则需采取保温措施，才可确保沼气池安全越冬，维持正常产气。

（3）以发酵阶段划分

根据沼气发酵分为“水解—产酸—产甲烷”三个阶段理论，以沼气发酵不同阶段，可将发酵工艺划分为单相发酵工艺和两相（步）发酵工艺。

①单相发酵工艺。将沼气发酵原料投入到一个装置中，使沼气发酵的产酸和产甲烷阶段合二为一，在同一装置中自行调节完成。

②两相发酵工艺。两相发酵也称两步发酵，或两步厌氧消化。该工艺是根据沼气发酵三个阶段的理论，把原料的水解、产酸阶段和产甲烷阶段分别安排在两个不同的消化器中进行。

（4）按发酵级差划分

①单级沼气发酵工艺。产酸发酵和产甲烷发酵在同一个沼气发酵装置中进行，而不将发酵物再排入第二个沼气发酵装置中继续发酵。这种工艺流程的装置结构比较简单，管理比较方便，因而修建和日常管理费用相对来说，比较低廉。

②多级沼气发酵工艺。多个沼气发酵装置串联而成，进行多级发酵。第一级发酵装置主要是发酵产气，产气量可占总产气量的50%左右，而未被充分消化的物料进入第二级消化装置，使残余的有机物质继续彻底分解，这既有利于物料的充分利用和彻底处理废物中的有机物，也在一定程度上能够缓解用气和用肥的矛盾。

（5）按发酵浓度划分

①湿发酵工艺。发酵料液的干物质浓度控制在10%以下，在发酵启动时，加入大量的水。发酵液如用作肥料，存在运输、贮存或施用不方便的问题。

②干发酵工艺。干发酵又称固体发酵，发酵原料的总固体浓度控制在20%以上，干发酵运行能耗低，用水量少，没有二次污染，但是干发酵存在出料难的问题，不适合户用沼气采用。

C. 沼气的产生微生物实验中，你所制造的沼气发酵装置还能用于哪些微生物学方面的实验

甲烷菌群、产氢产乙酸菌群、水解酸化菌群。作用机理：粪便和熟化的秸秆等在发酵群菌的作用下，转化成简单的有机物；产氢产乙酸菌吧简单有机物氢、二氧化碳和乙酸；甲烷菌在把氢、二氧化碳和乙酸转化成甲烷。

D. 在沼气发酵过程中,池底污泥的作用是什么植物秸秆和猪粪的作用又是什么

池底污泥的作用：污泥是正常产沼气的必要条件。污泥中有大量细菌存在，污泥就是沼气池的接种物。

植物秸秆的作用：为沼气池提供碳元素。

猪粪的作用：是沼气池的最好的有机原料
有气泡冒出表明沼气发酵过程开始。
发酵一段时间后，应从部位（厌氧发酵瓶出气管）采用哪种措施（用塑料矿泉瓶子收集沼气点火瓶口始终朝下）检验是否有沼气的产生

E. 如何制造沼气池

1、池址应选择背风向阳、易与猪圈厕所结合的地方。池子设计不宜太深，池墙高度取50-80cm，主池直径可以比同体积水压式沼气池适当放大。

2、池底做成反拱形，用碎石垫层、厚10厘米，夯实后现浇150号混凝土。池墙用75号以上机砖砌筑或用150号混凝土现浇。

3、进出料管采用直径20cm水泥涵管，施工前用水湿透并刷3-4次水泥浆密封，下口放置高度在池墙高度的中心位置，用混凝土加固涵管与池墙、拱顶的结合部位。

4、池盖需安放二个活动口.要用机砖立拱模后做上黄泥隔离层、现浇200号混凝土。在浇筑活动口时，要注意活动口的放置方向和两口之间的距离，并在活动口靠近池墙的一边，用混凝土加厚找平、便于安放养水圈。池顶上部放置铜质导气管。

5、主体池建好后即可砌水压间，水压间的位置如图所示，其中心应在主池池墙上.一半在池拱顶、另一半在池墙外，并下挖圆形坑、安放返水洞的预制件，返水洞的深度应比水压间深20cm，水压间底应高于主池内液面5cm。水压间的有效深度应等于池底向下到循环管下口的距离，在水压间有效深度的上口留有溢流口。

6、循环管的放置：在进行水压间返水洞施工的同时，即可进行循环管的放置。循环管采用内径60cm钢管或硬质塑料管，循环管的放置与地面成40度角，上端入草池内紧靠拱顶内壁，高度应与水压间池底在同一平面上，下头在返水洞内，深度从水压间底部向下等于水压间底部向上到溢流口的位置。

7、在主池内壁粉刷前，要砌好池内隔墙，隔墙用砖砌、厚12cm，在发酵液有效深度的中间和下方各留有连通口，隔墙的高度高于池内静止液面10cm。砌好后，参照GB4750-84《农村家用水压式沼气池标准图集》密封层的“五层作法”进行全池粉刷。

(5)制作沼气发酵装置的实验报告单扩展阅读

沼气池应用特点

1、为农村提供廉价优质的燃料 一户3~5口的家庭，建造一个6~10的沼气池，只要原料充足，一年可提供9~11个月的做饭和点灯的燃料问题。由于沼液可以做农药、肥料、饲料等来用，同样可以做为资源达到节省的目的。

2、改变农民旧的生活习惯，改善农村居住环境 将沼气池和厕所、猪圈建在一起，不易滋生蚊虫，没有臭味。在消灭血吸虫病和钩虫病等传染病会起到重要的作用。

此外，由于人类活动频繁，大量消耗能源、大量露天堆放秸秆和畜禽粪便等，造成了大量二氧化碳排放，加重了温室效应。沼气池的使用，一定程度上能减少以上问题的产生。

3、促进生态农业和畜牧业的发展 沼气池出来的废弃物是沼液和沼渣，可以作为农药添加剂、肥料、饲料等来使用，大大减少化肥和农药带来的危害，有利于生产绿色产品和无公害产品。