沼气发酵工艺学研究进展

沼气发酵工艺学研究进展1沼气发酵工艺学研究进展沼气发酵工艺学研究进展生物工程0702班傅韵梅（20070806）摘要摘要：概述了沼气发酵技术及其应用现状。沼气作为重要的可再生资源，具有很高的经济价值和环境效益。沼气生产作为我国新农村建设中解决农村能源短缺问题的重要手段，具有广阔的发展前景。关键词：关键词：沼气沼气发酵工艺能源沼气（Biogas）是一些有机物质（如秸秆、杂草、树叶、人畜粪便等废弃物）在一定的温度、湿度、酸度条件下，隔绝空气（如用沼气池），经微生物作用（发酵）而产生的可燃性气体。由于这种气体首先在沼泽地被发现，故名沼气。沼气是气体的混合物，其中含甲烷60～70％，此外还含有二氧化碳、硫化氢、氮气和一氧化碳等。它含有少量硫化氢，所以略带臭味。沼气发酵是复杂的生物化学变化，有许多微生物参与。沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵，是指有机物质（如人畜家禽粪便、秸秆、杂草等）在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过各类微生物的分解代谢，最终形成甲烷和二氧化碳等可燃性混合气体（沼气）的过程。沼气发酵反应大致分两个阶段：（1）微生物把复杂的有机物质中的糖类、脂肪、蛋白质降解成简单的物质，如低级脂肪酸、醇、醛、二氧化碳、氨、氢气和硫化氢等。（2）由甲烷菌种的作用，使一些简单的物质变成甲烷。沼气发酵是一个复杂的微生物学过程，了解这一过程中各类微生物的作用及其活动规律，才能把沼气发酵建立在科学的基础之上。只有有了大量的沼气微生物，并使各种类群的微生物得到最佳的生长条件，各种有机物原料才会在微生物的作用下转化为沼气。对沼气发酵工艺，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，可做如下分类：（一）以投料方式划分沼气发酵微生物的新陈代谢是一个连续过程，根据该过程中的投料方式的不同，可分为连续发酵、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堡持稳定状态，因此产气量也很均衡。这种工艺流程是先进的，但发酵装置结构和发酵系统比较复杂，造价也较昂贵，因而适用于大型的沼气发酵工程系统。如大型畜牧场粪污、城市污水和工厂