沼气工程运行管理常识 Ⅰ 基础知识 1.1 沼气发酵的生物作用 沼气发酵微生物是人工制取沼气的最重要因素，有了大量的沼气微生物，并使各种类群的微生物获得基本的生长条件，沼气发酵原料才能在微生物的作用下转化为沼气。 沼气发酵过程中主要有五大菌群（发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、产甲烷菌）参与活动。 五大菌群： ①发酵性细菌：一些不溶性物质被发酵性细菌所分泌的胞外酶水解为可溶性糖、肽、氨基酸和脂酸，再将吸入细胞，发酵为乙酸、丙酸、丁 酸等和醇类及一定量的 H2 及 CO2 ②产氢产乙酸菌：除甲酸、乙酸和甲醇外的物质均不能被产甲烷菌所利用，所以必须由产氢产乙酸菌将其分解转化为乙 酸、氢和二氧化碳 ③耗氢产乙酸菌：它们既能利用 H2+ CO2 生成乙酸，也能代谢糖类生成乙酸。 ④产甲烷菌（食氢、食乙酸）：它们在厌氧条件下将前三群细菌代谢的终产物，在没有外源受氢体的情况下，把乙酸和 H2、CO2 转化成 CH4 + CO2。产甲烷菌广泛存在于水沉积物和动物消化道等极端厌氧的环境中。 不产甲烷菌（水解发酵细菌、产氢产乙酸细菌等） —为甲烷菌提供营养（将发酵原料的碳水化合物、蛋白质和脂肪等复杂有机物水解后形成可溶性的简单化合物，该类菌为产甲烷菌提供合成细胞的基质和能源。 --为产甲烷菌创造适宜的厌氧生态环境（该类菌群中的好氧和兼性厌氧菌的活动，使发酵液的氧化还原电位不断下降，逐步为产甲烷菌创造厌氧生态环境。 --为产甲烷菌清除有毒物质。 --与甲烷菌共同维持环境中适宜的酸碱度（氨化细菌进行氨化作用，产生的氨可以中和部分有机酸；产甲烷菌不断利用乙酸、氢和二氧化碳生成甲烷；通过这两类菌群的共同作用，使发酵液的 pH 值稳定在适宜范围。 产甲烷菌将不产甲烷菌产生的乙酸 、氢气和二氧化碳等发酵基质转化为甲烷。 1.2 厌氧消化产沼气的条件 沼气发酵就是培养和积累厌氧消化细菌，使细菌具有良好的生活条件；只有首先做到了这一点，才有可能得到较好的沼气生产率或污水净化效率。 微生物的生命活动要求多种条件，其中主要条件包括发酵原料、厌氧活性污泥、消化器负荷、发酵温度、pH 值、碳氮比、有害物质的控制及均质等。 (1)发酵原料的 C:N 比值：是指原料中有机碳素与氮素含量的比例关系，因为微生物生长对碳和氮有一定要求，其利用速度也是 20-30 倍的关系，因此发酵原料的碳氮比 20~30:1，或者 BOD5:N:P= 200:5:1 为宜。 (2)厌氧活性污泥 厌...
