高效沼气微生物菌剂的冬季产气试验

提高沼气池冬季产气量八招在冬季，如何爱护好农村户用沼气池，并使发酵维持在较好水平，达到较高产气率，简洁的说，就是要“吃饱肚子，盖好被子”。

我们经过三年的实践，总结出访沼气池在冬季多产气的方法，现介绍如下：一、加大浓度。

秋末，选择晴天进行出料和进料，浓度要达到10%；冬季还要准时补料，浓度要提高到15%左右，使沼气池在高浓度下用转，达到多产气的目的。

二、相宜的酸碱度。

在加浓发酵液以后，可用PH试纸测试其酸碱度。

当PH值小于7时，用1%的石灰水（慎用，以防止偏碱）缓慢调整PH值到7—7.5之间，以适应发酵细菌的要求。

三、采纳富氮原料。

入冬前后，完全用“富氮有机原料”的鲜猪粪（或用鲜牛粪或鲜羊粪）作发酵原料，而不用“贫氮有机原料”，如干麦草、玉米秸杆等发酵原料，缩小碳氮比，加快甲烷菌的繁殖，使之多产气。

四、检修管道。

入冬前，要检查管道是否存有积水，还要尽可能将管道埋入地下或用碎布条、塑料薄膜等包扎管道，防止冻裂。

漏气老化的管道、接头要准时更换。

五、科学保温。

保温方法主要有3种：1、掩盖保温。

在沼气池表面掩盖稻草、柴草、秸秆、堆肥或加厚土层等保温材料，掩盖面要大于池面，防止冷空气进入而降低池内温度。

2挖环形沟保温。

在沼气池四周挖好环形沟，沟内堆沤粪草，利用发酵酿热保温。

3、塑料棚保温。

建在沼气池上的圈舍向阳面罩上塑料布，或用塑料薄膜掩盖整个沼气池的顶部，并且将塑料薄膜向四周外延2—3米，将进料口、水压间和四周地面全部掩盖，使之产生一个“温室效应”，提高池温。

六、加温促腐。

再换料、加料时，可向池内加入适量的温水，以提高池内温度，力求池内温度保持在5度以上，促进新料腐烂产气。

七、充分搅拌。

每隔3—4天，在晴天中午前后用抽渣器抽提20次左右或从水压间提出十几桶倒入进料口，使原料和微生物增加接触机会，促进微生物新陈代谢，使之多产气。

八、防进外水。

要防止外水流进池内降低料液浓度和池内温度，影响产气效果。

通过以上8项措施，可达到冬季不会由于降温而使沼气池发酵产气特别，并可保持肯定的产气量。

2015年第2期（下半月）Nong Min Zhi Fu Zhi You 农民致富之友科研◎能源环保提高沼气池冬季产气量的几项措施姚小东（吉林省九台市农村能源环境保护办公室，吉林九台130500）[中图分类号]S216.4[文献标识码]A[文章编号]1003-1650(2015)02-0289-01沼气的使用在促进节能减排，增加农民收入，提高农民生活水平，保护生态环境方面发挥了积极的作用。

在沼气发酵中，温度是影响沼气发酵速度的关键，对于冬季寒冷的北方，如何保证沼气池不受地域环境温度的限制，使发酵维持在较好水平，达到较高产气率，维护沼气用户的正常使用，一直是大家关心的问题。

沼气发酵温度通常有3个范围：高温发酵46～60℃，中温发酵28～38℃，常温发酵10～26℃，低于8℃以下几乎不产气，在沼气发酵过程中，温度是产气好坏的关键，直接影响沼气的发酵速度，温度适宜则厌氧细菌活力强，分解和生成甲烷的速度就快，产气就多。

沼气发酵温度受地温的影响，而北方进入冬季从寒露开始到春分几乎半年的时间，气温是逐渐低于地温，地温受气温的影响。

沼气池由由吸热变为放热，池温下降速度加快，导致沼气池内料液温度随气温不断降低而下降，沼气发酵速度随气温的下降产气速度越来越慢，产气量明显降低甚至不产气，影响使用，因此，冬季加强对沼气池的管理格外重要，只有精心维护才能在一定程度上消除冬季低温带来的不利影响，在入冬前要采取几项措施，以提高沼气池冬季的产气量，总的来说就是做好保温工作，既：让沼气池吃饱“肚子”盖暖“被子”。

从寒露开始，气温逐渐低于地温，昼夜温差大，为尽可能地保持地温的恒定，此时就应该开始采取入冬前保温的准备工作，特别要注意晚上沼气池的保温。

保温分别从两方面入手：池外保温、池内保温。

1池外保温让沼气池盖暖“被子”1.1覆盖保温。

覆盖保温特别适用于普通农村露天户用沼气池，在入冬前，在沼气池表面覆盖秸秆、稻草、柴草等热性作物秸秆，高度在一米左右；覆盖畜禽热性粪便等堆肥或者加厚土层要在30～50厘米，堆肥注意要加湿覆膜，既有利于沼气池保温，又可强化堆沤，为沼气池后续发酵原料提供保障；也可以用炉灰或珍珠岩覆盖保温，覆盖高度应在0.5米左右，外面最好用油毡纸封好。

科技成果——寒冷地区沼气池发酵技术技术类别零碳技术适用范围可再生能源，生物质厌氧制沼行业现状近年来，我国北方地区中小型沼气应用比例逐年增多，但由于北方地区冬季时间长、温度低，导致沼气池冻裂、漏气现象严重。

具不完全统计，北方地区即便是大中型沼气池由于气温原因也有超过80%不能越冬产气。

该技术以太阳能为热源为厌氧沼气池加热，并根据当地气温变化合理匹配冬季太阳能集热器规模，可实现沼气池越冬产气，同时具有建造成本低、操作简单等特点。

目前，该技术已在吉林、黑龙江、内蒙古等地区推广应用。

成果简介1、技术原理以畜禽粪污和农作物秸秆为制沼原料，利用太阳能热水和太阳能光伏系统取代传统的煤、电加热模式在冬季为沼气池补温，实现寒冷地区沼气池越冬产气。

同时，采用新型柔性池体技术，使池体具有良好的保温和防水性能；采用多层连续搅拌技术，实现沼液的回流和反冲，解决了物料板结问题；采用多池体、双膜暖棚等技术，提高池内的温度和产气量。

2、关键技术（1）太阳能增温技术。

合理选配太阳能集热器或太阳能电池板发电为沼气池增温。

（2）新型柔性池体保温技术。

采用柔性水泥加保温材料合成的新型池体，具有保温性能好，防水、不变形等特点。

（3）多层搅拌技术。

可以实现沼液的在罐体内回流、反冲，有效防止固体物质的沉淀和结板。

（4）红泥沼气浮罩设计技术。

该气浮罩建于双膜暖棚内，具有增强保温效果。

3、工艺流程寒冷地区沼气池发酵设备工艺流程示意图见图1。

图1 寒冷地区沼气池发酵设备工艺流程图1：太阳能发电板，2：逆变控制器，3：储气室，4：沼气总控制室，5：进料口，6：厌氧罩，7：聚氨酯保温层，8：出渣槽，9：新型柔性保温池体，10：沼气池专用发热电，11：反冲压回流泵，12：沼气应用终端主要技术指标1、1000m3沼气池的温控在18-28℃，采用常温发酵；2、池容产气率0.4-1.0/m3·日；3、Cod降解率≥85%，Bod降解≥90%；4、寄生虫卵和蛔虫卵死亡率≥90%。

沼气越冬试验初报
佚名
【期刊名称】《科学管理研究》
【年(卷),期】1981()2
【摘要】北方地区推广、普及沼气的过程中,越冬问题始终没有很好解决,影响了沼气的使用和发展。

针对越冬问题,巴盟磴口县科委搞了沼气越冬和塑料大棚温室的联合使用试验。

取得了初步成果。

塑料大棚是土木结构,面积35m^2左右,材料成本45元左右。

温度效果和经济效益都比较显著。

棚内外温差可达20—30℃,冬季温度最低的一月份,当室外温度是零下26℃时,棚内温度为零下2℃,棚内地温是4℃,池内温度是9℃。

仍可以产气使用。

冬季一般的情况,特别是白天池内温度都可以达10℃以上。

棚外温度低于零下20℃时。

【总页数】1页(P62-62)
【关键词】沼气池;越冬;大棚温室;塑料大棚;初步成果;使用试验;北方地区;材料成本;土木结构;温度低
【正文语种】中文
【中图分类】G301;C931
【相关文献】
1.高寒阴湿区提高冬小麦越冬率培模式筛选试验研究初报 [J], 汪学英;张林森;徐耘;贾西灵
2.流苏越冬种条低温贮藏扦插繁育试验初报 [J], 孟凡娟;田付军;
3.性诱剂防治越冬代茶尺蠖试验初报 [J], 张耀华;唐前勇;程一方;罗敬东
4.越冬西葫芦秸秆生物反应堆+水肥一体化试验初报 [J], 张玮;何迎昌
5.巨菌草在湖北黄冈市的引种与越冬试验初报 [J], 杨辉德;赵进中
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辽宁工业大学科技成果——低温沼气高效制备新工艺
成果简介
低温沼气高效制备新工艺改进寒地沼气池传统发酵工艺，以突破寒冷区域有机废弃物生物甲烷高效制备关键技术为核心研究内容，以突破寒地有机废弃物生物甲烷制备关键技术为核心内容。

主要应用于寒冷区域有机废弃物生物甲烷高效制备及发展以沼气能源为核心的循环经济。

项目技术主要内容包括以下三个方面：
（1）低温快速启动复应用与合菌剂构建，从熊猫粪便分离出纤维素降解菌CD-1，扩繁后与自然生境低温沼气发酵菌群配比。

（2）两段式高效厌氧发酵装置，该装置包括产酸发酵相CSTR反应器、过滤装置、产甲烷相EGSB反应器。

（3）发酵新工艺与调控策略，低温菌剂快速启动结合发酵工艺参数调控（进料负荷、停留时间、物料回流），工艺改进后，完全解决沼气系统冬季发酵物料“结壳”现象，显著提高沼气产量。

技术特征
有效分离功能菌，增加系统稳定性，提高运行效率，且在低温条件下可稳定运行。

专利情况
发明专利1项，实用新型专利2项
合作方式
技术开发。

冬季加热沼气池系统的实验研究
冬季沼液内的发酵菌在低温下活性受到抑制,沼气池基本不产气。

本文通过对沼液采取加热的方式,提升发酵菌活性,以提高冬季产气量,满足冬季建筑采暖需求。

构建了加热沼气池实验系统。

在对村镇住宅用沼气池广泛调研基础上,进行了冬季加热沼气池系统设计。

确定了实验用沼气池大小,结构,计算了沼气池的负荷、加热换热器的长度、形状、类型及沼液料液浓度等;提出了沼气池施工组织方案,确定了主要施工材料及其施工工艺。

进行了加热沼气池实验研究,分析总结了实验结果。

精心设计了实验方案。

设计了测量装置,确定了测量参数与位置。

对沼气池内部温度、室外空气温度等对沼气产量的影响进行了实验研究。

对不加热和两种不同加热温度情况下的实验数据进行了分析。

对实验台的运行进行了设计和运行策略的优化。

实验结果表明:当料液加热温度在32℃和37℃的情况下,系统的能效比分别为3.1和3.3。

同时,在中温发酵范围内,随着沼液温度的升高,甲烷含量相应增加,沼气热值也会升高。

探讨了加热沼气池的经济性和技术上的可行性。

以村镇建筑为模型,从技术性、经济性和节能性对村镇利用加热沼气采暖进行了分析。

同时探讨了利用沼气采暖和燃煤炉采暖的初投资、运行费用、回收期及其节能效果的可行性。

上述研究结果表明:当分别采用电热水器和太阳能对沼气池进行加热时,一次能源的利用系数均大于1;沼气采暖与燃煤、电采暖相比,其投资回收期在5年左右。

在具备建设条件情况下,采用沼气采暖是解决村镇供暖问题的途径之一。

低温沼气产气量及效率提升综合方案1.实验目的、原理及任务1.1实验目的（1）以沼气发酵原理为基础，通过在厌氧发酵过程中研究微生物、相关酶活性的变化过程以及与沼气产生之间的关系及动力学模型，以及非产甲烷菌和产甲烷菌在整个沼气发酵过程中的作用和功能，分析物质转化及沼气形成特点和整个反应过程链的促进作用和反馈抑制特点，分析沼气产生过程的生化过程特点，其物质降解转化及产生沼气的过程与能量代谢流的关系及其平衡关系。

（2）研制基于高效生产沼气的微生物和酶催化剂，完善催化剂成熟的制备工艺，使沼气产量提高，研究高效产沼气的生化反应体系有效控制模式及调控优化技术措施，开发出可用于沼气生产的基于专用微生物菌群和生物酶的高效催化剂制品。

（3）通过添加发酵促进剂，筛选出能提高沼气产量的外源添加物，筛选出各外源添加物后进行正交及验证试验，结合考虑促气效果及经济成本，得出最优组合，最后将该组合在沼气池中进行效果验证。

1.2实验原理（1）沼气工程是一个复杂的生化过程，需要多种产沼气微生物参与，多种生物酶促进了生物质向沼气的转化。

大体可分为三个阶段：水解—产酸—产甲烷。

水解阶段是在微生物的作用下把不溶于水的固形有机物转变成可溶于水的物质。

许多微生物能分泌各种胞外酶，在胞外酶的作用下，固形有机物被水解成相对分子质量较小的可溶性物质。

如纤维素酶、淀粉酶、蛋白质酶和脂肪酶等，通过对有机物质进行体外酶解，将多糖水解成单糖或二糖，蛋白质分解成多肽和氨基酸，脂肪分解成甘油和脂肪。

产酸阶段是指第一阶段产生的各种可溶性物质（单糖、氨基酸、脂肪酸）进入细胞内后，在各种细菌胞内酶作用下继续分解代谢转化成低分子物质，如丁酸、丙酸、乙酸以及醇、酮、醛等简单的有机物质。

最主要的产物是乙酸，也有氢（H2）、二氧化碳（CO2）、氨（NH3）和少量的其他产物。

产甲烷阶段由产甲烷菌将前一阶段产生的低分子化合物如乙酸、甲酸、氢和二氧化碳还原转变为甲烷。

中间产物乙酸、氢气等对产甲烷有双重作用，在其高于一定浓度时，抑制产甲烷。

农村沼气池接种低温驯化沼气发酵微生物试验摘要利用生化培养箱，人工驯化繁殖可用于冬季低温条件的沼气发酵微生物菌群（种子），接种于农村沼气池，研究了不同处理对厌氧发酵产气量的影响。

结果表明：接种人工培养的低温菌群对提高产气量有明显作用。

关键词农村沼气池；接种；低温驯化；微生物菌群；产气量农村沼气已成为我国发展生态农业的一个重要环节，有着广阔的发展前景，对改善民生条件有重要的战略意义。

但是，在沼气池的实际运行中也存在一些普遍性的问题，突出表现在：寒冷低温季节沼气产量明显减少，同样数量的沼气原料产气量常常不及夏季的1/3；沼气发酵原料在池内得不到充分的分解和利用，实际沼气转换率（原料产气率）较低，发酵原料的产沼气潜力得不到充分发挥而被浪费。

为了提高沼气池发酵原料的分解利用率和产气量，国内外都十分注重在沼气池内保持较多的产甲烷菌群。

沼气发酵是在多种微生物相互作用下完成的，产甲烷菌是其中最重要的一类，其广泛存在于发酵体系中。

因此，探索适宜在低温条件发酵产气的微生物，繁殖培养接种到沼气池，无疑是解决冬季产气量低的重要途径之一。

笔者利用实验室驯化的低温菌群（以下简称菌种），进行人工培养繁殖，加入沼气池增加池内微生物菌群的数量，探索其对提高产气量的作用，以期为提高农村沼气在低温条件时的产气量提供试验依据，为菌种推广应用提供理论参考。

1 材料与方法1.1 试验概况试验地为平塘县卡罗乡卡罗村，位于贵州省南部，海拔710m，2008年2～3月平均气温7.8℃。

试验时间为2007年12月至2008年3月。

试验材料为低温驯化繁殖的沼气发酵复合微生物菌群（以下简称菌种），酶促剂（NiCl2）。

1.2 试验方法1.2.1 菌种制备。

取置于生化培养箱（恒温6℃）中驯化培养6个月的沼气发酵液6L（低温驯化种子），加入鲜猪粪14kg，水30kg密闭发酵20d后，再按上述比例继续扩大繁殖到需要的量，即为用于沼气池接种微生物菌群，以下简称种子。

冬天提高沼气产气量的好方法寒冷的冬天马上就要到了，沼气产气量的降低一直是困扰大家的难题。

要想提高冬季沼气产气量应该先了解沼气产生的环境条件——沼气发酵与温度有很大的关系，因为自然沼气发酵微生物只有在一定的温度条件下才能生长繁殖，进行正常的代谢活动。

如果温度不在其适宜范围则发酵菌繁殖就会缓慢，活力衰退，厌氧分解和生成甲烷的速度慢、产气就会少。

那么如何提高冬天沼气的产气量呢？首先，先做好物料的预处理，沼气物料一般有农作物秸秆、饲草、树叶、粪便等，秸秆中的木质素、纤维素、半纤维素、果胶和蜡质等化合物如果没有经过处理破坏，容易结壳、影响产气量和产气效率。

沼气物料预处理主要有以下作用：1、缩短产气时间。

秸秆难于消化，其中的木质素、纤维等很难被分解，因而事先将秸秆用如金宝贝沼气物料速腐剂经过快速好氧发酵预处理，然后再将发酵后的秸秆投入沼气池，可大大节省腐烂时间，提前进入产气阶段，比自然堆沤节省六成以上的时间。

2、防止结壳障碍。

秸秆表面有一层蜡质，不容易被沼气微生物所破坏。

如果秸秆直接下池会大量漂浮结壳，很难被发酵分解和充分利用，从而明显影响产气量及产气效率，如入池前先用金宝贝沼气速腐剂经过预处理后对它进行了破坏（发酵、软化、腐烂），可提高产气量30～50%以上。

3、提高产气效率。

对原料进行了预处理后，自然减少了在池中发酵时间，一进池温度就能达到要求并开始产气，如再配合金宝贝沼气发酵剂使用，可缩短一半以上的启动时间，可增加50～100%的产气量，产气均匀平稳，而且节省大量的人力时间成本。

其次，做好保温措施。

在入冬前覆盖塑料棚膜，可提高棚内、沼气池料液温度，为冬季提高沼气产气量创造了有利条件，沼气池管理好的农户可实现全年用沼气。

但是大部分农户冬季沼气池产气量很少，只能做一顿饭，原因是没有“盖好被子”。

我们现在的沼气池没有安装增温设施，无法人为提高池内料液温度。

因此，要想保持好沼气池料液温度，必须在十月下旬（气温在零度以上时或寒流未到来前）及时将圈舍棚膜覆盖好，提高圈舍内气温、地温温度，达到提高沼气池产气量目的。

K e j i x i n y u a n现阶段，农村地区的沼气使用量不断增加、范围也不断扩大，这对于改变能源结构有着重要的意义。

但对于高寒地区来说，由于受到温度的影响可能会造成沼气产气量的下降，因此要进行必要的试验分析，以实现沼气池技术的优化。

与此同时，还要通过试验数据分析，准确找到平衡点，保证资源的有效利用。

一、高寒地区整体保温沼气池的建设现状沼气作为通过生物发酵产生的清洁能源，其有着广泛的应用，尤其是在农村地区能够实现对废弃资源的有效回收利用，并将其转化为热能、电能，为农村地区提供电力和热力，为农村用户生火做饭和取暖等提供便利，同时因其对环境的污染较小，也符合当下可持续发展的需求。

但是，由于高寒地区的温度较低，使得沼气的产生受到了一定程度的影响，降低了产气效率，甚至在一些情况下沼气池不产生任何气体，导致其使用受到了一定的限制，给居民的生活带来不便。

因此，可通过地上式太阳能恒温或整体保温的方法，确保沼气池在高寒地区的产气效率，使得沼气的应用范围得以进一步扩大。

而考虑到部分高寒地区的阳光较少的问题，整体保温沼气池能够更好的适应此类环境。

二、高寒地区整体保温沼气池产气试验的材料与方法1、试验概况在高寒地区进行整体保温沼气池试验时，试验地点应选择在海拔较高，处地温度较低的地区，并且具有一定的代表性。

以黑龙江省大庆杜蒙地区为例，其二月份平均气温约为零下8℃，符合沼气池保温试验的考核要求。

与此同时，还要对沼气池的容积等进行进一步的明确，本次试验选择的是8m?的小型沼气池，而且尚处于建设之中，待装料和封池后可投入使用。

2、试验设计本次试验共包括三个处理环节，分别是“三位一体”的沼气池整体化保温新模式，其一般采用导热系数在0.047W/mk的聚乙烯塑料泡沫板为保温主要材料、“四位一体”的沼气池对照以及“三位一体”的沼气池对照。

值得注意的是，为提高试验数据的准确性，每项处理都要尽可能的设置两户，然后取试验数据的平均值。