发酵原料与产沼气量

沼气产量计算及热值换算方法大全Revised by Hanlin on 10 January 2021实用：沼气产量计算及热值换算方法大全沼气产量计算1、理论计算公式沼气产量＝废水浓度（kgCOD/m3）×设备去除率（%）×废水日排放量（m3/d）×产沼气率其中，产沼气率为0.7 m3/kgCOD（理论值）2、其他沼气产量计算方式按养殖规模计算一般估算：5头猪、1头牛、150只鸡的粪便可产1m3沼气。

按照池容计算一般估算：6m3、8m3、10m3的沼气池容积可分别产1.2m3、1.6m3、2m3沼气。

按照池中的干物质计算如每公斤猪粪(干物质)产气量为0.43m3/kg。

按照去除的污染物计算如每去除1公斤COD可产生约0.35m3沼气。

沼气池需进调配成干物质含量（TS）为8%的粪污水料液，根据日粪污干物质产量和水力滞留期（20天），需要沼气池有效容积为800m3。

计算公式如下：沼气池有效容积=（×水力滞留期）/发酵料液浓度=（X×20d）/8% =800m3则粪污干物质量（X）为3.2t/d，粪便中干物质在厌氧反应阶段被降解50%，经固液分离后进入沼液约20%，转化为沼渣的干物质为总量的30%，新鲜沼渣含水率为65%，则：（3.2t/d×30%)÷（1-65%）=2.74t/d（3.2t/d÷8%）-3.2t/d×50%-2.74t/d=35.66t/d部分沼液回流去调节池调节粪水料液浓度，可减少清水用量并提高粪水料液中产沼气细菌的含量，沼液回流量按20t/d计。

因此，沼气与热值为4000K燃煤的换算公式为：燃煤量＝沼气产量×沼气含甲烷率×甲烷热值÷4000K根据美国麦卡蒂教授的推算：每去除1千克COD，在理想状态下可产甲烷0.35m3，折合含甲烷60%的沼气为0.583m3；每去除1千克BOD产生的沼气稍高，约为1m3左右。

收藏！各大领域沼气发酵原料产气特性及原料产气率汇总理论上，绝大部分有机物都可以作为沼气发酵原料，沼气发酵原料一般可分为四大类：农业类发酵原料、工业类发酵原料、市政废弃物类发酵原料和水生植物废弃物发酵原料。

本期对这四大类沼气发酵原料产气特性及原料产气率进行了整表汇总，方便大家随时对照查看，欢迎收藏！一、畜禽粪污表1、畜禽粪污原料特性及原料产气率注：FM：鲜重；TS：总固体；VS：挥发性固体畜禽粪便作为沼气发酵的原料有许多优势：1　碳氮比一般在15:1~30:1，十分适合厌氧微生物的生长。

2　具有较高的缓冲能力，能应对不严重的酸化现象。

3　一些畜禽粪便(如牛粪、鹿粪)中含有瘤胃微生物，可以为沼气发酵体系补充沼气发酵菌种。

然而，畜禽粪污作为沼气发酵原料也有一些限制因素：1　畜禽粪污体积大、干物质含量比较低，鲜粪一般小于30%，冲洗污水低于3%，所以单位体积原料的沼气产量比较低，原料或沼液的运输成本较高。

2　饲料中重金属和抗生素的添加量日趋加大，重金属和抗生素会影响沼气发酵过程以及沼渣、沼液的处理和还田利用。

3　畜禽粪污中氮的含量较高，容易造成沼气发酵体系氨抑制。

为解决上述问题，通常将畜禽粪污和易降解种植业废弃物混合发酵，畜禽冲洗污水可以用于稀释其他发酵原料，相对于畜禽粪污原料单一发酵，混合发酵体系更加稳定。

不同种类的畜禽粪便，具有不同的理化特性，会影响沼气工程的效率和稳定性。

在沼气工程设计时，需要特别注意：1　牛粪中草较多，沉淀物较少，浮渣量多于沉渣量。

奶牛粪含砂量还比较高，要注意除砂。

2　猪粪中草和沉淀物都比较多，沉渣量多于浮渣量，由于冲洗污水量较大，所以猪场粪污水量大，浓度低，升温困难，冬季产气少。

3　鸡粪中含有羽毛、砂石，发酵过程中沉渣较为结实。

另外，不同于奶牛粪中的砂，鸡粪中的砂石包裹于有机物中，所以对砂的去除更为困难。

4　羊粪和兔粪中含草较多，呈颗粒状，需要在预处理阶段设置泡粪池，使其中的有机物尽可能溶于料液中。

1、沼气量理论计算公式：沼气产量＝废水浓度（kgCOD/m3）×设备去除率（%）×废水日排放量（m3/d）×产沼气率产沼气率： 0.7 m3/kgCOD（理论值）2、沼气换算燃煤公式沼气含甲烷率：65%；甲烷热值：6000K/ m3沼气与热值为4000K燃煤的换算公式：燃煤量＝沼气产量×沼气含甲烷率×甲烷热值÷4000K3、有关猪粪转化沼气率一般来说，鲜猪粪含SS（固形物）20%，1公斤SS可以0.2-0.4 m3的沼气。

去除每千克COD产0.35方沼气，每方沼气相当于一公斤标准煤实际产气计算去除COD千克数*0.35*0.8除1公斤COD可产0.4方沼气，每方沼气可以发电1.2-1.6度根据美国麦卡蒂教授的推算，每去除1kgCOD在理想状态下可产甲烷350L，折合含甲烷60%的沼气583L。

每去除1kgBOD产生的沼气稍高，约为1m³左右。

一立方沼气等于0.714公斤标煤；日产1000立方沼气能节约714公斤标准煤.。

一立方沼气产热值20514KJ。

标准煤热值29306KJ。

20514/29306=0714追问可是培训时，老师说一立方沼气要等于3公斤标煤，因为沼气的利用热效率比煤高多了，沼气可达90%以上，而煤低多了。

这样的算对吗？错误!未找到引用源。

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回答能源的种类很多，所含的热量也各不相同，为了便于相互对比和在总量上进行研究，我国把每公斤含热7000大卡（29306千焦）的定为标准煤,也称标煤。

另外，我国还经常将各种能源折合成标准煤的吨数来表示，如1吨秸秆的能量相当于0.5吨标准煤，1立方米沼气的能量相当于0.7公斤标准煤。

原煤20934千焦／公斤0．7143公斤标煤／公斤洗精煤26377千焦／公斤0．9000公斤标煤／公斤其他洗煤8374 千焦／公斤0．2850公斤标煤／公斤错误!未找到引用源。

干物质产气量指的是单位质量干物质在一定时间内产生的沼气量。

具体的计算公式是：单位干物质（TS）产气量（mL/g）= 发酵周期（30 d）内累积产生的沼气量（V）/ 发酵物总质量（W）× 发酵物TS含量（TS）。

在具体的实践中，含水率对干物质产气量有一定的影响。

一般来说，含水率越高，越有利于发酵产沼气。

例如，含水率81%时30 d的总产气量最高，达到19550 mL。

此外，不同原料的干物质产气量也不同。

在35℃条件下，常用原料每千克干物质的产气量为0.3\~0.5 m³。

而根据国家标准GB9958-88，体重1kg的鸡年排粪便可产沼气3m³，体重50kg的人年排粪便可产沼气15m³，体重50kg的猪年排粪便可产沼气90m³，体重500kg的牛年排粪便可产沼气350m³。

以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询农业专家。

【高中生物-沼气发酵技术】沼气发酵技术发展及应用现状沼气是沼气发酵微生物在厌氧环境下将农作物秸秆或者禽畜粪便等可降解的生物质经过厌氧消化生成的可燃气体。

其主要成分是甲烷和二氧化碳，其中甲烷约占45 %～70 %、二氧化碳约占25 %～55 %；此外，沼气还含有大约5 %的其他气体（如H2S、N2、H2、CO、NH3等）。

沼气是具有很高热值的清洁燃料，经过净化的沼气完全燃烧后只生成H2O 和CO2，不会对环境造成污染。

沼气发酵在农业和生态方面的综合利用具有很大的经济价值和社会效益。

1沼气发酵原理及影响因素1.1 沼气发酵原理沼气是生物质经过多种微生物联合厌氧消化作用而生成的可燃气体。

厌氧消化就是在无氧的条件下,由兼性厌氧菌和专性厌氧菌联合降解有机物，最终生成二氧化碳和甲烷等气体的过程。

人们对于沼气发酵过程的划分仍存在争议；目前主要认为，沼气发酵过程可分为水解液化、酸化和甲烷化三个阶段。

第一阶段为水解液化阶段，兼性厌氧菌和发酵性细菌将原料中较大分子的成分(如纤维素等)水解成可溶于水的有机酸和醇类等。

第二阶段为酸化阶段；产氢产乙酸菌将第一阶段生成的有机酸和醇继续分解成小分子物质，同时生成氢气和二氧化碳。

第三阶段为甲烷化阶段；产甲烷菌将第二阶段生成的小分子物质转化为甲烷和二氧化碳气体，即发酵的最终产物沼气。

1.2 沼气发酵的影响因素影响沼气发酵的因素很多，其中最主要的因素包括原料成分、原料预处理情况、接种物种类、进料浓度、发酵温度和pH。

原料成分的影响：能够用来发酵产沼气的生物质很多。

传统的沼气发酵原料主要包括以秸秆类物质为代表的农业废弃物、禽畜粪便和污水处理厂的厌氧活性污泥、以及生活垃圾等。

选择容易降解的原料(如人畜粪便等)可以加快发酵的启动过程和提高发酵效率。

若原料选择不当则容易造成发酵系统酸积累严重而发酵无法启动或启动后产气量不高等后果。

原料预处理的影响：原料预处理是利用物理、化学或者生物等方法使生物质中不易被降解的物质提前得到腐化分解，在进料后更快启动发酵。

污泥厌氧发酵沼气产生规律研究摘要利用自制的沼气发生器和沼气净化装置，以污水处理厂污泥为原料进行厌氧发酵产沼气研究。

结果表明：污泥含水率在93%以上，但是c/n只有20.，厌氧发酵过程中codcr 不断下降，而在第6天时沼气产量达到0.63 l。

以氢氧化钠溶液吸收二氧化碳和硫化氢，浓度为2 mol/l时吸收率可达到99%以上。

关键词污泥；厌氧发酵；沼气；产生规律随着我国国民经济的发展和城市的现代化建设以及对城市的环境和生态平衡的要求，城市污水处理厂的兴建与运行管理已经成为现代化城市建设不可分割的一部分。

随着城市污水处理率的逐年提高，城市污水厂的污泥产生量也急剧增加。

据估算[1]，目前我国城市污水处理厂每年排放的污泥量（干重）大约为130万t，而且其年增长率大于10%，特别是在我国城市化水平较高的几个城市与地区，污泥的出路问题已经十分突出。

如果城市污泥全部得到处理，则将产生污泥量（干重）840万t，占我国固体废弃物总量的3.2%。

污泥是城市污水处理和废水处理不可避免的副产物，含有大量的有机质和营养元素，能量巨大。

另一方面，我国正面临着巨大的能源与环境压力，矿物能源和资源日益耗尽，开发并生产各种可再生能源替代煤炭、石油和天然气等化石燃料是世界今后解决能源紧缺的一种有效途径[2]。

在德国，城市污水厂通过污泥沼气发电，可满足其自用电力的7%[3]。

因此，利用污泥消化产沼气不仅能够解决污泥出路的问题，还使得污泥作为一种资源得到了利用。

1材料与方法1.1仪器与试剂1.1.1仪器。

注射器（0 ml）、电子天平（bs124s，北京赛多利斯仪器系统有限公司）、干燥箱（101-3y（a），苏州市大隆仪器仪表有限公司）、电炉（00 w，永康市豪鹰电器有限公司）、总碳测定仪（ww-0，上海谷雨环保科技有限公司）。

1.1.2供试原料与试剂。

供试原料为沉淀池污泥，南昌市朝阳污水处理厂提供。

试剂：硼酸、尿素、cuso4·h2o，北京化工厂产；无水氯化钙，上海市奉贤奉城试剂厂产；硫酸、硫酸汞、盐酸，上海振兴化工二厂有限公司产；硫酸亚铁氨，上海试四赫维化工有限公司产；重铬酸钾、硫酸银、氢氧化钠、三氧化铁、k2so4、甲基红，上海试剂一厂产。