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目前，沼气池已经进入千家万户，成为农村家庭不可缺少的基础设施之一，为农民生活提供了优质生活燃料，为农村生产提供了高效有机肥料。但是在实践中经常出现沼气池建好了，原料也装上了，就是产气不好，甚至有不产气的情况。这是为什么呢？本人多年从事农村能源工作，在此想根据我工作、学习的体会与家有沼气池的农民朋友进行一下交流探讨。首先让我们了解一下沼气发酵的原理和保证沼气发酵正进行的条件。
一、沼气发酵的原理
沼气发酵是指各种有机物（如人畜粪便、秸秆、青草等）在厌氧（没有氧气）条件下，被各类沼气发酵微生物（也叫沼气细菌）分解转化，最终生成沼气的过程。这是一个有多种沼气发酵微生物参加、非常复杂的生物学过程，在这一过程中，这些微生物按照各自的营养需要，起着不同的物质转化作用。从复杂有机物的降解，到甲烷（沼气中主要的可燃成分，约占55—70%）的形成，就是由它们分工合作和相互作用来完成的。这些微生物按其在沼气发酵中的作用可分为两类：一是不产甲烷菌。它们能将复杂的大分子有机物变成简单的小分子量的物质。它们的种类繁多，根据作用基质来分，有纤维分解菌、半纤维分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌和一些特殊的细菌，如产氢菌、产乙酸菌等。二是产甲烷菌。它们是甲烷的生产者，是沼气发酵微生物的核心，它们严格厌氧，对氧和氧化剂非常敏感。它们依靠二氧化碳和氢生长，并以废物的形式排出甲烷，是要求生长物质最简单的微生物。在沼气池中，发酵原料生成沼气，是通过一系列复杂的生物化学反应来实现的，一般认为这个过程大体上分为三个阶段：
1、水解发酵阶段。固体的有机物通常不能进入微生物体内为微生物利用，只有将固体有机质水解成分子量较小的可溶性物质才可以进入微生物细胞内被进一步分解利用。这个将不容于水的大分子物质变成能溶于水的小分子物质的过程，就叫做水解，它是由一些好氧和厌氧微生物完成的。
2、产酸阶段。各种可溶性的物质在微生物的细胞内继续分解转化成低分子物质，同时也有一部分氢、二氧化碳等无机物释放出来，但这一阶段中的主要产物是乙酸，约占70%以上，所以称为产酸阶段。是由产酸菌来完成的。
上述两个阶段是一个连续的过程，通常称为不产甲烷阶段，它是复杂的有机物转化成沼气的先决条件。
3、产甲烷阶段。由产甲烷菌将第二阶段分解出来的乙酸等简单有机物变成甲烷和二氧化碳，其中二氧化碳在氢气的作用下还原成甲烷。这一阶段就叫产甲烷阶段。
有机物在沼气池里变成沼气的过程，好比工厂里生产一种产品的三道工序，前两道工序是将复杂的有机物加工成半成品——简单化合物。第三道工序是在甲烷菌的作用下将半成品加工成产品——甲烷气。
二、沼气发酵的条件
沼气发酵微生物在沼气池中是一个活的生态群体。它们在沼气池中进行新陈代谢和生长繁殖的过程，需要一定的生活条件，只有使它们得到最佳的生活条件，各种原料才会被分解转化为沼气，沼气池才能实现理想的产气效果。人工制取沼气的基本条件是：
1、沼气发酵原料。这是沼气微生物赖以生存的物质基础，也是沼气微生物进行生命活动和产生沼气的营养物质。沼气微生物需要的营养元素主要是碳素和氮素。作物秸秆等纤维类物质含有大量碳素营养，而人畜粪便中则含有大量氮素营养。营养搭配以碳：氮为25—30：1为最合适。从实践来看，牲畜粪做沼气发酵原料最好。
2、沼气发酵微生物。这是产沼气的内因条件。新建的沼气池要想尽快启动产气，就要接入含有大量沼气发酵微生物的接种物（菌种）。发酵正常的沼气池中、积水粪坑中、屠宰厂、豆制品加工厂等的废水中，都有大量沼气发酵菌种。新沼气池一般加入接种物的量为总投料量的10—30%，就能保证正常启动。其他条件相同的情况下，加大接种量，产气快，气质好，启动不会出现偏差。
3、严格的厌氧环境。沼气发酵微生物生长、发育、繁殖、代谢等生命活动中都不需要氧气，空气中的氧气会使其生命活动受到抑制，甚至死亡。因此沼气池必须不漏水、不漏气。
4、适宜的温度条件。温度是沼气发酵重要的外因条件，温度适宜则细菌繁殖旺盛，活力强，厌氧分解和生成甲烷的速度就快，产气就多。因此可以说，温度是产气多少的关键。一般说，沼气发酵在10—60℃均能进行，发酵料液温度低于10℃或高于60℃都严重影响微生物生存、繁殖，影响产气。沼气发酵分为高温（46—60℃）、中温（28—38℃）、常温（10—26℃）三个发酵区。农村沼气池靠自然温度发酵，属常温发酵，但在10—26℃范围内，温度越高产气越好。这就是北方沼气池夏天产气多冬天产气少的原因。所以建池的时候一定要按照“三位一体”的要求认真设计建造。
5、适当的发酵料液浓度。农村沼气池发酵料液的浓度以6%—12%为宜。一般夏季为6%—8%，冬季为10%—12%。
6、适合的酸碱度。沼气微生物生长、繁殖，要求发酵原料的酸碱度保持在中性或微碱性（pH=6.5—7.5）。
7、适当搅拌。有利于微生物和原料充分接触，达到充分利用，提高产气量的目的。
8、有毒物质控制。有毒、有害的物质，如：剧毒农药、杀虫剂、杀菌剂、强氧化剂、重金属物质以及有毒的植物等，都不得进入沼气池中。
以上八个条件必须保证，才能使沼气池顺利启动，正常运行。(待续）
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