伊春地区沼气发酵工艺的优化
一、发展沼气的意义
1、实现无公害农业生产
传统的农业生产，由于化肥、剧毒农药的使用，不但造成了农副产品的污染，降低了农产品的质量，影响了食品安全性，还对土地、水源、空气长期造成一定污染。因此发展优质、高产、高效、无公害农业是农业结构调整的必然趋势。
研究表明，在养殖业上，使用沼气发酵残留物养殖，比传统养殖效果好。使用沼液作为饲料添加剂养殖动物，其肉质达到GB 2722-81国家标准，猪肉中Cd、Pb、As、Cu、Hg等重金属和农药残留均低于国家标准规定的限度。
2、实现畜禽粪便的无害化处理，促进养殖业持续发展
随着养殖业的发展，畜禽粪便的高效处理显得尤为重要。通过厌氧发酵，将禽畜粪便分解转化为沼气，发酵后的沼液和沼渣可作为生产绿色食品、无公害食品的有机肥，沼气可作为洁净能源使用。即节约了成本，又可以避免环境污染，实现良性循环，促进养殖业发展。
3、实现林区生活方式的变革
建一个沼气池，需要养猪3-5头，每年平均产气300-400m3左右，可满足3之家常年的生活基本用能，减少了烧柴的使用。不但提高林区人民生活质量，还减少了对森林资源的浪费，据测算，建一口8-10m3的沼气池每年可平均节约柴草1.5t左右，相当于0.2km2薪炭林的年生产量。
二、沼气发酵工艺的优化
1.沼气发酵原理
沼气发酵是微生物在厌氧条件（隔绝空气）下，以发酵的方式分解有机物，最终产出沼气的过程。沼气发酵过程比较复杂，基本分为水解、产酸、产甲烷三个阶段。首先，不产甲烷微生物将原材料中脂肪、蛋白质和糖类等有机物通过水解和发酵作用，转化为若干种脂肪酸，然后由产甲烷微生物将脂肪酸转化为甲烷和二氧化碳。所以，沼气的产生是多个微生物群落共同作用的结果。
2.沼气发酵工艺
沼气发酵大多数采用半连续投料沼气发酵法，兼顾了生产沼气、制造有机肥、和生产集中用肥的需求，具有良好的综合效益。
（1）备料 最好能修建原料储备池，原料的配置应因地制宜，因户制宜，尽量合理配备原料。
（2）新池检验与旧池维修 新建沼气池必须按设计要求，严格检验质量，合格后方能生产。对使用超过一年的沼气池，应在大换料后，严格检验裂损和渗漏现象，要及时修复。
（3）配料 由于我市所处地理位置，沼气发酵时间一般在5-10月，配料浓度为6%-11%。不同季节料量不同。一般来讲初始浓度低有利于发酵启动，早产气、早用气、早用肥。按6%的浓度配比计算，每立方米沼气池需投入新人畜粪300-350kg，水（含接种物）650-700kg；按8%的浓度配比计算，每立方米沼气池需投入新人畜粪约430-470kg，加水（含接种物）530-570kg其中接种物占20-30%。C/N(20-30):1。
（4）拌料接种 在各种有机物厌氧消化的地方采集接种物，例如：下水道污、泥屠宰场、豆腐厂、酒厂等地的阴沟污泥，正常发酵的沼气池底脚污泥等。有条件的可以对接种物进行富集、驯化和扩大培养。
（5）入池堆沤 将拌好的发酵原料从沼气池顶部加入，初次投料时，人畜粪、接种物、水的总量在保证原料浓度的情况下，应占沼气池容积的70%，以后逐步添加，最大投料量为沼气池的75%，如果原料暂时不足，一次进料量应超过进料管下口15cm，以封闭发酵间。应该注意拌料和投料最好选在晴天进行，以利于发酵。由于我市1-4月份低温最低不宜投料启动发酵。
（6）加水封池 由于微生物的作用，发酵料液的温度上升40-60℃（伊春地区夏季一般1-2d，秋季4-6d）、时加水（加水），酸碱度超过pH6.0时封池。如果酸碱度低于pH6.0时，可加入适量草木灰、澄清石灰水等调整。封池后应及时将输气导管开关和灯炉具安装好，并关闭输气管阀门。
（7）放气试火 按上述工艺流程操作，一般封盖2-5d即可点火试气。但是一定要注意注意，试火应该在炉具上进行，不能在沼气池导气管直接试火。以防回火引起爆炸。失火时火焰稳定不灭，表明发酵启动阶段已经完成。
三、注意问题
1.原料以及添加问题 一般发酵30d左右，产气量显著下降时，应及时添加新鲜原料，环境温度高时，可适当降低浓度，一般发酵料浓度在6-8%，冬季温度低时适当增加浓度，可提高到8-11%。我市畜牧业不发达，产粪量不足，但是食用菌产业发展迅速，其废弃料产量大，可以按比例代替人畜粪。
2.搅拌问题 搅拌有利于打碎结壳和沉渣，使沼气池中微生物与发酵原料更好地接触，可以提高产气量10%以上。搅拌应3-5d进行一次，每次3-5min。
3.酸碱度的调整 pH正常范围应该在6-8之间，如果发现pH过低，应加入草木灰、澄清石灰水等调整至正常，否则产气量明显下降。如果pH过高应该将沼气池内的发酵料大部分或全部取出，重新接种，投料启动。
4.发酵温度 我市冬季气温较低，应当注意控制沼气池内的温度，可以添加适当堆沤的粪便、酒糟等酿热性原料，以提高发酵温度。
5.添加促进剂 常用促进剂包括纤维素酶、尿素、碳酸钙、黑曲霉、甲醇、乙酸钠、矿质元素等。促进剂主要有三方面作用：改善沼气微生物营养状况，满足营养需要；为发酵微生物提供促进生长繁殖的微量元素；改善和稳定产甲烷微生物的生活环境。
结论
沼气，是用之不竭的清洁能源，是一本万利的富民工程。沼气涉及林区职工（林场所）的生产生活环境、卫生健康等诸多领域的改善，发展林区沼气，不仅提高人们的生活质量，减轻生活负担，而且可以减少面源污染、提高生产力、节约能源等综合利用价值，对促进节约型社会建设、新农村建设都有着十分重要的现实意义。