充足和适宜的发酵原料

三、充足和适宜的发酵原料

沼气发酵原料是产生沼气的物质基础，又是沼气细菌赖以生存的养料来源。沼气细菌在沼气池内正常生长繁殖过程中，必须从发酵原料里吸取充足的营养物质，如水分、碳素、氮素、无机盐类和大量的硫、磷、钠、钙、镁等元素，用以生命活动，成倍繁殖细菌和转化沼气。

在地球上，可作为沼气发酵原料的有机物质是相当丰富的，其产生沼气的潜力是十分可观的。除矿物油和木质素外，所有的有机物如人畜粪尿、作物秸秆、青草、垃圾、含有机质的工业废水、污泥等，都可以作为沼气发酵原料（基质）。不同的发酵原料，由于所含的化学成分不同，其产气潜力和特性（如消化分解速度）也存在很大差异。在我国农村，人畜粪便和作物秸秆是主要的发酵原料。人畜和家禽粪便富含氮元素，称“富氮原料”。这类原料经过人和动物肠胃系统的充分消化，一般颗粒细小，含有大量低分子化合物——人和动物未吸收消化的中间产物，含水量较高。因此，在进行沼气发酵时，它们不必进行预处理，就容易厌氧分解，产气很快，发酵期较短。秸秆和批壳等农作物的残余物，这些原料富含纤维素、半纤维素、果胶以及难降解的木质素和植物蜡质，称“富碳原料”。干物质含量比富氮的粪便原料高，且质地疏松，相对密度小，进沼气池后容易飘浮形成发酵死区―浮壳层，发酵前一般需经预处理；富碳原料其厌氧分解比富氮原料慢，产气周期较长，产气量高。

氮素是构成微生物细胞质的重要原料，碳素不仅构成微生物细胞质，而且提供生命活动的能量。发酵原料的碳氮比不同，因发酵细菌消耗碳的速度比消耗氮的速度要快25～30倍。在其他条件具备的情况下，碳氮比例配成25：1～30：1，可以使沼气发酵在合适的速度下进行。如果比例失调，就会使产气和微生物的生命活动受到影响。因此，制取沼气不仅要有充足的原料，还应注意各种发酵原料碳氮比的合理搭配。农村常用沼气发酵原料的碳氮比及产气情况见表2-2、表2-3。

表2-2　农村常用沼气发酵原料的碳氮比(近似值)

表2-3　1吨干原料的沼气产量