上期沼气博士就有机物质产生沼气的过程做了详细的介绍，文章用诙谐活泼的语言对沼气的化学成分及工作原理进行了解读。本期就沼气发酵技术所具备的基本原理进行阐述。

　　沼气发酵又称厌氧消化，是指各种有机物质在厌氧条件下，被各类沼气发酵微生物分解转化，最终生成沼气的过程。要使沼气发酵正常进行，获得较高产气量，就必须保证沼气细菌进行正常生命活动，包括其生长、发育、繁殖、代谢等所需要的基本条件。

　　沼气发酵微生物家族

　　沼气发酵微生物是一个统称，包括发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌五大类群。五大类群细菌构成一条食物链，从各群细菌的生理代谢产物或它们的活动对发酵液pH值的影响来看，沼气发酵过程可分为水解、产酸和产甲烷阶段。前三类群细菌的活动可使有机物形成各种有机酸，因此将其统称为不产甲烷菌。后两类群细菌的活动可使各种有机酸转化成甲烷，因此将其统称为产甲烷菌。

　　不产甲烷菌能将复杂的大分子有机物变成简单的小分子量物质。它们种类繁多，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。

　　产甲烷菌是沼气发酵的主要成分甲烷的产生者，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，最适宜的pH值范围为中性或微碱性。它们依靠二氧化碳和氢生长，并以废物的形式排出甲烷，是生长物质要求最简单的微生物。

　　在沼气发酵过程中，不产甲烷细菌和产甲烷细菌之间相互依赖，互为对方创造与维持生命活动所需要的良好环境条件。它们之间又互相制约，在发酵过程中总处于平衡状态。

　　沼气细菌形成与选择

　　制取沼气必须有沼气细菌才行，如果没有沼气细菌的作用，沼气池内的有机物质就难以转变成沼气。

　　含有优良沼气菌种的接种物普遍存在于粪坑底污泥、下水道污泥、沼气发酵的渣水、沼泽污泥和豆制品作坊下水沟污泥中，新建沼气池可以到这些地方去收集菌种。这些含有大量沼气发酵细菌的污泥称为接种物，沼气发酵加入接种物的操作过程称为接种。新建沼气池头一次装料，如果不加入足够数量含有沼气细菌的接种物，会很难产气或产气率不高，导致甲烷含量低，无法燃烧。另外，加入适量的接种物，可以避免沼气池发酵初期产酸过多而导致发酵受阻。

　　一般投入的新鲜发酵原料本身带有的菌种很少，如果不预先富集和加入沼气菌种，将会迟迟不产气或产气少，所产沼气中甲烷含量也很少。因此在新池启动或老池大换料时，一定要添加一定量的接种物。接种物太少，不利于产气；接种物过多，又会占去沼气池的有效容积，影响产气量。通过实践，加入接种物的数量一般应占发酵料液总重量的10%～30%为宜。对于中温和高温沼气发酵，还要注意沼气菌的驯化培养问题，以适应相应的发酵温度。

　　沼气发酵中起主要作用的微生物都是严格厌氧的，必须在隔绝空气的条件下才能进行正常的生命活动。它们对氧特别敏感，在生长、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。所以，修建的沼气池必须严格密闭，不漏水、不漏气，保证沼气细菌正常进行生命代谢活动和贮存沼气。

　　沼气发酵原料的配制

　　农村沼气发酵种类根据原料和进料方式，常采用以秸秆为主的一次性投料和以禽畜粪便为主的连续进料两种发酵方式，现以第二种方式举例说明。中国农村一般的家庭宜修建6立方米水压式户用沼气池，发酵有效容积约5立方米。由于不同种类畜禽粪便的干物质含量不同，现以猪粪为例计算如何配制沼气发酵原料。猪粪的干物质含量为18%左右，南方发酵浓度宜为6%左右，则需要猪粪1200公斤，制备的接种物500公斤（视接种物干物质含量与猪粪一样），添加清水3300公斤；北方发酵浓度宜在8%左右，则需猪粪约1700公斤左右，制备的接种物500公斤，添加清水2800公斤，在发酵过程中由于沼气池与猪圈、厕所修在一起，可自行补料。

　　农村沼气发酵接种物一般采用老沼气池的发酵液添加一定数量的人畜粪便。比如，要制备500公斤发酵接种物，一般添加200公斤的沼气发酵液和300公斤的人畜粪便混合，堆沤在不渗水的坑里并用塑料薄膜密闭封口，1周后即可作为接种物。如果没有沼气发酵液，可以用农村较为肥沃的阴沟污泥250公斤，添加250公斤人畜粪便堆沤1周左右。如果没有污泥，可直接用人畜粪便500公斤进行密闭堆沤，10天后便可作沼气发酵接种物。　　　　　　彭惠玲