秸秆沼气是指利用沼气设备，以农作物秸秆为主要原料，在严格的厌氧环境和一定的温度、水分、酸碱度等条件下，经过微生物的厌氧发酵产生的一种可燃气体。秸秆沼气又称为秸秆生物气化。
2、什么是沼气工程？
沼气工程是以开发利用畜禽粪污、生活垃圾、污水等废弃物为对象，以获取能源和治理环境污染为目的，实现农业生态良性循环的农村能源工程技术。
沼气工程包括厌氧发酵主体及配套工程技术，主要是通过厌氧发酵及相关处理降低粪水有机质含量，达到或接近排放标准并按设计工艺要求产沼气。
根据工程规模（池容）大小和利用方式，可将其划为三类：一是农村户用秸秆沼气，池容8～12立方米，以农户为建设单元，沼气自产自用。二是秸秆生物气化集中供气，属于中小型沼气工程，池容一般100～200立方米，以自然村为单元建设沼气发酵装置和储气设备等，通过管网把沼气输送到农户家中。三是大中型秸秆生物气化工程，池容一般在300立方米以上，主要适用于规模化种植园或农场秸秆集中处理，所产沼气主要用于发电。（作图）
技术特点：
1.高浓度发酵（TS8-12%）,提高产气率，减小装置容积，节省工程投资；
2.中温发酵（35-38℃），装置产气率1.0-1.5m3/m3.d，常年稳定运行；
3.搅拌装置解决了物料传质不均和易结壳的问题；
4.生物脱硫技术将脱硫效果提高到90%以上，脱硫成本降低70%；
5.实现热电联产，发电机余热用于厌氧罐增温，降低了能耗，能源利用率提高到80%以上；
6.综合利用沼肥，提高农产品质量，发展循环经济。
原则：
（1）较大程度的废物资源化原则
（2）清洁化原则
（3）无害化原则
（4）生态化原则
3、秸秆沼气有哪些工艺类型？
（1）液态消化
（2）固态消化
（3）固液两相消化工艺
4、沼气发酵工艺流程有哪些？
发酵技术主要包括原料的预处理、接种物的选取和富集、发酵器的结构和设计，工程启动和日常运行管理等一系列技术措施。
图5-1沼气发酵工艺流程
5、沼气发酵有哪些工艺类型？
对沼气发酵的工艺分类，从不同角度，有不同的分类方法：
图5-2沼气发酵工艺类型
6、沼气发酵有哪些工艺条件？
（1）厌氧环境
沼气发酵微生物包括产酸菌和产甲烷菌两大类，它们都是厌氧性细菌，尤其是产生甲烷的甲烷菌是严格厌氧菌，对氧特别敏感。它们不能在有氧的环境中生存，哪怕微量的氧存在，生命活动也会受到抑制，甚至死亡。因此，建造一个不漏水、不漏气的密闭沼气池（罐），是人工制取沼气的关键。
沼气发酵的起动或新鲜原料入池时会带进一部分氧，但由于在密闭的沼气池内，好氧菌和兼性厌氧菌的作用，迅速消耗了溶解氧，创造了良好的厌氧条件。
（2）温度
沼气发酵微生物是在一定的温度范围进行代谢活动，可以在8-65℃，温度高低不同产气速度不同。在8-65℃，温度越高，产气速率越大，但不是线性关系。40-50℃是沼气微生物高温菌和中温菌活动的过度区间，它们在这个温度范围内都不太适应，因而此时产气速率会下降。当温度增高到53-55℃生物中的高温菌活跃，产沼气的速率最快。沼气发酵温度突然变化，对沼气产量有明显影响，温度突变超过一定范围时，则会停止产气。一般常温发酵温度不会突变；对中温和高温发酵，则要求严格控制料液的温度。
概括地讲，产气的一个高峰在35℃左右，一个更高的高峰在54℃左右，因为在这两个最适宜的发酵温度中，由两个不同的微生物群参与作用的结果。前者叫中温发酵，后者叫高温发酵。
（3）发酵原料
原料（有机物）是供给沼气发酵微生物进行正常生命活动所需的营养和能量是不断生产沼气的物质基础。
发酵原料主要是采用小麦、玉米、花生、大豆等作物秸秆，农村常用的秸秆沼气主要分为全秸秆沼气发酵和秸秆与人畜粪便混合沼气发酵。
农作物秸秆通常是由木质素、纤维素、半纤维素、果胶和蜡质等化合物组成其产气特点是分解速度较慢，产气周期较长。使用这种原料在入池前需进行预处理以提高产气效果。首先将秸秆铡成3厘米长左右。将秸秆铡短或粉碎到3厘米以下，玉米秸秆用揉搓机粉碎，稻草和麦秸用铡草机粉碎，每立方米沼气池需秸秆50公斤以上。按每100公斤秸秆加100公斤水的比例混合均匀，润湿15-24小时。翻动秸秆，使秸秆于水混合均匀，最终使秸秆含水率达到65-70%。
（4）适宜的酸碱度
（5）添加剂和抑制剂
（6）碳氢磷的比例
（7）接种物
7、秸秆沼气有哪些优势？
首先，解决了沼气发酵原料不足的问题，不仅可以使原来不具备建池条件的农户用上沼气，而且解决了已建池但又无原料的沼气池或季节性养猪农户发酵原料不足的问题，大大提高了沼气池的使用率。其次，进一步推动了秸秆综合利用。秸秆沼气技术为大量秸秆找到新的有效利用途径，减少资源浪费和环境污染。第三，有利于秸秆还田。秸秆沼气发酵后不仅可以为农户提供清洁的能源，而且厌氧消化后的沼液、沼渣还是优质的有机肥料，能有效培肥地力和增强作物的抗逆能力。第四，有利于改善农家庭院的卫生状况。
8、秸秆沼气发酵与直接利用效益有哪些区别？
沼气发酵的能源有效利用率为直接燃烧的1.2～1.9倍。一些管理较好、技术先进的沼气池,秸秆利用效率提高的幅度更大。也就是说,1kg秸秆或其他绿色植物在沼气池中发酵以后,所产沼气相当于1.2～1.9kg秸秆的直接燃烧效果。据调查,一个5～6口之家,每天一日三餐做饭大约需要用1m3沼气,折合秸秆3.7kg;若用秸秆直接燃烧做饭,则需要秸秆4.4～7kg,用秸秆发酵制取沼气比秸秆直接燃烧做饭则每天可节省近0.7～3.3kg秸秆。秸秆沼气发酵与直接燃烧比较,提高了能量的转换和利用效率,这是农村户用沼气池在能量利用方面的技术经济效果。
秸秆用于饲养,产生的畜禽粪便投入沼气池发酵生产沼气,既可以提高秸秆的利用率,解决秸秆焚烧污染环境的问题,又节约了燃料。按前面分析,每户每天可节省0.7～3.3kg秸秆。用这些秸秆作猪、牛、羊饲料,平均每户每年可多养猪0.8～1.14头,或多养羊0.05～0.38头,多养牛0.02～0.14头,而猪、牛、羊粪又是沼气发酵的优质原料。这样,就可形成一个牲畜多、沼气多、肥多、粮多的良性生态循环系统。
9、秸秆沼气有哪些技术难点？
秸秆沼气技术是指以秸秆为主要原料的厌氧消化技术。由于秸秆的特性，秸秆沼气技术存在以下难点。
（1）秸秆的木质纤维素含量高，不易被厌氧菌消化[17]，导致消化效率不高，投入产出效益差；
（2）秸秆不具有流动性，且密度小、体积大，进出料困难[18]；
（3）秸秆的固体浓度高，在消化开始阶段容易产生酸的消耗不平衡，引起酸积累，造成酸中毒现象[19]，影响正常运行；
（4）由于固体浓度高，反应器内传热传质不均匀，物料与接种物接触不充分，消化条件不易控制，而且高固体浓度给搅拌装置的选择和动力的配置等带来了困难。
