沼氣池建設(shè)專家
沼氣的形成與發(fā)展
沼氣，是人們經(jīng)常看到，在沼澤地、污水溝或糞池里，有氣泡冒出來，是各種有機(jī)物質(zhì)，在隔絕空氣（還原條件），并在適宜的溫度、濕度下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生的一種自然界天然發(fā)生的沼氣。
沼氣是由意大利物理學(xué)家A.沃爾塔于1776年在沼澤地發(fā)現(xiàn)的。1916年俄國(guó)人Β.П.奧梅良斯基分離出了第一株甲烷菌（但不是純種）。中國(guó)于1980年首次分離甲烷八疊球菌成功。目前世界上已分離出的甲烷菌種近20株。 世界上第一個(gè)沼氣發(fā)生器（又稱自動(dòng)凈化器）是由法國(guó)L.穆拉于1860年將簡(jiǎn)易沉淀池改進(jìn)而成的。
沼氣的主要成分甲烷，甲烷是一種理想的氣體燃料，沼氣由50％～80％甲烷(CH4)、20％～40％二氧化碳(CO2)、0％～5％氮?dú)?N2)、小于1％的氫氣(H2)、小于0．4％的氧氣(O2)與0．1％～3％硫化氫(H2S)等氣體組成 。由于沼氣含 有少量硫化氫，所以略帶臭味。其特性與天然氣相似?？諝庵腥绾?.6～20.8％（按體積計(jì)）的沼氣時(shí),就會(huì)形成爆炸性的混合氣體。甲烷它無色無味，與適量空氣混合后即對(duì)燃燒。每立方米純甲烷的發(fā)熱最為 34000千焦，每立方米沼氣的發(fā)熱量約為20800－23600千焦。即1立方米沼氣完全燃燒后，能產(chǎn)生相當(dāng)于0.7千克無煙煤提供的熱量。與其它燃?xì)庀啾?，其抗爆性能較好，是一種很好的清潔燃料。沼氣除直接燃燒用于炊事、烘干農(nóng)副產(chǎn)品、供暖、照明和氣焊等外，還可作內(nèi)燃機(jī)的燃料以及生產(chǎn)甲醇、福爾馬林、四氯化碳等化工原料。經(jīng)沼氣裝置發(fā)酵后排出的料液和沉渣，含有較豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可用作肥料和飼料。如圖：
沼氣是一些有機(jī)物質(zhì),在一定的溫度、濕度、酸度條件下，隔絕空氣（如用沼氣池），經(jīng)微生物作用（發(fā)酵）而產(chǎn)生的可燃性氣體。它含有少量硫化氫，所以略帶臭味。發(fā)酵是復(fù)雜的生物化學(xué)變化，有許多微生物參與。反應(yīng)大致分兩個(gè)階段：
（1）微生物把復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)中的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)降解成簡(jiǎn)單的物質(zhì)，如低級(jí)脂肪酸、醇、醛、二氧化碳、氨、氫氣和硫化氫等。
（2）由甲烷菌種的作用，使一些簡(jiǎn)單的物質(zhì)變成甲烷。要正常地產(chǎn)生沼氣，必須為微生物創(chuàng)造良好的條件，使它能生存、繁殖。沼氣池必須符合多種條件。
首先，沼氣池要密閉。有機(jī)物質(zhì)發(fā)酵成沼氣，是多種厭氧菌活動(dòng)的結(jié)果，因此要造成一個(gè)厭氧菌活動(dòng)的缺氧環(huán)境。在建造沼氣池時(shí)要注意隔絕空氣，不透氣、不滲水；
其次，沼氣池里要維持20～40℃，因?yàn)橥ǔＴ谶@種溫度下產(chǎn)氣率最高。
然后，沼氣池要有充足的養(yǎng)分。微生物要生存、繁殖，必須從發(fā)酵物質(zhì)中吸取養(yǎng)分。在沼氣池的發(fā)酵原料中，人畜糞便能提供氮元素，農(nóng)作物的秸稈等纖維素能提供碳元素。 最后，發(fā)酵原料要含適量水，一般要求沼氣池的發(fā)酵原料中含水80％左右，過多或過少都對(duì)產(chǎn)氣不利。第五，沼氣池的pH值一般控制在7～8.5。
1955年新的沼氣發(fā)酵工藝流程──高速率厭氧消化工藝產(chǎn)生。它突破了傳統(tǒng)的工藝流程，使單位池容積產(chǎn)氣量（即產(chǎn)氣率）在中溫下由每天1立方米容積產(chǎn)生0.7～1.5立方米沼氣,提高到4～8立方米沼氣，滯留時(shí)間由15天或更長(zhǎng)的時(shí)間縮短到幾天甚至幾個(gè)小時(shí)。
中國(guó)于20世紀(jì)20年代初期由羅國(guó)瑞在廣東省潮梅地區(qū)建成了第一個(gè)沼氣池,隨之成立了中華國(guó)瑞瓦斯總行,以推廣沼氣技術(shù)。
文章來源地址：http://szdirise.com.cn/biogastech/271.html
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