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沼氣發生的原理?沼氣的應用?

沼氣的基本知識

沼氣是壹種可燃氣體,由於這種氣體最先是在沼澤中發現的,所以稱為沼氣。

定義:沼氣是有機物在隔絕空氣和壹定的溫度、濕度、酸堿度等的條件下,經過沼氣細菌的作用產生的壹種可燃氣體。

沼氣是壹種混合氣體,主要成分是55%-70%甲烷、25%-40%CO2 、少量H2 、H2 S、CO、N等。

沼氣物理、化學性質 沼氣的主要成分是甲烷。甲烷是無色、無臭的氣體,分子式CH4 ,分子量為16.04,在0?C 101325Pa標準狀態下,甲烷對空氣的相對密度為0.5548,沼氣約為0.94;甲烷的熱值為35.9MJ/m3,沼氣低熱值2025MJ/m3。

沼氣的應用

壹個4~5人的家庭,如每天有相當於3頭大豬 糞便入沼氣池,可滿足炊事、照明用能需要。

燃燒沼氣可給小雞、小豬保溫,也可以用沼氣貯糧滅蟲或水果保鮮。

沼液、沼渣是優質的肥料、餌料,沼液餵豬可降低料肉比,縮短飼養期。

農村辦沼氣後,人畜糞便及時入池發酵,抑制了蚊蠅的滋生,糞便中的寄生蟲卵、血吸蟲卵和某些病菌的殺滅率達98%,農村衛生狀況改善,保證了農民的身體健康。沼氣發酵微生物沼氣發酵

沼氣發酵的定義:

有機物質(如人畜糞便、汙泥等)在厭氧條件下,通過種類繁多、數量巨大、且功能不同的各類微生物的分解代謝,最終產生沼氣的過程。沼氣發酵

特點

1)沼氣微生物自身耗能少

2)沼氣發酵能夠處理高濃度的有機廢物

3)沼氣微生物對營養要求較低,能處理的廢物種類多

4)沼氣發酵受溫度的影響較大

5)發酵的主要終產物----甲烷和CO2 很容易從發酵液中分離出來沼氣發酵工藝類型

以投料運轉方式區分

1)連續發酵,適於處理來源穩定的城市汙水、工業廢水和大、中型畜牧場的糞便等;

2)半連續發酵,我國廣大農村由於原料特點和農村用肥集中等原因,主要采用這種發酵工藝;

3)批量投料發酵,主要用於研究有機物沼氣發酵的規律和發酵產氣的關系等方面。

以發酵溫度區分

1)高溫發酵,微生物特別活躍,有機物分解消化快,產氣率高,主要適用於處理溫度較高的有機廢水,如酒廠的酒槽廢液等;

2)中溫發酵,世界各國的大、中型沼氣工程普遍采用這種工藝;

3)常溫發酵,沼氣結構簡單,造價低,農村目前的經濟條件下,以采用這種發酵工藝為

宜。

以發酵級差區分

1)單級發酵,特點是發酵池在壹個發酵池內進行,池子構造簡單,操作較方便,造價低,我國農村沼氣池多屬這種類型。

2)兩級和多級發酵,滯留期長,有機物分解較徹底,但投資較高。沼氣發酵原料

自然界中幾乎所有的有機物都可以作為沼氣發酵原料,例如人、畜糞和家禽糞便、生活汙水等。

分類:

1)富氮原料(人、畜和家禽糞便)

2)富碳原料(農作物稭桿)

3)其他:城市有機廢物,水生植物等

沼氣發酵工藝類型

沼氣發酵原料的配比

1)碳氮比,20-30:1搭配較為適宜;

2)濃度,發酵液濃度壹般以6%為好;

3)糞草比,在生產應用中,糞草比壹般應達到2:1以上,不宜少於1。

沼氣發酵的條件

接種物**

1)作用:沼氣發酵必須有大量菌種(接種物),而且接種量與發酵產氣有直接的關系;

2)來源:城市地下汙水、湖池塘底部的汙糞坑底部沈渣都含有大量沼氣微生物,農村最直接的接種物是沼氣池本身的汙泥沈渣;

3)接種量:壹般為發酵料液的10~15%,當采用老沼氣發酵液作為接種物時,為發酵料液的

30%以上。

沼氣細菌

沼氣發酵啟動要有足夠數量含優良沼氣菌種的接種物。

充足的發酵原料

產生沼氣的物質基礎。沼氣發酵時,原料要充足,而且要適當搭配,保持壹定的碳、氮比

例。

發酵原料濃度

6%較適宜

適當的酸堿度

PH6.8-7.8,堿度3000-8000毫克/升

嚴格的厭氧環境

沼氣池除進出料口外必須嚴格密閉

適宜的溫度

常溫發酵10~26?C

中溫發酵28~38?C

高溫發酵46~60?C

農村沼氣發酵壹般采用常溫發酵(沼氣池結構簡單,造價低)。

沼氣池的發酵啟動

定義

新建成的或已大換料的沼氣池,從進料開始,到能夠正常而穩定地產生沼氣的過程.

要求:

(1) 加入豐富的接種物

添加10~30%的接種物,即含有大量沼氣發酵微生物的各種厭氧活性汙泥.老沼氣池中的

懸浮汙泥,發酵冒泡的有機廢水,坑塘汙泥等都可作接種物.

(2)原料預處理

接種物用量<10%或幹糞、鮮人糞、羊糞等時必須進行預處理。

池外堆漚

(3)選用優質發酵原料

有機營養適合的牛糞、豬糞、羊糞或馬糞,其C/N比<25:1,啟動快,產氣好。

(4)掌握好發酵料液濃度及加水量

發酵料液濃度是指原料的總固體(或幹物質)重量占發酵液重量的百分比。

第壹次投料量應為池子容積的80%,最大為85%,運行後每天繼續進料。

加料加水為6米3 池子加4.8~5.1米3 ,8米3 池子加6.4~6.8米3 。

料液濃度控制在3~6%,濃度過大會造成料液酸化。

發酵原料的含水以90~94%較適宜。

(5)調節好發酵原料酸堿度

pH以6.8~7.5為佳。壹個啟動正常的沼氣池壹般自動調節pH達到平衡。

當pH<6.5時,取出部分發酵液,加入大量接種物或加入草木灰使pH調節到6.5以上,使其

正常產氣。

(6)啟動與放氣試火

選擇晴天將預處理原料和準備好的接種物混合好投入池內。並按以上要求加水、封好活動

蓋。沼氣池便開始啟動。

壓力表水柱達到30~40厘米水柱*米,應放氣試火,壹般點不著。水柱再次上升到20厘米

以上水柱時,第二次放氣試火,如能點燃,說明發酵已經正常啟動。

壹般封池3天後即可點燃。

沼氣池的日常管理

勤加料、勤出料

三結合的沼氣池可每天將人畜糞便沖入池內,未三結合的沼氣池,每3~5天應補料壹次。

為了保證沼氣池內的正常水位,應及時從抽渣器或水壓間出料,但進出料量應大致保持

平衡。

經常攪拌沼氣池內的發酵原料

要控制發酵濃度

經常檢查酸堿度

加強越冬管理

入冬前沼氣池要徹底換料壹次,沼氣池進出口要加蓋,並在大於池體面積上邊用塑料覆

蓋,進行防寒。

做好安全發酵

1、不能向沼氣池內投農藥、重金屬化合物等有害物質令沼氣細菌死亡,造成沼氣池停止

產氣。

如發現沼氣細菌中毒,應將池內發酵料液取出壹半,再投入壹半新料就能正常產氣。

2、調整發酵液酸堿度的石灰、氨水及為刺激發酵產氣添加的碳酸氨銨尿素等。

安全註意事項

1、沼氣發酵初期的試火,應在燈爐具上進行,禁止在沼氣池導氣管口試火。

2、沼氣池進出料口要加蓋,以防人、畜掉進去造成傷忙。

3、沼氣池內部維修時,先要打開所有蓋口,清除池內料液,敞1~2天,並向池內鼓風排出殘存沼氣。再用小雞等小動物試驗。如沒有異常現象發生,在池外監護人員全程監護下方能入池。入池人員必須系安全繩,如有頭暈、發悶的感覺,應立即救出池外。嚴禁池內操作人員使用明火照明和在池內吸煙。

4、經常檢查輸氣管道、開關、接頭是否漏氣,如果漏氣要立即更換或維修,以免發生火災。不用氣時要關好開關。在廚房如嗅到臭雞蛋味,要開門開窗並切斷氣源,人也要離開,待室內無味時,再檢修漏氣部位。

5、每個沼氣池都要安裝水壓表,經常檢查沼氣池的壓力變化。當池內壓力太大時,要立即用氣、放氣,以防沖開池蓋造成事故。如果池蓋已經沖開,須立即熄滅附近煙火,以免引起火災。

6、在沼氣池活動蓋密封的情況下,進出料的速度不宜過快,保證池內緩慢升壓或降壓。在大出料時,要在導氣管處拔掉沼氣輸送管,以免沼氣池產生負壓而損壞。

7、如遇不正常情況,應請當地農村能源部門派員幫助處理。

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