沼气的用途与简介

     沼气是CH4和其他几种气体的混合气体。主要成分是CH4(占55----65%)，其次是CO2(占31—41%)，其余少部分是H2 、CO、 N2  、H2O(水蒸气状态)。沼气是可燃气体，其发热量按CH4含量55-65%分别为5148-5718大卡/ m3，统计数字5632大卡/m3。其热效率：用于锅炉燃烧79%，节标煤0.652㎏/ m3，用于发电1.43度/ m3，节标煤0.647㎏/ m3，民用做饭热效率48%，是煤的17.9% 的2.6倍，节标煤1.9㎏/ m3。因为沼气的主要成分是CH4，所以将CH4的特点看作沼气的特点：爆炸极限4.9-15.4%、最低着火温度645℃、自然点650-750℃、闪点<―6.67℃、沸点―161.58℃、熔点-184℃、临界点-82.15℃、密度162㎏/ m3、粘度103.7mp、分子量16.03。火灾危险度为Ⅰ类1级1组(1T1-1)属重点防火区。
 
     沼气的产生，在完全与氧气隔绝(厌氧)的条件下，高浓度有机废水中有机物在厌氧微生物作用下被转化为沼气(含甲烷55—65%)。以酒精废水为例，据理论推算，每公斤COD可转化成0.583 m3沼气，一般按0.5 m3计算。万吨酒精生产厂每天排出COD总量为27500公斤。若厌氧停留时间10天以上，将约90%的COD被转化成沼气，沼气产量将达到12600 m3。

决定或影响沼气产量的因素有：

1.可生化性能：通常将BOD与COD的比值大小看作可生化性能的优劣。比值越大，可生物降解的性能越高，沼气产量也越多，比值大于0.4就称可生物降解性能良好，比值小于0.2可生化性能就太低了。

2、有机物浓度：在厌氧条件下，有机物降解的产物是沼气，只要可生化性能良好，COD含量越高，沼气产量也就越多，这就是说薯类酒精每m3原糟液可产沼气26 m3，而分离后的每m3糟液只能产16—18 m3沼气的道理。

3、厌氧反应器的有效容积及停留时间，在一定范围内与沼气产量成正比关系。

4、进料温度控制对甲烷菌的正常生活影响很大，我们对酒精废水处理利用的是中高温甲烷菌，经过多年实践经验的总结，认为高温甲烷菌的最适生长温度为57±1℃，中温菌种的最适生长温度是37±1℃。在其它情况相同的条件下，利用高温甲烷菌比利用中温甲烷菌发酵速率要高出2/3。在一天时间内，温度变化若>1℃，会引起甲烷菌生长速率迅速下降，甚至会出现死亡速率大于增殖速率，直接影响有机物去除率和沼气产量。

5、控制 PH值是废水厌氧处理最重要的影响因素之一，甲烷菌对PH值非常敏感，最适合的范围是7—7.4，超出此范围，甲烷菌增殖速率迅速下降，直接影响沼气产量。另外营养物与微量元素也是影响甲烷产量比较重要的因素，但酒精废水受影响不大。

6、要提高厌氧反应器的负荷，必须提高反应器的消化速率。除以上营养物质、温度、PH值等条件外，反应器的污泥浓度以及污泥与有机物之间的有效接触(即传质过程)是影响厌氧消化速率的两个最关键因素。反应器要有较高的有机负荷，旧必须同时具备两个条件：较高的污泥浓度和良好的传质过程。而这两个条件是由反应器的结构形式决定的。

沼气的用途：

(1) 用于锅炉燃烧，操作简单易行， 安全可靠，节能效果明显，每1000立方米沼气可节约1吨优质煤，并能减少煤渣可燃物，提高锅炉利用率，减轻操作人员劳动强度。

(2) 用于家庭生活燃烧，比液化气燃值高，使用方便。

(3) 用于发电，每立方米沼气可发1.44千瓦时。单独使用沼气燃烧发电，经济效益高，但稳定性差，与汽油或柴油混合燃烧发电，稳定性能好

但经济效益比前者差。根据现行价格，单独用沼气发电，每千瓦时成本为0.13---0.14元。与柴油混合发电，每千瓦时成本为0.21----0.23元。

(4) 用作化工原料，可制作一氯甲烷，二氯甲烷，三氯甲烷，四氯甲烷，但需要净化处理。

沼气的安全使用

沼气只要用管道输送到燃烧点即可。厌氧发酵罐是低压容器，罐内压力不得超过0.006Mpa。(600㎜H2O)一般使用压力为200-400㎜H2O。压力是由输送管道压力损失和水封决定的，厌氧罐顶设防爆安全阀。为防止操作失误设两道水封器，一旦回火可由水封器阻挡，只要保证厌氧罐正压，就不会引起回火。稍有负压，有水封器保护也不会出现安全事故。

大家都知道，燃烧的三大要素：可燃物、助燃物、着火源。在这里可燃物即是沼气。。有资料表明，甲烷含量低于4.9%时即不会爆炸也不会燃烧。当高于15.4%时，易发生燃烧，但不会发生爆炸。所以沼气的使用只要按规章制度操作是非常安全可靠的。

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