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沼气的产生和制作工艺

2008-9-16 19:35:44   来源:网络   作者:Admin   【 】 浏览:  评论:1

沼气(Biogas)是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体。由于这种气体首先在沼泽地被发现,故名沼气。沼气是多种气体的混合物,一般含甲烷50~70%,其余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等。其特性与天然气相似。空气中如含有8.6~20.8%(按体积计)的沼气时,就会形成爆炸性的混合气体。沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等外,还可作内燃机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。经沼气装置发酵后排出的料液和沉渣,含有较丰富的营养物质,可用作肥料和饲料。

  沼气是一些有机物质(如秸秆、杂草、树叶、人畜粪便等废弃物)在一定的温度、湿度、酸度条件下,隔绝空气(如用沼气池),经微生物作用(发酵)而产生的可燃性气体。沼气是气体的混合物,其中含甲烷60~70%,此外还含有二氧化碳、硫化氢、氮气和一氧化碳等。它含有少量硫化氢,所以略带臭味。发酵是复杂的生物化学变化,有许多微生物参与。反应大致分两个阶段:(1)微生物把复杂的有机物质中的糖类、脂肪、蛋白质降解成简单的物质,如低级脂肪酸、醇、醛、二氧化碳、氨、氢气和硫化氢等。(2)由甲烷菌种的作用,使一些简单的物质变成甲烷。

  要正常地产生沼气,必须为微生物创造良好的条件,使它能生存、繁殖。沼气池必须符合多种条件。首先,沼气池要密闭。有机物质发酵成沼气,是多种厌氧菌活动的结果,因此要造成一个厌氧菌活动的缺氧环境。在建造沼气池时要注意隔绝空气,不透气、不渗水。其次,沼气池里要维持20~40℃,因为通常在这种温度下产气率最高。第三,沼气池要有充足的养分。微生物要生存、繁殖,必须从发酵物质中吸取养分。在沼气池的发酵原料中,人畜粪便能提供氮元素,农作物的秸秆等纤维素能提供碳元素。第四,发酵原料要含适量水,一般要求沼气池的发酵原料中含水80%左右,过多或过少都对产气不利。第五,沼气池的pH值一般控制在7~8.5。


【发展概况】

  沼气是由意大利物理学家A.沃尔塔于1776年在沼泽地发现的。1916年俄国人Β.П.奥梅良斯基分离出了第一株甲烷菌(但不是纯种)。目前世界上已分离出的甲烷菌种近20株,中国于1980年首次分离甲烷八叠球菌成功。

  世界上第一个沼气发生器(又称自动净化器)是由法国L.穆拉于1860年将简易沉淀池改进而成的。1925年在德国、1926年在美国分别建造了备有加热设施及集气装置的消化池,这是现代大、中型沼气发生装置的原型。第二次世界大战后,沼气发
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