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沼气,顾名思义就是沼泽里的气
。人们经常看到,在沼泽地、污
沟或粪池里,有气泡冒
来,如果我们划着火柴,可把它
燃,这就是自然界天然发生的沼气。沼气,是各
有机
质,在隔绝空气(还原条件),并必适宜的温度、
度
,经过微生
的发酵作用产生的一
可燃烧气
。
沼气是多
气
的混合
,一般
甲烷50~70%,其余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等。其特
与天然气相似。空气中如
有8.6~20.8%(
积计)的沼气时,就会形成爆炸
的混合气
。沼气除直接燃烧用于炊事、烘
农副产品、供
、照明和气焊等外,还可作
燃机的燃料以及生产甲醇、福尔
林、四氯化碳等化工原料。经沼气装置发酵后排
的料
和沉渣,
有较丰富的营养
质,可用作
料和饲料。沼气是一些有机
质,在一定的温度、
度、酸度条件
,隔绝空气(如用沼气池),经微生
作用(发酵)而产生的可燃
气
。它
有少量硫化氢,所以略带臭味。发酵是复杂的生
化学变化,有许多微生
参与。反应大致分两个阶段:(1)微生
把复杂的有机
质中的糖类、脂肪、
白质降解成简单的
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
的作用,使一些简单的
质变成甲烷。要正常地产生沼气,必须为微生
创造良好的条件,使它能生存、繁
。沼气池必须符合多
条件。首先,沼气池要密闭。有机
质发酵成沼气,是多
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
。其次,沼气池里要维持20~40c,因为通常在这
温度
产气率最
。第三,沼气池要有充足的养分。微生
要生存、繁
,必须从发酵
质中
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
的秸秆等纤维素能提供碳元素。第四,发酵原料要
适量
,一般要求沼气池的发酵原料中
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。
沼气的主要成分甲烷是一
理想的气
燃料,它无
无味,与适量空气混合后即对燃烧。每立方米纯甲烷的发
最为34000千焦,每立方米沼气的发
量约为20800-23600千焦。即1立方米沼气完全燃烧后,能产生相当于0.7千克无烟煤提供的
量。与其它燃气相比,其抗爆
能较好,是一
很好的清洁燃料
沼气是由意大利
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
了第一株甲烷菌(但不是纯
)。中国于1980年首次分离甲烷八叠球菌成功。目前世界上已分离
的甲烷菌
近20株。
沼气是由意大利
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
了第一株甲烷菌(但不是纯
)。中国于1980年首次分离甲烷八叠球菌成功。目前世界上已分离
的甲烷菌
近20株。世界上第一个沼气发生
(又称自动净化
)是由法国l.穆拉于1860年将简易沉淀池改
而成的。1925年在德国、1926年在
国分别建造了备有加
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,沼气发酵技术曾在西欧一些国家得到发展,但由于廉价的石油大量涌
市场而受到影响。后随着世界
能源危机的
现,沼气又重新引起人们重视。1955年新的沼气发酵工艺
程──
速率厌氧消化工艺产生。它突破了传统的工艺
程,使单位池容积产气量(即产气率)在中温
由每天1立方米容积产生0.7~1.5立方米沼气,提
到4~8立方米沼气,滞留时间由15天或更
的时间缩短到几天甚至几个小时。中国于20世纪20年代初期由罗国瑞在广东省
梅地区建成了第一个沼气池,随之成立了中华国瑞瓦斯总行,以推广沼气技术。目前中国农村
用沼气池的数量达1300万座。而
速率厌氧消化工艺生产
试验装置已在糖厂和酒厂正常运行。
沼气发酵微生
是一个统称,包括发酵
细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、
氢产甲烷菌、
乙酸产甲烷菌五大类群。五大类群细菌构成一条
链,从各群细菌的生理代谢产
或它们的活动对发酵
ph值的影响来看,沼气发酵过程可分为
解、产酸和产甲烷阶段。前三类群细菌的活动可使有机
形成各
有机酸,因此,将其统称为不产甲烷菌。后二类群细菌的活动可使各
有机酸转化成甲烷,因此,将其统称为产甲烷菌。
(1)不产甲烷菌不产甲烷菌能将复杂的大分
有机
变成简单的
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