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时间:2019-02-26
《多能高效a型沼气池建池技术》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、沼气是各种有机物质在一定的温度、湿度和厌氧环境条件下,通过微生物的作用,所产生出来的一种可燃性气体。抓好农村沼气建设,可以有效地拉动种植业、养殖业和林果业的发展,我县农村沼气建设从2001年起至2008年已发展到12500口,初步变革了农村传统的生产、生活方式和思想观念,逐步实现了农业废弃物资源化、农业生产高效化、农村环境清洁化和农民生活文明化。农村沼气建设的发展取得了显著的经济、生态和社会效益。农村沼气建设建池是基础,综合利用是关键,为了切实抓好建池基础,现就农村沼气池的建造技术介绍如下:第一章沼气发酵基础知识研究人工制取和利用沼气的科学,称之为沼气工程学。沼气工程学涉及微
2、生物学、化学、力学、建筑、机械、热工、电力、土壤肥料、环保卫生等多种学科,只有掌握有关沼气的基础知识,才能更好地为沼气建设事业服务,为社会主义新农村建设做出更大的贡献。第一节沼气的概念与特性一、什么是沼气沼气是有机物质在一定的水分、温度和厌氧条件下,经沼气微生物的发酵转换而成的一种可燃性混合气体75。沼气发酵剩余物是一种高效有机肥料和养殖辅助营养料,与农业主导产业相结合,进行综合利用,可产生显著的综合效益。二、沼气的成分主要成分为甲烷,其成分随发酵原料的种类及相对含量不同而变化,而且因发酵条件及发酵阶段各有差异。一般情况下,沼气中的主要成分是甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)
3、和少量的硫化氢(H2S)、氢(H2)、一氧化碳(CO)、氮(N2)等。其中甲烷约占50%—70%、二氧化碳约占30%—40%,其他成分含量极少。沼气中的甲烷、氢气、一氧化碳等是可以燃烧的气体,人类主要利用这一部分气体的燃烧来获得能量。三、沼气的性质沼气是一种无色气体,由于它常含有微量的硫化氢(H2S)气体,所以,脱除硫化氢前,有轻微的臭鸡蛋味,燃烧后,臭鸡蛋味消除。沼气的主要成分是甲烷,它的理化性质也近似于甲烷(表1-2)。表1-2甲烷与沼气的主要理化性质理化特性甲烷(CH1)标准沼气(CH460%,CO2<40%)体积百分比(%)热值(千焦/米3)密度(克/升标准状态)比重
4、(与空气相比)临界温度(℃)临界压力(×105帕)爆炸范围(与空气混合的体积百分比%)气味54-80358200.720.55-82.546.45-15无100215201.220.94-25.7~-48.4259.35-53.938.80-24.4微臭第二节沼气发酵基本原理75沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵和甲烷发酵,是指有机物质(如人畜家禽粪便、秸秆、杂草等)在一定的水分、温度和厌氧条件下,通过种类繁多、数量巨大、且功能不同的各类微生物的分解代谢,最终形成甲烷和二氧化碳等混合性气体(沼气)的复杂的生物化学过程。一、沼气发酵微生物沼气发酵微生物是人工制取沼气最重要的因素,
5、只有有了大量的沼气微生物,并使各种类群的微生物得到基本的生长条件,沼气发酵原料才能在微生物的作用下转化为沼气。(一)沼气微生物的种类沼气发酵是一种极为复杂的微生物和化学过程,这一过程的发生和发展是五大类群微生物生命活动的结果。它们是:发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌。这些微生物按照各自的营养需要,起着不同的物质转化作用。从复杂有机物的降解,到甲烷的形成,就是由它们分工合作和相互作用而完成的。在沼气发酵过程中,五大类群细菌构成一条食物链,从各类群细菌的生理代谢产物或它们的活动对发酵液酸碱度(PH)的影响来看,沼气发酵过程可分为产酸阶段和产甲烷
6、阶段。前三群细菌的活动可使有机物形成各种有机酸,因此,将其统称为不产甲烷菌。后二群细菌的活动可使各种有机酸转化成甲烷,因此,将其统称为产甲烷菌。1、不产甲烷菌75在沼气发酵过程中,不能直接产生甲烷的微生物统称为不产甲烷菌。不产甲烷菌能将复杂的大分子有机物变成简单的小分子量的物质。它们的种类繁多,现已观察到的包括细菌、真菌和原生动物三大类。以细菌种类最多,目前已知的有18个属51个种,随着研究的深入和分离方法的改进,还在不断发现新的种。根据微生物的呼吸类型可将其分为好氧菌、厌氧菌、兼性厌氧菌三种类型。其中,厌氧菌数量最大,比兼性厌氧菌、好氧菌多100-200倍,是不产甲烷阶段起
7、主要作用的菌类。根据作用基质来分,在纤维分解菌、半纤维分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌和其他一些特殊的细菌,如产氢菌、产乙酸菌等。2、产甲烷菌在沼气发酵过程中,利用小分子量化合物形成沼气的微生物统称为产甲烷菌。如果说微生物是沼气发酵的核心,那么产甲烷菌又是沼气发酵微生物的核心,产甲烷菌是一群非常特殊的微生物。它们严格厌氧,对氧和氧化剂非常敏感,适宜在中性或微碱性环境中生存繁殖。它们依靠二氧化碳和氢气生长,并以废物的形式排出甲烷,是要求生长物质最简单的微生物。75产甲烷菌的种类很多,目前已发现
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