沼气发生的原理?沼气的应用?

沼气发生的原理?沼气的应用?
沼气发生的原理?沼气的应用?

沼气发生的原理?沼气的应用?
沼气的基本知识
• 沼气是一种可燃气体,由于这种气体最先是在沼泽中发现的,所以称为沼气.
• 定义：沼气是有机物在隔绝空气和一定的温度、湿度、酸碱度等的条件下,经过沼气细菌的作用产生的一种可燃气体.
• 沼气是一种混合气体,主要成分是55%-70%甲烷、25%-40%CO2 、少量H2 、H2 S、CO、N等.
• 沼气物理、化学性质 沼气的主要成分是甲烷.甲烷是无色、无臭的气体,分子式CH4 ,分子量为16.04,在0ºC 101325Pa标准状态下,甲烷对空气的相对密度为0.5548,沼气约为0.94；甲烷的热值为35.9MJ/m3,沼气低热值2025MJ/m3.
沼气的应用
• 一个4～5人的家庭,如每天有相当于3头大猪 粪便入沼气池,可满足炊事、照明用能需要.
• 燃烧沼气可给小鸡、小猪保温,也可以用沼气贮粮灭虫或水果保鲜.
• 沼液、沼渣是优质的肥料、饵料,沼液喂猪可降低料肉比,缩短饲养期.
• 农村办沼气后,人畜粪便及时入池发酵,抑制了蚊蝇的滋生,粪便中的寄生虫卵、血吸虫卵和某些病菌的杀灭率达98％,农村卫生状况改善,保证了农民的身体健康.沼气发酵微生物沼气发酵
• 沼气发酵的定义：
有机物质（如人畜粪便、污泥等）在厌氧条件下,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,最终产生沼气的过程.沼气发酵
• 特点
1）沼气微生物自身耗能少
2）沼气发酵能够处理高浓度的有机废物
3）沼气微生物对营养要求较低,能处理的废物种类多
4）沼气发酵受温度的影响较大
5）发酵的主要终产物----甲烷和CO2 很容易从发酵液中分离出来沼气发酵工艺类型
• 以投料运转方式区分
1）连续发酵,适于处理来源稳定的城市污水、工业废水和大、中型畜牧场的粪便等；
2）半连续发酵,我国广大农村由于原料特点和农村用肥集中等原因,主要采用这种发酵工艺；
3）批量投料发酵,主要用于研究有机物沼气发酵的规律和发酵产气的关系等方面.
• 以发酵温度区分
1）高温发酵,微生物特别活跃,有机物分解消化快,产气率高,主要适用于处理温度较高的有机废水,如酒厂的酒槽废液等；
2）中温发酵,世界各国的大、中型沼气工程普遍采用这种工艺；
3）常温发酵,沼气结构简单,造价低,农村目前的经济条件下,以采用这种发酵工艺为
宜.
• 以发酵级差区分
1）单级发酵,特点是发酵池在一个发酵池内进行,池子构造简单,操作较方便,造价低,我国农村沼气池多属这种类型.
2）两级和多级发酵,滞留期长,有机物分解较彻底,但投资较高.沼气发酵原料
• 自然界中几乎所有的有机物都可以作为沼气发酵原料,例如人、畜粪和家禽粪便、生活污水等.
• 分类：
1）富氮原料（人、畜和家禽粪便）
2）富碳原料（农作物秸杆）
3）其他：城市有机废物,水生植物等
沼气发酵工艺类型
• 沼气发酵原料的配比
1）碳氮比,20-30：1搭配较为适宜；
2）浓度,发酵液浓度一般以6%为好；
3）粪草比,在生产应用中,粪草比一般应达到2：1以上,不宜少于1.
沼气发酵的条件
• 接种物**
1）作用：沼气发酵必须有大量菌种（接种物）,而且接种量与发酵产气有直接的关系；
2）来源：城市地下污水、湖池塘底部的污粪坑底部沉渣都含有大量沼气微生物,农村最直接的接种物是沼气池本身的污泥沉渣；
3）接种量：一般为发酵料液的10~15%,当采用老沼气发酵液作为接种物时,为发酵料液的
30%以上.
沼气细菌
沼气发酵启动要有足够数量含优良沼气菌种的接种物.
• 充足的发酵原料
产生沼气的物质基础.沼气发酵时,原料要充足,而且要适当搭配,保持一定的碳、氮比
例.
• 发酵原料浓度
6%较适宜
• 适当的酸碱度
PH6.8-7.8,碱度3000-8000毫克/升
• 严格的厌氧环境
沼气池除进出料口外必须严格密闭
• 适宜的温度
常温发酵10~26ºC
中温发酵28~38ºC
高温发酵46~60ºC
农村沼气发酵一般采用常温发酵（沼气池结构简单,造价低）.
沼气池的发酵启动
• 定义
新建成的或已大换料的沼气池,从进料开始,到能够正常而稳定地产生沼气的过程.
• 要求：
(1) 加入丰富的接种物
添加10~30%的接种物,即含有大量沼气发酵微生物的各种厌氧活性污泥.老沼气池中的
悬浮污泥,发酵冒泡的有机废水,坑塘污泥等都可作接种物.
(2)原料预处理
接种物用量