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沼氣是個(gè)啥東西?為啥近幾年才常聽(tīng)說(shuō),以前咋沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò),是新玩意兒?

來(lái)源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 14:50:47
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沼氣是個(gè)啥東西?為啥近幾年才常聽(tīng)說(shuō),以前咋沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò),是新玩意兒?熱心網(wǎng)友:沼氣 沼氣是一些有機(jī)物質(zhì)(如秸稈、雜草、樹(shù)葉、人畜糞便等廢棄物)在一定的溫度、濕度、酸度條件下,隔絕空氣(

熱心網(wǎng)友:沼氣 沼氣是一些有機(jī)物質(zhì)(如秸稈、雜草、樹(shù)葉、人畜糞便等廢棄物)在一定的溫度、濕度、酸度條件下,隔絕空氣(如用沼氣池),經(jīng)微生物作用(發(fā)酵)而產(chǎn)生的可燃性氣體。沼氣是氣體的混合物,其中含甲烷60~70%,此外還含有二氧化碳、硫化氫、氮?dú)夂鸵谎趸嫉?。它含有少量硫化氫,所以略帶臭味。發(fā)酵是復(fù)雜的生物化學(xué)變化,有許多微生物參與。反應(yīng)大致分兩個(gè)階段:(1)微生物把復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)中的糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)降解成簡(jiǎn)單的物質(zhì),如低級(jí)脂肪酸、醇、醛、二氧化碳、氨、氫氣和硫化氫等。(2)由甲烷菌種的作用,使一些簡(jiǎn)單的物質(zhì)變成甲烷。要正常地產(chǎn)生沼氣,必須為微生物創(chuàng)造良好的條件,使它能生存、繁殖。沼氣池必須符合多種條件。首先,沼氣池要密閉。有機(jī)物質(zhì)發(fā)酵成沼氣,是多種厭氧菌活動(dòng)的結(jié)果,因此要造成一個(gè)厭氧菌活動(dòng)的缺氧環(huán)境。在建造沼氣池時(shí)要注意隔絕空氣,不透氣、不滲水。其次,沼氣池里要維持20~40℃,因?yàn)橥ǔT谶@種溫度下產(chǎn)氣率最高。第三,沼氣池要有充足的養(yǎng)分。微生物要生存、繁殖,必須從發(fā)酵物質(zhì)中吸取養(yǎng)分。在沼氣池的發(fā)酵原料中,人畜糞便能提供氮元素,農(nóng)作物的秸桿等纖維素能提供碳元素。第四,發(fā)酵原料要含適量水,一般要求沼氣池的發(fā)酵原料中含水80%左右,過(guò)多或過(guò)少都對(duì)產(chǎn)氣不利。第五,沼氣池的pH值一般控制在7~8.5。沼氣是一種混合氣體,主要成分是甲烷(CH4)和二氧化碳(C02)。甲烷占60%一70%,二氧化碳占30%一40%,還有少量氫、一氧化碳、硫化氫、氧和氮等氣體。由于含有可燃?xì)怏w甲烷,故沼氣可做燃料。沼氣是細(xì)菌在厭氧條件下分解有機(jī)物的一種產(chǎn)物。城市有機(jī)垃圾、污水處理廠(chǎng)的污泥、農(nóng)村的人畜糞便、作物秸桿等,皆可做產(chǎn)生沼氣的原料。細(xì)菌分解有機(jī)物的過(guò)程,大體分為兩個(gè)階段:第一階段,將復(fù)雜的高分子有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為低分子的有機(jī)物,例如乙酸、丙酸、丁酸等;第二階段,將第一階段的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。在上述過(guò)程中,起發(fā)酵分解作用的是多種細(xì)菌共同作用的結(jié)果。為了使沼氣發(fā)酵持續(xù)進(jìn)行,必須提供和保持沼氣發(fā)酵中各種微生物所需的生活條件。產(chǎn)生甲烷的細(xì)菌是厭氧的,少量的氧也會(huì)嚴(yán)重影響其生長(zhǎng)繁殖。這就需要一個(gè)能隔絕氧的密閉消化池。溫度在厭氧消化過(guò)程中是一個(gè)重要因素,甲烷菌能在0一80℃的溫度范圍內(nèi)生存,有分別適應(yīng)低溫(20℃)、中溫(30℃)、高溫(50℃)的各類(lèi)細(xì)菌,最適宜的繁殖溫度分別為15℃、35℃、53℃左右。甲烷菌生長(zhǎng)繁殖最適宜的pH值約為7.0一7.5,超出此范圍,厭氧消化的效率就會(huì)降低。在厭氧消化過(guò)程中擔(dān)負(fù)廢棄物發(fā)酵作用的細(xì)菌,還需要氮、磷和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。投入沼氣池的原料比例,大體上要按照碳氮比等于20:1一25:1。此外,還應(yīng)控制影響沼氣發(fā)酵的有害物質(zhì)濃度。沼氣能的誘人前景 在千姿百態(tài)的生物世界中,存在一種我們?nèi)庋劭床灰?jiàn)、摸不著的微生物,能為人類(lèi)提供能源。提起微生物,往往會(huì)使人們想起它會(huì)使食物腐爛變質(zhì),也會(huì)使人感染上各種疾病。因此,對(duì)它們又害怕、又憎惡。但是,在微生物的家族中,因?yàn)榉N類(lèi)不同,它們的作用也不盡相同,有的會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)災(zāi)難,有的會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)幸福。微生物中,能為人類(lèi)提供能量的甲烷細(xì)菌和酵母菌,它們可以生產(chǎn)出沼氣和酒精,為人類(lèi)作出貢獻(xiàn)。 說(shuō)到沼氣,顧名思義就是沼澤里的氣體。人們經(jīng)常看到,在沼澤地、污水溝或糞池里,有氣泡冒出來(lái),如果我們劃著火柴,可把它點(diǎn)燃,這就是自然界天然發(fā)生的沼氣。沼氣,是各種有機(jī)物質(zhì),在隔絕空氣(還原條件),并必適宜的溫度、濕度下,經(jīng)過(guò)微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生的一種可燃燒氣體。沼氣的主要成分是甲烷,約占所產(chǎn)生的各種氣體的60%一80%。甲烷是一種理想的氣體燃料,它無(wú)色無(wú)味,與適量空氣混合后即對(duì)燃燒。每立方米純甲烷的發(fā)熱最為 34000焦耳,每立方米沼氣的發(fā)熱量約為20800-23600焦耳。即1立方米沼氣完全燃燒后,能產(chǎn)生相當(dāng)于0.7千克無(wú)煙煤提供的熱量。 關(guān)于沼氣發(fā)生的基本原理,目前尚在探索之中。沼氣的形成過(guò)程大致可分為兩個(gè)階段,首先將各種復(fù)雜的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為低級(jí)脂肪酸,例如丁酸、丙酸、乙酸;然后把上述各類(lèi)產(chǎn)物繼續(xù)轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳等。 目前,世界各國(guó)已經(jīng)開(kāi)始將沼氣用作燃料和用于照明。用沼氣代替汽油、柴油,發(fā)動(dòng)機(jī)器的效果也很好。將它作為農(nóng)村的能源,具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如,修建一個(gè)平均每人l-1.5平方米的發(fā)酵池,就可以基本解決一年四季的燃柴和照明問(wèn)題;人、畜的糞便以及各種作物秸桿、雜草等,通過(guò)發(fā)酵后,既產(chǎn)生了沼氣,還可作為肥料,而且由于腐熟程度高使肥效更高,糞便等沼氣原料經(jīng)過(guò)發(fā)酵后,絕大部分寄生蟲(chóng)卵被殺死,可以改善農(nóng)村衛(wèi)生條件,減少疾病的傳染?,F(xiàn)在,沼氣的應(yīng)用正在各國(guó)廣大農(nóng)村推廣,沼氣能源的開(kāi)發(fā)利用的普及等方面,已經(jīng)取得了較好的成績(jī)。 世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家,也正在進(jìn)行利用微生物厭氧消化農(nóng)場(chǎng)廢物、生產(chǎn)甲烷的較大規(guī)模試驗(yàn)。英國(guó)建立了甲烷的自動(dòng)化工廠(chǎng)。在厭氧消化器中有三個(gè)基本過(guò)程: 第一階段的水解把不溶解的有機(jī)化合物和聚合物,通過(guò)酶法轉(zhuǎn)化為可溶解的有機(jī)物。 第二階段再將上一步轉(zhuǎn)化成的產(chǎn)物如碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪類(lèi)、醇等發(fā)酵為有機(jī)酸。 第三階段由有機(jī)酸發(fā)酵產(chǎn)生甲烷。 據(jù)估計(jì),在英國(guó),利用人和動(dòng)物的各種有機(jī)廢物,通過(guò)微生物厭氧消化所產(chǎn)生的甲烷,可以替代整個(gè)英國(guó)25%的煤氣消耗量。蘇格蘭已設(shè)計(jì)出一種小型甲烷發(fā)動(dòng)機(jī),可供村莊、農(nóng)場(chǎng)或家庭使用。 美國(guó)一牧場(chǎng)興建了一座工廠(chǎng),主體是一個(gè)寬30米、長(zhǎng)213米的密封池組成的中烷發(fā)酵結(jié)構(gòu),它的任務(wù)是把牧場(chǎng)廄肥和其他有機(jī)廢物,由微生物轉(zhuǎn)變成甲烷、二氧化碳和干燥肥料。這座工廠(chǎng)每天可處理1650噸廄肥,每日可為牧場(chǎng)提供11.3萬(wàn)立方米的甲烷,足夠1萬(wàn)戶(hù)家庭使用。目前美國(guó)已擁有24處利用微生物發(fā)酵的能量轉(zhuǎn)化工程。從世界范圍看,利用各種微生物協(xié)同作用生產(chǎn)甲烷的研究和應(yīng)用,正處于方興未艾的階段。 近年來(lái),我國(guó)沼氣事業(yè)獲得了迅速的發(fā)展,沼氣池總數(shù)已達(dá)到1000多萬(wàn)個(gè)。在四川、浙江、江蘇、廣東、上海等省市農(nóng)村,有些地方除用沼氣煮飯、點(diǎn)燈外,還辦起了小型沼氣發(fā)電站,利用沼氣能源作動(dòng)力進(jìn)行脫粒、加工食料、飼料和制茶等,闖出了用“土”辦法解決農(nóng)村電力問(wèn)題的新路子。 專(zhuān)家們認(rèn)為,21世紀(jì)沼氣在農(nóng)村之所以能夠成為主要能源之一,是因?yàn)樗哂胁豢杀葦M的特點(diǎn),特別是在我國(guó)的廣大農(nóng)村,這些特點(diǎn)就更為顯著了。 首先,沼氣能源在我國(guó)農(nóng)村分布廣泛,潛力很大,凡是有生物的地方都有可能獲得制取沼氣的原料,所以沼氣是一種取之不盡,用之不竭的再生能源。其次,可以就地取材,節(jié)省開(kāi)支。沼氣電站建在農(nóng)村,發(fā)酵原料一般不必外求。興辦一個(gè)小型沼氣動(dòng)力站和發(fā)電站,設(shè)備和技術(shù)都比較簡(jiǎn)單,管理和維修也很方便,大多數(shù)農(nóng)村都能辦到。據(jù)調(diào)查對(duì)比,小型沼氣電站每千瓦投資只要400元左右,僅為小型水力電站的1/2-1/3,比風(fēng)力、潮汐和太陽(yáng)能發(fā)電低得多。小型沼氣電站的建設(shè)周期短,只要幾個(gè)月時(shí)問(wèn)就能投產(chǎn)使用,基本上不受自然條件變化的影響。采用沼氣與柴油混合燃燒,還可以節(jié)省17%的柴油。 我國(guó)地廣人多,生物能資源豐富。研究表明,在21世紀(jì)無(wú)論在農(nóng)村還是城鎮(zhèn),都可以根據(jù)本地的實(shí)際情況,就地利用糞便、桔桿、雜草、廢渣、廢料等生產(chǎn)的沼氣來(lái)發(fā)電。

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熱心網(wǎng)友:小學(xué)的自然課都有,我還記得一點(diǎn),是由水底的沉積物產(chǎn)生的氣體,用棍子掘起河底的淤泥就有氣泡冒出,那個(gè)就是沼氣,學(xué)名甲烷,可燃具體的,樓主可以去找小朋友借課本看看

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熱心網(wǎng)友:汗,沼氣主要成份是甲烷,在無(wú)氧的情況下,由沼氣菌分解有機(jī)物形成,能燃燒。沼氣殘?jiān)呛芎玫姆柿稀S欣诮⑸鷳B(tài)農(nóng)業(yè),所以現(xiàn)在比較推崇

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熱心網(wǎng)友:是的、

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熱心網(wǎng)友:燒垃圾-出沼氣-來(lái)發(fā)電

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熱心網(wǎng)友:CH4甲烷啊