产生沼气的基本原理行业资料能源与动力工程.docx

沉渣，屠宰场、食品加工厂的污泥，以及污水处理厂厌氧消化池里的将来，预计到达30%。(2) 沉渣，屠宰场、食品加工厂的污泥，以及污水处理厂厌氧消化池里的 将来，预计到达30%。(2)奥地利根据欧盟的要求，2002年 混合燃料的小汽车，2004年开场，火车开场也以这种方式运行。 50座新建沼气工程将在2005年运行，平均装机500kW。到 . 产生沼气的根本原理 1 沼气定义 沼气是指利用人畜粪便、 秸秆、 污泥、工业有机废水等各种有机物在密闭的沼气池，在厌氧 (没有氧气)条件下，被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，最终产生沼气的过程。沼气是 一种高效、 清洁燃料，是各种有机物质在适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生 的一种可燃气体。其主要成分是甲烷和二氧化碳，通常情况下甲烷(CH4 )约占所产生的各种 气体的 50~70%，二氧化碳(CO2) 约占 30~40%,此外还有少量氢(H2)、氮气(N2)、一氧化碳(CO)、 硫化氢(H2S)和氨(NH3) 等。 在构成生物体的物质中，除了矿物质和木质素外，几乎所有的生物质都可以用来产生沼气， 包括动物和人的排泄物、 污水污泥、 农作物秸秆、 含碳工业废物等，所以沼气的本钱相当低 廉。 沼气的生产工艺比拟简单，一个农村家庭就可以建造自己的沼气池。 沼气的用途也很广 泛，它不仅能用于燃烧和照明，还可以作为燃料用于发电。沼气这种来源丰富、本钱低廉的 优质气体燃料， 无论在兴旺国家还是在开展中国家均得到高度重视。兴旺国家主要从保护环 境出发， 建立了很多沼气工程， 以处理城乡有机废弃物， 并获得煤气替代品。在开展中国家， 沼气是解决农村能源的一项重要途径，印度和中国是最早大力开发沼气的国家，并且取得了 巨大的成就。沼气是一种高热值、高品位的能源，它是最合理利用、 屡次利用和综合利用生 物质能的最有效形式，可以将植物机体的肥料、 饲料、 热能 3 种机能充分发挥出来。在广阔 农村牧区普及沼气， 可以把人畜粪便和杂草、秸秆、 枯叶等一起投入沼气池发酵， 制取沼气 作燃料。沼气池中的水和沉渣，保存了植物和粪便中的绝大局部氮、 磷、钾元素，是优质的 有机肥料， 可以使生物质能利用 3 次至 4 次，使生物体的能量和各种成份都能得到充分的利 用。在城镇利用工业生产中的废物和生活污水来生产沼气也正在迅速开展，造纸厂、酿酒厂、 屠宰厂的废水和生活污水中均有大量的有机物， 这些废物都可以作为沼气生产的原料， 变废 为宝，从而减少城市污染，造福市民。 我国是一个农业大国，农业废弃物资源分布广泛，其中农业秸秆年产量超过 6 亿吨，可作为 能源用的秸秆约 3.5亿吨，约折合 1.5亿吨标准煤； 工业废水和禽畜养殖场废弃物理论上可 以产生沼气近 800亿立方米，相当于 5700万吨标准煤。沼气已成为我国农村能源的重要组 成局部，它不仅可解决农村的局部能源问题，而且可以把养殖业、种植业有机的融为一体， 形成绿色农业、环保农业， 促进农村经济的快速开展。沼气技术在我国具有巨大的开展潜力。 据专家测算，安装一个 6-8m3的沼气罐，能解决 5 口之家每年的做饭、取暖、照明、洗浴等 生活能源。每年可节约煤约 8000块、节电约 230度、 薪柴和秸秆 2 吨左右〔相当于 3.5 亩森 林植被〕，折合人民币可节约 2500元以上，同时还可减少 2 吨二氧化碳的排放，保护森林资 源和防治水土流失。一次产生的沼渣相当于 300斤氮肥、250斤磷肥、200斤钾肥，含有 17 种氨基酸和多种微量元素， 对 40 多种农作物病虫害有显著的防治效果。 2 沼气产生的根本原理 沼气是有机物质在隔绝空气和保持一定水分、温度、 酸碱度等条件下，经过多种微生物(统 称沼气细菌)的分解而产生的。沼气细菌分解有机物质产生沼气的过程， 叫沼气发酵。 这是 沼气产生的根本原理，即厌氧机理，其发酵的生物化学过程， 大致可分为 3 个阶段，见 图 -可.修编- . 0年，总装机将到达9500。2005年底，德国在沼气行业大约：(1)没有对沼气技术本身进展系统研究，沼气池建造技术未过关。 0年，总装机将到达9500。2005年底，德国在沼气行业大约 ：(1)没有对沼气技术本身进展系统研究，沼气池建造技术未过关 。1950年，美国R.E.Hungate教授建立了厌氧技术， 效保持池温度。该技术只能延缓料液降温的速度，在冬季不能保证沼 -可.修编- . . 图 1 沼气产生过程示意图 第一阶段〔液化阶段〕：发酵性细菌群利用它所分泌的胞外酶，把禽畜粪便、作物秸秆、豆 制品加工后的废水等大分子有机物分解成能溶于水的单糖、 氨基酸、 甘油和脂肪酸等小分子 化合物。 第二阶段〔产酸阶段〕：这个阶段是发酵性细菌将小分子化合物将其分解为乙酸、丙酸、丁