沼氣基礎知識
沼氣泛指包括糞肥、污水、都市固體廢物及其他生物可降解的有機物質，在缺氧的環境下，經發酵或無氧消化過程所產生的氣體，那么你對沼氣了解多少呢?以下是由學習啦小編整理關于沼氣知識的內容，希望大家喜歡!
沼氣的介紹
沼氣(zhaoqi)沼氣是有機物質在厭氧條件下，經過微生物的發酵作用而生成的一種可燃氣體。由于這種氣體最先是在沼澤中發現的，所以稱為沼氣。人畜糞便、秸稈、污水等各種有機物在密閉的沼氣池內，在厭氧(沒有氧氣)條件下發酵，即被種類繁多的沼氣發酵微生物分解轉化，從而產生沼氣。沼氣是一種混合氣體，可以燃燒。沼氣是有機物經微生物厭氧消化而產生的可燃性氣體。
沼氣是多種氣體的混合物，一般含甲烷50～70%，其余為二氧化碳和少量的氮、氫和硫化氫等。其特性與天然氣相似。空氣中如含有8.6～20.8%(按體積計)的沼氣時，就會形成爆炸性的混合氣體。沼氣除直接燃燒用于炊事、烘干農副產品、供暖、照明和氣焊等外，還可作內燃機的燃料以及生產甲醇、福爾馬林、四氯化碳等化工原料。經沼氣裝置發酵后排出的料液和沉渣，含有較豐富的營養物質，可用作肥料和飼料。
沼氣是一些有機物質，在一定的溫度、濕度、酸度條件下，隔絕空氣(如用沼氣池)，經微生物作用(發酵)而產生的可燃性氣體。它含有少量硫化氫，所以略帶臭味。發酵是復雜的生物化學變化，有許多微生物參與。反應大致分兩個階段：
(1)微生物把復雜的有機物質中的糖類、脂肪、蛋白質降解成簡單的物質，如低級脂肪酸、醇、醛、二氧化碳、氨、氫氣和硫化氫等。
(2)由甲烷菌種的作用，使一些簡單的物質變成甲烷。要正常地產生沼氣，必須為微生物創造良好的條件，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。有機物質發酵成沼氣，是多種厭氧菌活動的結果，因此要造成一個厭氧菌活動的缺氧環境。在建造沼氣池時要注意隔絕空氣，不透氣、不滲水。其次，沼氣池里要維持20～40℃，因為通常在這種溫度下產氣率最高。第三，沼氣池要有充足的養分。微生物要生存、繁殖，必須從發酵物質中吸取養分。在沼氣池的發酵原料中，人畜糞便能提供氮元素，農作物的秸稈等纖維素能提供碳元素。第四，發酵原料要含適量水，一般要求沼氣池的發酵原料中含水80%左右，過多或過少都對產氣不利。第五，沼氣池的pH值一般控制在7～8.5。
沼氣發酵工藝的基本條件
(1)適宜的發酵溫度
沼氣池的溫度條件分為：
①常溫發酵(也稱為低溫發酵)10℃～30℃，在這個溫度條件下，產氣率可為0.15～0.3m3/m3·d。
②中溫發酵30℃～45℃，在這個溫度條件下，池容產氣率可達1m3/m3·d左右。
③高溫發酵45℃～60℃，在這個溫度條件下，池容產氣率可達2～2.5m3/m3·d左右。沼氣發酵最經濟的溫度條件是35℃，即中溫發酵。
(2)適宜的發酵液濃度
發酵液的濃度范圍是2～30%。濃度愈高產氣愈多。發酵液濃度在20%以上稱為干發酵。農村戶用沼氣池的發酵液濃度可根據原料多少和用氣需要以及季節變化來調整。夏季以溫補料濃度為5～6%;冬季以料補溫10～12%。
(3)發酵原料中適宜的碳、氮比例(C：N)
沼氣發酵微生物對碳素需要量最多，其次是氮素，我們把微生物對碳素和氮素的需要量的比值，叫做碳氮比，用C：N來表示。目前一般采用C：N=25：1。但并不十分嚴格，20：1、25：1、30：1都可正常發酵。
(4)適宜的酸堿度(pH值)
沼氣發酵適宜的酸堿度為pH=6.5～7.5。pH值響酶的活性，所以影響發酵速率。
(5)足夠量的菌種
沼氣發酵中菌種數量多少，質量好壞直接影響著沼氣的產量和質量。一般要求達到發酵料液總量的10～30%，才能保證正常啟動和旺盛產氣。
(6)較低的氧化還原電位(厭氧環境)
沼氣甲烷菌要求在氧化還原電位大于一330mv的條件下才能生長。這個條件即：嚴格的厭氧環境。所以，沼氣池要密封。
沼氣發酵的優點
1、沼氣發酵后殘渣中有機物含量減少;
2、消化后殘渣是一種氣味很小的固體或流體，不吸引蒼蠅或鼠類;
3、可產生有用的終產物—甲烷，它是清潔而方便的燃料;
4、在沼氣發酵過程中雜草種子和一些病原物被殺滅;
5、發酵過程中N、P、K等肥料成分幾乎得到全部保留，一部分有機氮被水解成氨態氮，速效性養分增加;
6、發酵殘渣可作為飼料;
7、沼氣發酵在處理有機物可大量地節省曝氣消化所消耗的能量;
8、厭氧活性污泥可保存數月而無需投加營養物，當再次投料時可很快啟動;
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