沼气生产与利用知识点Word文档下载推荐.docx
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6.沼气发酵原料
原料是沼气微生物赖以生存和产生沼气的物质基础,既可产生沼气,又应适宜沼气发酵细菌生长。
按物理形态分为液态原料和固态原料,按营养成分为富氮原料、富碳原料和其它原料。
7.富氮原料
富氮原料通常指动物粪便。
这类原料经过动物肠胃系统的充分消化,颗粒细小,含有大量低分子化合物和较高的含水量。
做沼气原料,容易分解,产气很快,发酵期较短。
富氮原料是我国农村沼气发酵原料的主要来源之一。
8.富碳原料
富碳原料通常指秸秆等农作物的残余物。
这类原料富含纤维素、半纤维素、果胶以及难降解的木质素和植物蜡质。
干物质含量高,质地疏松,比重小,厌氧分解慢,产气周期长。
.但单位原料总产气量较高,发酵前一般需预处理。
9.原料碳氮比
沼气发酵细菌消耗碳的速度比消耗氮的速度要快20~30倍。
因此,碳氮比例配成20~30:
1可以使沼气发酵在合适的速度下进行,25:
1为最佳比例。
在沼气发酵过程中,发酵液的C:
N值会逐渐下降。
10.在生产上,一般都采用总固体浓度来表示和计算发酵料液的浓度。
总固体浓度是指发酵原料的总固体(或干物质)重量占发酵液重量的百分比。
沼气发酵通常采用6%—10%的发酵料液浓度较为合适。
11.接种物
为了加快沼气发酵的启动速度和提高沼气池产气量而向沼气池加入的富含沼气微生物的物质,统称为接种物。
无论大中型沼气工程,还是户用沼气池启动时,一定要加入10%—30%的接种物。
12.沼气发酵微生物包括有机质分解菌和产甲烷菌两大菌群,人工制取沼气的核心菌落是甲烷菌群。
13.人工制取沼气的首要外因条件是建造一个不漏水、不漏气的厌氧装置。
沼气发酵并不是沼气池完全隔绝氧气,而是产甲烷菌必须隔绝氧气。
14.人们把不同的发酵温度区分为三个范围,即常温发酵区10-25℃、中温发酵区25-35℃、高温发酵区50-60℃。
农村户用沼气池一般都采用常温发酵,温度是制约沼气产量的重要因素。
在10℃到60℃的范围内,沼气均能正常发酵产气。
在这一温度范围内,一般温度愈高,微生物活动愈旺盛,产气量愈高。
在最低气温时,应对沼气池进行保温。
15.温度对产气率的影响
16.沼气发酵最适宜酸碱度(pH)为6.5~7.5,pH值在6.4以下、7.6以上对发酵都要产生抑制作用。
正常发酵的过程中,沼气池内的酸碱度变化可以自然进行调节。
先由高到低,然后又升高,最后达到恒定的自然平衡,一般不需要人工调节。
只有在配料和管理不当,使正常发酵过程受到破坏的情况下,才可能出现偏酸的现象。
17.农村沼气池的负荷一般用发酵原料的浓度来表示,其大小由厌氧活性污泥的数量、活性及发酵温度等因素决定。
夏季为6%~8%,秋冬季为10%~12%。
18.容积有机负荷
单位体积消化器每天所承受的有机物的量,通常以kgCOD/(m3·
d)为单位。
●容积负荷是消化器设计与运行的重要参数。
●容积有机负荷的大小主要由厌氧活性污泥的数量和活性决定,每单位体积消化器每天所承受污水的体积单位是m3/(m3·
d)。
●在同样容积有机负荷的条件下,发酵原料浓度不同,投料体积则不一样,这就构成了不同的水力负荷。
有机物浓度高则水力负荷低,有机物浓度低则水力负荷高。
19.静态沼气池技术问题
●静态发酵导致池内原料严重结壳、沉淀、分层。
●发酵间存在“微生物贫乏区”、“发酵盲区”和“料液短路”。
●清渣困难,导致沼气池因出料难而报废。
●池温低,产气少,不能全年用气。
20.搅拌的功能
●搅拌有防止沉渣沉淀、防止产生或破坏浮渣层,保证池温均一,促进气液分离等功能。
●搅拌最主要的目的是使发酵原料分布均匀,增加微生物与原料的接触面,增强微生物的活性,产气量可提高50%以上。
21.搅拌的方式
●机械搅拌:
通常在大中型工程全混合式沼气装置采用,农村户用沼气池一般未安装机械搅拌器。
●沼气回流搅拌:
将沼气压缩后从池底输入池内,随着气体向上逸出,达到搅拌目的,通常在全混合式沼气工程中采用。
●料液回流搅拌:
户用沼气池经常采用的方式,可将出料间的料液取出,再从进料间冲入,使池内的料液达到搅拌的目的。
●人工抽提搅拌:
22.沼气发酵液的碱度
指沼气发酵液结合氢离子的能力,是衡量发酵体系缓冲能力的尺度。
这种结合能力的大小,一般是用与之相当的CaCO3的大小浓度(mg/l)来表示。
23.总碱度在3000~8000mg/l时,由于发酵液对所形成的挥发酸具有较强的缓冲能力,在消化器运行过程中,发酵液内挥发酸浓度在一定范围内变化时,都不会对发酵液的pH值有多大影响,因而可使沼气发酵正常而稳定的进行。
但在发酵过程中,如挥发酸大量积累,碳酸盐碱度低于1000mg/l时,发酵液pH值的变化进入警戒点,缓冲能力已所剩无几,造成pH值明显下降,甚至导致发酵失败。
24.可以用发酵前后COD的去除率来大致推算甲烷的产量。
沼气发酵时去除1kgCOD约可产生350l甲烷。
25.生化耗氧量(BOD)
在有氧的情况下,微生物经过活动将水中的有机物氧化分解所消耗的氧的量称为生化耗氧量,简称BOD。
BOD常用来表示可被微生物分解的有机物的含量。
26.BOD5/COD值越大,则表明有机物的可生物降解性越高。
27.按贮气方式分:
●水压式沼气池●气袋式沼气池●分离浮罩式沼气池
在实际应用中,水压式沼气池更为适宜,也是应用较为广泛的池型。
按几何形状分:
一般为圆形、方形和长方形
实践证明以圆形池最好,目前修建也最多。
按沼气池的埋设位置分:
●地上式●地下式●半地下式
一般农村户用沼气池均采用地下式。
按建筑材料分:
●砖、石材料●混凝土材料●钢筋混凝土材料(主要用于大、中型工程)
●新型材料,即所谓高分子材料聚合材料●金属材料
山东省建设沼气池以混凝土材料为主。
28.按发酵温度划分
●高温发酵●中温发酵●常温发酵.
29.按原料进料方式划分
●连续发酵●半连续发酵,也称间断性发酵。
这种方式是保持家用沼气池每天产气量稳定的最佳方式。
30.水压式沼气池的特点
实际应用最广的水压式沼气池是指地下埋设、混凝土结构、圆筒形(或球形)的水压式沼气池。
水压式沼气池具有构造合理、施工简单、造价较低、管理使用方便等优点。
31.我省对建设沼气池的要求
●大力提倡推广建设强回流式沼气池
●可以不建酸化池
●坚持“一池三改”
32.沼气池的组成
家用水压式沼气池一般由进料口、进料管、发酵间、活动盖、导气管、出料管、出料间(水压间)等组成。
33.沼气池的工作原理
在水压式沼气池中,当发酵产生沼气逐步增多时,气压随之增高(沼气压力的大小可由安装于输气管线路上的压力表或压力计显示),出料间液面和池内液面形成压力差,因而将发酵间内的料液压到出料间,直至内外压力平衡为止。
当用户使用沼气时,池内气压下降,出料间中的料液便压回发酵间内,以维持内外压力新的平衡。
这样,不断地产气和用气,使发酵间和出料间的液面不断地升降,始终维持压力平衡的状态。
34.修建沼气池的基本技术要求
农村家用沼气池是生产和贮存沼气的装置,它的质量好坏,结构和布局是否合理,直接关系到能否产好、用好、管好沼气。
因此,修建沼气池要做到设计合理、构造简单、施工方便、坚固耐用、造价低廉。
多年来的实践经验证明,沼气池的结构要圆(圆形池)、小(容积小)、浅(池子深度浅)。
35.抽拉器由抽渣管和活塞构成,通过活塞在抽渣管中上下运动,抽取发酵间底部沉渣,并进行人工强制回流搅拌。
36.提倡修建圆形沼气池
圆形或近似圆形的沼气池与长方池比较,具有以下优点:
①相同容积的沼气池,圆形比长方形的表面积小,省工、省料。
②圆形池受力均匀,池体牢固,同一容积的沼气池,在相同荷载作用下,圆形池比长方形的池的池墙厚度小。
③圆形沼气池的内壁没有直角,容易解决密封问题。
37.相同容积和发酵条件下浅池比深池产气率高
●沼气池底部发酵原料多,菌种多,是产生沼气的主要部位。
浅的圆池底增大了厌氧微生物与发酵原料的接触面积,所以产气比较高。
●深度浅的池子的池底压力比深的相对小一些,有利于厌氧微生物的活动和气体的扩散。
因此,在修建沼气池时,要适当增大池底部的直径,降低池子的深度(深度宜在2米左右),便于管理维修,提高产气量,又能减轻出料的劳动强度。
38.三结合沼气池
●三结合沼气池是将厕所、畜禽舍与沼气池建在一起,并互相连通。
39.修建三结合沼气池的好处
●人、畜粪便能自动流入池内密闭发酵,节省输送粪入池的劳力。
●每天都有新鲜原料入池,有利于提高产气率。
●这种沼气池宜建在棚内或住房附近,管理方便,输气导管的距离较短,减少了购买输气管的开支。
●有利于在冬季保持池温。
40.修建四位一体的好处
●人、畜粪便能自动流入沼气池,有利于清除粪便。
●猪圈设置在太阳能温室内,冬季使圈舍温度提高3-5℃,为生猪提供适宜的生长条件,缩短了生猪育肥期。
●沼气解决了北方在寒冷冬季产气难池子易冻裂的技术问题,年总产气比普通沼气池提高20-30%。
●增加棚内CO2,使CO2浓度提高,有助于农作物的生长,既增产又优质。
41.活动盖安装在沼气池的顶部,盖口的大小以能容纳一个成人进出沼气池为宜,一般直径为60-70cm,水圈高度20-25cm。
42.安装活动盖的好处
●当沼气池大换料或维修内部时,打开活动盖后,进出料口与活动盖口相通,通过鼓风有利于排出池内残存的气体,可以保证从事换料或维修人员的安全。
同时,活动盖口透光面较大,操作方便。
●当池内发酵液表面结壳较厚,影响产气时,可以打开活动盖,打破粪壳,搅动粪液,使产气正常。
●当池内气体压力过大,超过池子的设计压力,而压力表又失灵时(如管道受阻),沼气便将活动盖板自动顶开,从而降低池内气体压力,避免池体破裂。
名词解释:
沼气BOD接种物沼气发酵液的碱度三结合沼气池
第二部分
43.沼气微生物的种类
不产甲烷菌:
●发酵性细菌●产氢产乙酸菌●耗氢产乙酸菌
产甲烷菌:
●食氢产甲烷菌●食乙酸产甲烷菌
44.产甲烷菌在沼气发酵过程中通常成为限制因子的菌群。
45.沼气微生物生长规律
沼气发酵时,应当考虑的主要条件是培养沼气发酵菌。
沼气发酵微生物的生长和代谢过程分为适应期、对数生长期、平衡期、衰亡期四个时期。
46.在农村4口之家宜建8-10立方米的沼气池。
47.厌氧活性污泥
●厌氧消化细菌、悬浮物质和胶体物质组成的称为厌氧活性污泥。
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48.优质原料选择
●启动原料优选纯净牛粪,或一半牛马粪与一半猪粪。
●忌用鸡粪和人粪。
49.沼气池正常启动的