沼气能提取甲烷Word文档格式.docx
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第二类细菌叫含甲烷细菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。
因此，有机物变成沼气的过程，就好比工厂裏生产一种产品的两道工序：
首先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加工成半成品——结构简单的化合物；
再就是在甲烷细菌的作用下，将简单的化合物加工成产品——即生成甲烷。
1.2沼气的成分
沼气是一种混合气体，它的主要成分是甲烷，其次有二氧化碳、硫化氢（H2S）、氮及其他一些成分。
不可燃成分包括二氧化碳、氮和氨等气体。
在沼气成分中甲烷含量为55%～70%、二氧化碳含量为28%～44%、硫化氢平均含量为0.034%。
1.3沼气的理化性质
沼气是一种无色、有味、有毒、有臭的气体，它的主要成分甲烷在常温下是一种无色、无味、无臭、无毒的气体。
甲烷分子式是CH4，是一个碳原子与四个氢原子所结合的简单碳氢化合物。
甲烷对空气的重量比是0.54，比空气约轻一半。
甲烷溶解度很少，在20℃、0.1千帕时，100单位体积的水，只能溶解3个单位体积的甲烷。
甲烷是简单的有机化合物，是优质的气体燃料。
燃烧时呈蓝色火焰，最高温度可达1400℃左右。
纯甲烷每立方米发热量为36.8千焦。
沼气每立方米的发热量约23.4千焦，相当於0.55千克柴油或0.8千克煤炭充分燃烧后放出的热量。
从热效率分析，每立方米沼气所能利用的热量，相当於燃烧3.03千克煤所能利用的热量。
沼气-简介
沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体。
由于这种气体最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气。
人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内，在厌氧（没有氧气）条件下发酵，即被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，从而产生沼气。
沼气是一种混合气体，可以燃烧。
沼气是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体。
沼气是多种气体的混合物，一般含甲烷50～70％，其余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等。
其特性与天然气相似。
空气中如含有8.6～20.8％（按体积计）的沼气时,就会形成爆炸性的混合气体。
沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等外，还可作内燃机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。
经沼气装置发酵后排出的料液和沉渣，含有较丰富的营养物质，可用作肥料和饲料。
沼气是一些有机物质,在一定的温度、湿度、酸度条件下，隔绝空气（如用沼气池），经微生物作用（发酵）而产生的可燃性气体。
它含有少量硫化氢，所以略带臭味。
发酵是复杂的生物化学变化，有许多微生物参与。
反应大致分两个阶段：
（1）微生物把复杂的有机物质中的糖类、脂肪、蛋白质降解成简单的物质，如低级脂肪酸、醇、醛、二氧化碳、氨、氢气和硫化氢等。
（2）由甲烷菌种的作用，使一些简单的物质变成甲烷。
要正常地产生沼气，必须为微生物创造良好的条件，使它能生存、繁殖。
沼气池必须符合多种条件。
首先，沼气池要密闭。
有机物质发酵成沼气，是多种厌氧菌活动的结果，因此要造成一个厌氧菌活动的缺氧环境。
在建造沼气池时要注意隔绝空气，不透气、不渗水。
其次，沼气池里要维持20～40℃，因为通常在这种温度下产气率最高。
第三，沼气池要有充足的养分。
微生物要生存、繁殖，必须从发酵物质中吸取养分。
在沼气池的发酵原料中，人畜粪便能提供氮元素，农作物的秸秆等纤维素能提供碳元素。
第四，发酵原料要含适量水，一般要求沼气池的发酵原料中含水80％左右，过多或过少都对产气不利。
第五，沼气池的pH值一般控制在7～8.5。
沼气-配制原料
农村沼气发酵种类根据原料和进料方式，常采用以秸秆为主的一次性投料和以禽畜粪便为主的连续进料两种发酵方式。
现以后一种方式举例说明。
中国农村一般的家庭宜修建6立方米水压式沼气池，发酵有效容积约5立方米。
由于不同种类畜禽粪便的干物质含量不同，现以猪粪为例计算如何配制沼气发酵原料。
猪粪的干物质含量为18%左右，南方发酵浓度宜为6%左右，则需要猪粪1200公斤，制备的接种物500公斤（视接种物干物质含量与猪粪一样），添加清水3300公斤；
北方发酵浓度宜在8%左右，则需猪粪约1700公斤左右，制备的接种物500公斤，添加清水2800公斤，在发酵过程中由于沼气池与猪圈、厕所修在一起，可自行补料。
制备沼气发酵接种物，农村沼气发酵接种物一般采用老沼气池的发酵液添加一定数量的人畜粪便。
比如，要制备500公斤发酵接种物，一般添加200公斤的沼气发酵液和300公斤的人畜粪便混合，堆沤在不渗水的坑里并用塑料薄膜密闭封口，1周后即可作为接种物。
如果没有沼气发酵液，可以用农村较为肥沃的阴沟污泥250公斤，添加250公斤人畜粪便堆沤1周左右即可；
如果没有污泥，可直接用人畜粪便500公斤进行密闭堆沤，10天后便可作沼气发酵接种物。
以人畜粪便作为酵母（发酵接种物。
）
7）沼气液化态提炼技术，沼气是一种混合气体，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％，还有可燃气体氢、一氧化碳、硫化氢、氧和氮气体。
只要使用气体分离技术把二氧化碳变成干冰做其他工业用途，使用零点压缩成液化形态并不需要多高的成本，提炼可燃气体压缩成液化状态。
制造成钢瓶形式取代液化气供应居民使用。
综合节约成本可以建设城市小区居民卫生间下水道产生粪便的沼气处理站，一方面制作成钢瓶形式，另一方面建设沼气输送管道，就象液化气管道一样节约城市液化气需要西气东送的大量成本资金。
在周围建设绿色农业产生基地，产生沼液可以做成无土栽培农业种植原料，沼渣直接加工成有机化肥。
制备装置
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注释与参考：
千龙网技术重要突破太阳能沼气利用前景可喜
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农业部专家表示，沼气供气、发电，还将发展为新能源汽车的气站、电站。
“现在家家都不像以前那样做饭了，做饭咱用上‘气’，垃圾也得分类扔了，能发沼气的装在一起。
”29日上午，即墨移风店镇上泊村56岁的村民陈锡美说，在村里建起沼气能源站之前，生活垃圾、畜禽粪便随处倒在村边，村里到了夏天有一股臭味。
但现在不一样了。
陈锡美一边跟记者聊天…
山东华宝玻璃钢沼气池
所属词条
玻璃钢沼气池
玻璃钢沼气池：
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玻璃钢沼气池由于池体内表面采用胶衣树脂，保证了优良可靠的密封性。
池体复合而成的新型玻璃钢材料使其具有强度高、重量轻、耐腐蚀、耐老化、防渗漏的特点。
在使用过程中，占地面积小，埋设方便，施工快捷，在使用过程中无需对池体进行维护，为用户带来诸多方便，受到广大农民朋友的欢迎。
玻璃钢椭球形保温沼气池专利技术实施许可 为配合社会主义新…
沼气是一些有机物质（如秸秆、杂草、树叶、人畜粪便等废弃物）在一定的温度、湿度、酸度条件下，隔绝空气（如用沼气池），经微生物作用（发酵）而产生的可燃性气体。
沼气是气体的混合物，其中含甲烷60～70％，此外还含有二氧化碳、硫化氢、氮气和一氧化碳等。
在沼气池的发酵原料中，人畜粪便能提供氮元素，农作物的秸杆等纤维素能提供碳元素。
第五，沼气池的pH值一般控制在7～8.
∙沼气技术知识五_app土豆视频网站
大型秸秆沼气技术
日期：
2011-01-25
作者:
来源:
播出时间：
2011年2月14日
主持人：
早上好，听众朋友们，这里是“致富早班车”节目，我是田园，欢迎您的收听。
沼气既是一种可再生的生态能源，同时也是一种优质的清洁能源。
沼气技术在我国农村逐步推广应用，特别是秸秆沼气技术还是得到了国家的大力支持，可以说为解决农村能源问题开辟了新的途径。
在以前的节目中，也曾经介绍过关于秸秆利用方面的相关技术，受到很多听众朋友们的喜爱。
那么近些年来，随着秸秆沼气技术的不断发展，大型秸秆沼气工程开始在国内逐步建成，这也标志着我国秸秆沼气技术质的飞跃。
那么在今天的节目时间里，我们就特别请来了农业部规划设计研究院的高新星老师，请他为听众朋友们介绍大型秸秆沼气这项技术。
高老师，您好！
专家：
田园你好！
听众朋友们大家好！
1.主持人：
高老师，通过以前我们做的节目我们也有所了解，秸秆沼气技术也称秸秆生物气化技术，是指利用微生物的厌氧消化作用将秸秆转化成沼气和沼渣的一项处理技术。
那么我们今天要介绍大型秸秆沼气技术与以前提到的秸秆沼气技术是如何划分的呢？
他们中间是不是存在着一些区别呢？
秸秆沼气技术从大的应用范围来说分为户用秸秆沼气池和大型秸秆沼气工程。
户用秸秆沼气在七八十年代有一定发展，这一阶段以农村户用沼气池为重点，所应用的技术也就是平常提到的秸秆沼气技术；
随着规模化养殖业的发展，2000年后期开始建设一些以畜禽粪便为原料的大中型沼气工程；
由于农村对能源的需求，自2008年开始国家增大了对秸秆沼气的扶持力度，大型秸秆沼气技术近年来得到了一定的推广和应用。
2.主持人：
那要达到多大的规模才能称之为大型秸秆沼气工程呢？
高老师。
一般工程应用中最重要的厌氧消化反应器，它的容积超过300m3的便可称之为大型秸秆沼气工程。
3.主持人：
哦，是要厌氧消化反应器容积超过300m3才能称之为大型秸秆沼气工程，那么目前来说国内已建成的秸秆沼气工程应该还不多吧？
截止2009年底，我国已建成并正常开始的反应器容积大于300m3的秸秆沼气工程约10座，2009年国家在黑龙江、内蒙古、天津、河北、河南、山东、山西、陕西等13个省（市、区）安排了16个试点工程，目前正在建设之中。
江苏、广西、浙江等省也在积极进行区域性的秸秆沼气技术及管理模式的探索。
应该说我国秸秆沼气技术的发展还是十分迅速的。
4.主持人：
大型秸秆沼气在厌氧消化反应器等设备的要求上还是很严格的，而户用沼气池简单便捷、易操作，在农村中应用较广。
那么目前从全国应用秸秆沼气技术来看，两者又存在怎么的联系呢？
是不是还是以应用较广的户用型秸秆沼气池为主导呢？
其实根据厌氧消化器的容积大小来划分，还可分为户用秸秆沼气、联户秸秆沼气和大型秸秆沼气技术等三种。
从不同用户角度来讲，两者其实并不存在什么联系。
但是，从宏观上分析，根据我国目前对能源需求和环境污染治理等方面的要求，户用秸秆沼气和联户秸秆沼气虽然简单便捷，但是只是作为大型秸秆沼气的补充，大型秸秆沼气技术仍然是重点。
（间奏乐1）
5.主持人：
听众朋友，您现在收听的是中央人民广播电台“致富早班车”节目。
我们今天的节目时间里呢，来自农业部规划设计研究院的高新星老师，将为听众朋友们详细的介绍大型秸秆沼气技术。
那么，在刚才的节目里，高老师已经介绍了大型秸秆沼气技术与一般秸秆沼气技术的区别，这样我们就了解到了大型秸秆沼气技术虽然在国内刚刚发展起来，但是起着十分重要的作用。
好，那么接下来我们就请高老师继续介绍大型秸秆沼气技术其它方面的内容。
高老师，前面通过与一般秸秆沼气技术的比较，我们已经了解到了大型秸秆沼气技术的概念，也就是厌氧消化反应器的容积要超过300m3，这样的秸秆沼气工程所应用的技术。
那么大型秸秆沼气工程具有哪些特点呢？
具有以下3个特点：
（1）热值高。
沼气每立方米产生热量5500大卡左右相当于原煤3.3公斤，而其它秸秆气化产生的大部分都是煤气即一氧化碳，煤气每立方米热值只有1200大卡，远远小于沼气产生的热量。
（2）效益高，无污染。
秸秆通过发酵后一方面产生沼气作为燃料，同时还产生沼液、沼渣作为肥料，使秸秆得到更有效的资源化利用；
而秸秆热解后气化会产生焦油，处理不好会造成二次污染。
（3）相对使用安全。
沼气成分主要是甲烷，无毒，而且甲烷密度小易扩散；
而其它秸秆气化产生主要成分是一氧化碳，有毒，而且密度和空气相当，出现泄漏问题不易扩散，容易造成事故。
同时，农作物秸秆资源的收集、存储和运输过程，增加了当地农户直接就业机会，秸秆的出售增加了农民收入，实现了变废为宝，做到源于农民还于农民。
因此，大型秸秆沼气技术的研究和推广，可以达到能源回收、物质循环、环境保护和促进农民增收等多重效果。
6.主持人：
也就是说它具备热值高、效益高、相对使用安全这样三个特点，看来大型秸秆沼气技术的推广确实能给农村农业发展带来益处，能为农民朋友带来实惠。
高老师，前面您提到，我国已建成并正常运行秸秆沼气工程大约有10座，同时，还有16个试点工程目前正在建设之中。
那么在这些目前运行成功和在建的大型秸秆沼气工程里，它们都采用了哪些工艺呢？
请您来介绍一下，高老师。
从运行成功和正在建设的秸秆沼气示范工程看，我国大型秸秆沼气工艺类型多样。
根据秸秆物料在反应器中的形态，大致可分为液态消化、固态消化和固液两相消化工艺。
液态消化包括完全混合式和自载体生物膜等厌氧消化工艺，我国已经建立了以液态消化工艺为核心技术的秸秆沼气工程多处。
7.主持人：
那高老师，您提到了根据秸秆物料在反应器中的形态，大致可分为液态消化、固态消化和固液两相消化工艺，而且我国的大型秸秆沼气工艺类型也是比较多样的。
那么在这么多工艺中，哪种最适合我国农村地区应用呢？
目前，我国对大型秸秆沼气技术的研究正处于起步阶段，已建成的以各种工艺为核心的秸秆沼气工程运行还不足3年，而且不同工艺技术类型还存在着一些技术、经济及管理方面的问题，且不同工艺对不同秸秆原料的适用性也不太一样，因此，现在很难说哪种工艺更适合我国农村地区。
就现阶段而言，应用较广、农民反映较好的工艺是一体化两相厌氧消化工艺。
（间奏乐2）
8.主持人：
听众朋友，您现在收听的是中央人民广播电台致富早班车节目，今天为您介绍秸秆沼气方面的技术，和我们以往介绍的不一样，今天说的是大型秸秆沼气技术，做客我们节目的专家是来自农业部规划设计研究院的高新星老师。
在刚才的节目时间里，高老师已经为我们介绍了大型秸秆沼气技术的特点，有这样三个，就是热值高、效益高、相对使用安全，除了这个特点呢，还为我们介绍了我国目前大型秸秆沼气技术的基本情况。
高老师，刚才您提到一体化两相厌氧消化工艺是目前在我国农村地区应用较广而且反映比较好的一种秸秆沼气应用技术。
那么一体化两相厌氧消化工艺是怎样一种工艺流程，又具有哪些优点呢？
请您接着介绍一下。
为解决实际工程中存在的进出料困难、消化率低等问题，农业部规划设计研究院以十一五科技支撑计划项目为依托，在国内现有秸秆沼气发酵技术的基础上，通过对发酵原料和发酵工艺的多次试验，最终开发了在同一反应器内实现固相和液相分区消化的一体化两相连续厌氧消化技术。
并于2009年通过了农业部科技成果鉴定，专家组一致认为，该项技术创新点突出，达到国内领先水平。
9.主持人：
那么高老师，这项工艺的流程是怎么样的呢？
首先将玉米秸秆、稻草等物料粉碎后放入青贮池存储，运行时取适量秸秆投入集料匀浆池，进料前通过厌氧消化器底部料液回流与原料混合均匀，然后通过泵输送至两相厌氧消化器中进行中温发酵。
产生的沼液经固液分离后自流入太阳能干化场，其渗滤液自流回至集料池，沼渣干化后经过计量封装施用于农田或直接销售。
产生的沼气经脱硫、脱水等设备净化后存储于气柜，通过沼气输配管网供周边村民使用，剩余部分沼气为锅炉加热，锅炉主要用于秸秆集中供气工程自身加热。
10.主持人：
听了您的介绍，我发现这项工艺的流程是十分专业的，感觉是需要较多的相关设备才能进行操作。
高老师，那是不是只有大型的秸秆沼气工程才可以应用呢？
这项技术主要应用于大中型的秸秆沼气工程，各地区、企业都可以参与。
11.主持人：
嗯，那么这种工艺具有哪些优点呢？
高老师，请您来介绍一下。
优点包括以下四方面：
第一，拓展了厌氧发酵的原料。
我国的秸秆资源相当丰富，但利用率低，秸秆的高效厌氧发酵技术一直是研究的热点。
该技术以秸秆为主要发酵原料，达到了环境保护和能源利用的双重效果。
第二，优化了消化器内不同菌种的生长环境，提高了产气效率。
该技术充分利用秸秆质量轻，在消化器内呈相对静止“填料”状态，促使其在同一消化器内形成“全混厌氧产甲烷和厌氧滤液产酸”的两相反应区，以利于产酸菌和产甲烷菌在各自的反应区内保持适宜的酸碱度等生长环境，增强二者之间的互补、协同作用，提高了产气效率。
12.主持人：
确实，这项技术的一个优点是可以优化消化器内不同菌种的生长环境，这样就使秸秆的利用率更高了，产的气也就更多了，提高了生产效率。
您说四个优点，刚才介绍了两个，那另外的两个优点又是什么呢？
第三个优点呢，就是运行稳定，能耗低。
该技术为连续干发酵技术范畴，24小时内可多次连续进料，保证了产气和供气的均衡稳定。
同时，可根据沼肥施用季节需要，平均3～6个月出料一次，不仅增加了菌种的滞留期，提高了产气效率，而且避免了因经常排液或排渣造成的系统能量损耗，降低了运行能耗。
第四：
解决了传统沼气工程产生大量沼液难以消纳的难题。
该技术中青贮秸秆的干物质浓度在一般60%左右，运行过程中产生的渗滤液被循环回流，用于调配物料特性和微生物菌种回用，排出的沼渣浓度在20%左右，几乎没有沼液产生，避免了过多沼液难以消纳而造成的二次污染。
13.主持人：
一体化两相厌氧消化工艺的应用拓展了厌氧发酵的原料、优化了消化器内不同菌种的生长环境、运行更加稳定，能耗还比较低，同时还解决了传统沼气工程产生大量沼液难以消纳的难题，这是它的四个优点，这些优点确实给大型秸秆沼气的利用带来了更好的效果，起到了节约成本增加效益的这样一个目的，非常的实用。
我注意到，高老师，刚才您提到这种工艺应用范围比较广泛，那它都适合哪些原料，目前在哪些地区有过应用呢？
一体化两相厌氧消化工艺适合处理干秸秆、青贮秸秆等物料，在河北青县、天津四党口、四川省双流县、山西省高平市等地的工程均已正常运行1年以上，另外，在浙江上虞、陕西临渭的沼气工程也在建设之中。
14.主持人：
高老师，以一体化两相厌氧消化工艺为核心的秸秆沼气工程的设计规模是如何确定的，一般需要设计哪些构建筑物？
沼气工程的规模需要根据周边可利用的秸秆资源量以及收集、运输、存储方式，秸秆资源供应的可持续年限确定，厌氧消化反应器的容积根据发酵周期内可容纳的秸秆体积确定，贮气罐的体积按照每天可产生沼气的量确定。
一般主要建筑内容包括青贮池（或储料场）、集料池、厌氧消化器、沼气净化系统、贮气柜、沼气输配管网以及增温系统、安全防护系统等附属设施，有条件的可以配备自动监控系统。
15.主持人：
高老师，其中对于这个青贮池，它有哪些功能和建造者又该注意哪些特殊的要求呢？
请您来详细介绍一下。
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