『壹』 沼氣製作f法
沼氣是有機物質在厭氧的環境中,經沼氣微生物分解而產生的一種可燃氣體。
因為最早是在沼澤地中發現的,因此稱為沼氣。
沼氣是含有多種氣體成分的混合氣。它的主要成分是甲烷,約占總體積的60%~70%;其次是二氧化碳,約占總體積的25%~35%;此外還有少量的氫氣、一氧化碳、硫化氫等。沼氣是由作物秸稈、人畜糞便、垃圾污泥等有機物質在一定溫度、水分和隔絕空氣條件下,經過微生物的發酵作用而產生的。沼氣在自然界分布很廣,凡是有水和有機物質同時存在的地方幾乎都有沼氣的產生。 沼氣發酵原理
沼氣發酵是沼氣微生物在厭氧條件(隔絕空氣)下,以發酵的方式分解有機物,最終產出沼氣的過程。沼氣發酵是一個極其復雜的生理生化過程。需要經過水解、產酸、產甲烷三個階段。從沼氣發酵的全過程看,液化階段所進行的水解反應大多需要消耗能量,而不能為微生物提供能量,所以進行比較慢,要想加快沼氣發酵的進展,首先要設法加快水解階段。對原料進行預處理和增加可溶性有機物含量較多的人糞、豬糞以及嫩綠的水生植物都會加快液化的速度,促進整個發酵的進展。產酸階段能否控製得住(特別是沼氣發酵起動過程),是決定沼氣微生物群體能否形成,有機物轉化為沼氣的進程能否保持平衡,沼氣發酵能否順利進行的關鍵。沼氣池第一次投料時適當控制秸稈用量,保證一定數量的人畜糞便入池,以及人工調節料液的酸鹼度,都是控制產酸階段的有效手段。產甲烷階段是決定沼氣產量和質量的主要環節,首先要為甲烷菌創造適宜的生活環境,促進甲烷菌旺盛成長。防止毒害,增加接種物的用量,是促進產甲烷階段的良好措施。根據溫度對沼氣發酵的影響,沼氣發酵可分為常溫發酵、中溫發酵和高溫發酵。 沼氣的綜合利用能
1.作生活用。
以沼氣用作生活燃料,大大減少了生活用柴用煤,保護了森林資源,節省了秸稈和煤炭,生態環境逐步得到改善。
2.沼氣貯糧。利用沼氣貯存糧食,可有效抑制微生物生長繁殖,殺死糧食中的害蟲,保持糧食品質,避免糧食貯存中的葯劑污染。
3.沼氣貯果。利用沼氣中甲烷和二氧化碳含量高,含氧量極低及甲烷無毒的特性貯藏水果,貯存期長,好果率高,而且成本低,無葯害,外觀、硬度、甜度等基本保持鮮果風味,並在一定程度上減輕了由於貯存、保鮮、運輸等環節滯後給果農帶來的積壓,提高了經濟價值。
4.沼液可以用來喂豬、養魚、浸種、施肥,減少污染,降低成本,增加了效益。
5.沼渣是優質有機肥料,符合生態農業的要求,另外沼渣可用於栽培蘑菇,作育苗、育秧的營養土。發菇快,菇質好,雜菌少。 沼氣池的日常管理應注意的問題
1.及時補充新料沼氣池建好並正常產氣後,頭一個月內的管理方法是:每天從水壓間提水(3~5桶),再從進料管處倒進沼氣池內,使池內料液自然循環流動,這段時間不用另加新料。從第二個月開始,沼氣池上方應及時修建「太陽能採暖豬舍」,並保證豬舍內常年存欄生豬4~6頭以上,據測算,6立方米沼氣池平均每天應填入新鮮的人畜糞便15公斤,才能滿足日常使用。如開始豬小糞少,可每隔3~5天從別處收集一些糞便加入池內。
2.經常攪拌可提高產氣量攪拌的目的在於打破浮渣,防止液面結殼,使新入池的發酵原料與沼氣菌種充分接觸,使甲烷獲得充足的營養和良好的生活環境,以利於提高產氣量。
攪拌器的製作方法是用一根長度1米的木棒,一端釘上一塊小木板,每天插入進料管推拉幾次,即可起到攪拌作用。
3.破殼器的使用方法沼氣池的正常產氣並使用一段時間後,如果出現產氣量下降,可能是池內發酵料液表面出現了結殼,致使沼氣無法順利輸出,這時可將破殼器上下提拉並前後左右移動,即可將結殼破掉。結殼的多少與選用的發酵原料有關,如完全採用豬糞發酵出現結殼的現象要少一些;如果發酵原料中混合有牛、馬等草食類牲畜糞便則結殼現象要多一些。 典型戶用沼氣池
一、水壓式沼氣池(見圖1)特點:發酵原料自流,管理方便;結構合理,施工方便。
二、強迴流沼氣池(見圖2)特點:用糞草兩相分離連續發酵工藝;運用出料攪拌器攪拌出料;利用沼液沖洗廁所。
三、氣動攪拌自動循環沼氣池(見圖3)特點:料液自動循環與自動攪拌;厭氧生物膜增殖;自動破殼與強制迴流及清渣;原料兩步發酵與太陽能增溫。
四、分離貯氣浮罩沼氣池(見圖4)特點:氣壓穩定;最大投料量為池容積的98%;發酵主池與貯氣箱分離。 幾種生態家園模式
1.北方「四位一體」能源生態模式它是在農戶庭院內建日光溫室,在溫室的一端地下建沼氣池,沼氣池上建豬舍和廁所,溫室內種植蔬菜或水果。該模式以太陽能為動力,以沼氣為紐帶,種植業和養殖業相結合,形成生態良性循環,增加農民收入。
2.南方「豬———沼———果」能源生態模式它是以農戶為基本單元,利用房前屋後的山地、水面、庭院等場地,主要建設畜禽舍、沼氣池和果園等幾部分,同時使沼氣池的建設與畜禽舍和廁所相結合,構成「養殖———沼氣———種植」三位一體庭院經濟格局。
3.西北「五配套」能源生態模式依據生態學、經濟學、系統工程學原理,立足西北地區特點,從有利於農業生態系統物質和能量的轉換與平衡出發,充分發揮系統內的植物與光、熱、水、工等環境因素的作用,建立起生物群互惠共生、食物鏈結構健全,能量流、物質流、養分流良性循環的能源、生態、經濟系統工程。該模式由沼氣池、畜舍、水窖、滴灌和果園組成。 沼氣安全使用常識
1.沼氣主要含有甲烷(55%~70%)、二氧化碳(25%~40%),還有少量的一氧化碳、氮氣、硫化氫等,幾乎沒有氧氣。甲烷比重為0.554(空氣為1),是一種無毒、無色、無臭的氣體,一遇火焰就會燃燒。當空氣中甲烷濃度極高、含氧量不足時會使人缺氧窒息,引起中毒,因此注意安全非常重要。
2.安全發酵。電石及各種劇毒農葯禁止入池。可做農葯的各種植物如:大蒜、桃樹葉、百部(又叫百步)、馬蛇子草等,也禁止入池,以防沼氣細菌中毒而停止產氣。如發生這種情況,應將池內發酵料液全部清除再重新裝入新料。禁止把油渣、骨粉和磷礦粉等含磷物質加入沼氣池,以防產生劇毒的磷化三氫氣體。此外,當發酵料液濃度過高、接種物太少時容易引起氨中毒,表現為產氣量下降甚至停止產氣。
3.安全管理。
沼氣池的水壓間要加蓋,防止人、畜掉進池內造成傷害;經常檢查輸氣系統,防止漏氣著火;要教育小孩不要在沼氣池邊和輸氣管道上玩火,不要隨便扭動開關;要經常觀察壓力表上水柱的變化,夏季當沼氣池產氣旺盛,池內壓力過大時,要立即放氣;需要集中用肥,一次性出料過多時,要將開關打開,以免產生負壓損壞沼氣池;冬季注意防寒防凍。
4.安全用氣。沼氣燈、灶和輸氣管道不能靠近柴草等易燃物品,一旦發生火災,不要驚慌失措,應立即關閉或把輸氣管從導氣管上拔掉;第一次試火時只能在爐灶上點火,嚴禁在導氣管口上直接點火,以免引起回火爆炸;使用沼氣時,應先劃火柴後開開關,以防灶體周圍沼氣過多燒傷人手或引起火災;當在室內聞到臭雞蛋味時,應迅速打開門窗通風,將沼氣排出室外,並仔細檢查並修補漏氣部位。
5.安全出料和維修。沼氣池使用年限過久,需要進行大換料時,如果需要人進入沼氣池內,一定要保證池內有充足的空氣,下池時為防意外,要求池外有人保護並系好安全帶,發生情況可及時處理。如果在池內感受到頭昏、發悶,要馬上到池外休息,千萬不可麻痹大意。人進入池內後不要在池內抽煙,也不允許用明火照明。
6.事故的一般搶救方法。一旦發生池內人員昏倒,而又不能迅速救出時,應立即採用人工辦法向池內送風,輸入新鮮空氣。切不可盲目入池搶救,以免造成連續窒息中毒事故。 建多大容積的沼氣池適宜
沼氣池容積的大小(一般指有效容積,即主池的凈容積),應該根據每日發酵原料的品種、數量、用氣量和產氣率來確定,同時要考慮到沼肥的用量及用途。
在農村,按每人每天平均用氣量0.3~0.4立方米計算,一個4口人的家庭,每天煮飯、點燈需要沼氣1.5立方米左右。
如果使用質量好的沼氣燈和沼氣灶,耗氣量還可以減少。
根據科學試驗和各地的實踐,一般要求按1頭豬的糞便量(約5公斤)入池發酵,即規劃建造1立方米的有效容積估算。池容積可根據當地的氣溫、發酵原料來源等情況具體規劃。北方地區冬季寒冷,產氣量比南方低,一般家用池選擇8立方米或10立方米;南方地區,家用池選擇6立方米左右。按照這個標准修建的沼氣池,管理得好,春、夏、秋三季所產生的沼氣,除供煮飯、燒水、照明外還可有餘,冬季氣溫下降,產氣減少,仍可保證煮飯的需要。
有人認為,「沼氣池修得越大,產氣越多」,這種看法是片面的。實踐證明,有氣無氣在於「建」(建池),氣多氣少在於「管」(管理)。沼氣池容積雖大,如果發酵原料不足,科學管理措施跟不上,產氣還不如小池子。但是也不能單純考慮管理方便,把沼氣池修得很小。因為容積過小,影響沼氣池蓄肥、造肥的功能,這也是不合理的。 沼氣池的施工工藝
沼氣池的施工工藝大體可分三種:一是整體澆築,二是塊體砌築,三是混合施工。
1.整體澆築是從下到上,在現場用混凝土澆成。
這種池子整體性能好,強度高,適合在無地下水的地方建池,混凝土澆築採用磚模、木模、鋼模均可。
2.塊體砌築是用磚、水泥預制塊或料石一塊一塊拼砌起來。這種施工工藝適應性強,各類地基都可以採用。塊體可以實行工廠化生產,易於實現規模化、標准化、系列化批量生產,實行配套供應,可以節省材料、降低成本。
3.混合施工是塊體砌築與現澆施工相結合的施工方法。如池底、池牆用混凝土澆築,拱頂用磚砌;池底澆築,池牆塊砌,拱頂支模澆築等。
『貳』 怎樣制沼氣
簡單地說,沼氣是糞便、秸稈等有機物質在一定的溫度、水分、酸鹼度並在厭氧的條件下,經過沼氣菌的發酵作用而產生的。
『叄』 沼氣發酵的厭氧處理生化過程及各個階段參與的微生物類群,他們各起什麼作用
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混合氣體。沼氣,顧名思義就是沼澤里的氣體。人們經常看到,在沼澤地、污水溝或糞池裡,有氣泡冒出來,如果我們劃著火柴,可把它點燃,這就是自然界天然發生的沼氣。由於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,被種類繁多的沼氣發酵微生物分解轉化,從而產生沼氣。
沼氣是多種氣體的混合物,其特性與天然氣相似。沼氣除直接燃燒用於炊事、烘乾農副產品、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。經沼氣裝置發酵後排出的料液和沉渣,含有較豐富的營養物質,可用作肥料和飼料。
沼氣的主要成分是甲烷。沼氣由50%-80%甲烷(CH4)、20%-40%二氧化碳(CO2)、0%-5%氮氣(N2)、小於1%的氫氣(H2)、小於0.4%的氧氣(O2)與0.1%-3%硫化氫(H2S)等氣體組成 。由於沼氣含有少量硫化氫,所以略帶臭味。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。
沼氣的主要成分甲烷是一種理想的氣體燃料,它無色無味,與適量空氣混合後即會燃燒。每立方米純甲烷的發熱量為 34000千焦,每立方米沼氣的發熱量約為20800-23600千焦。即1立方米沼氣完全燃燒後,能產生相當於0.7千克無煙煤提供的熱量。與其它燃氣相比,其抗爆性能較好,是一種很好的清潔燃料。