沼气池怎么产生沼气?沼气是怎么产生的?

生活常识 2023-05-07 13:37生活常识www.pifubingw.cn

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沼气发酵是什么原理

沼气发酵是利用微生物在缺乏氧气的状态下生活和繁殖时,为了取得呼吸作用所需要的能量,而将高能量有机质分解转化为简单的低能量成分,从而释放出能量以供代谢之用,实质上是微生物的物质代谢和能量代谢的过程。

沼气发生的原理?沼气的应用?

沼气的基本知识 沼气是一种可燃气体,由于这种气体最先是在沼泽中发现的,所以称为沼气。 定义沼气是有机物在隔绝空气和一定的温度、湿度、酸碱度等的条件下,经过沼气细菌的作用产生的一种可燃气体。 沼气是一种混合气体,主要成分是55%-70%甲烷、25%-40%CO2 、少量H2 、H2 S、CO、N等。 沼气物理、化学性质 沼气的主要成分是甲烷。甲烷是无色、无臭的气体,分子式CH4 ,分子量为16.04,在0C 101325Pa标准状态下,甲烷对空气的相对密度为0.5548,沼气约为0.94;甲烷的热值为35.9MJm3,沼气低热值2025MJm3。 沼气的应用 一个4~5人的家庭,如每天有相当于3头大猪 粪便入沼气池,可满足炊事、照明用能需要。 燃烧沼气可给小鸡、小猪保温,也可以用沼气贮粮灭虫或水果保鲜。 沼液、沼渣是优质的肥料、饵料,沼液喂猪可降低料肉比,缩短饲养期。 农村办沼气后,人畜粪便及时入池发酵,抑制了蚊蝇的滋生,粪便中的寄生虫卵、血吸虫卵和某些病菌的杀灭率达98%,农村卫生状况改善,保证了农民的身体健康。沼气发酵微生物沼气发酵 沼气发酵的定义 有机物质(如人畜粪便、污泥等)在厌氧条件下,通过种类繁多、数量巨大、且功能不同的各类微生物的分解代谢,最终产生沼气的过程。沼气发酵 特点 1)沼气微生物自身耗能少 2)沼气发酵能够处理高浓度的有机废物 3)沼气微生物对营养要求较低,能处理的废物种类多 4)沼气发酵受温度的影响较大 5)发酵的主要终产物----甲烷和CO2 很容易从发酵液中分离出来沼气发酵工艺类型 以投料运转方式区分 1)连续发酵,适于处理来源稳定的城市污水、工业废水和大、中型畜牧场的粪便等; 2)半连续发酵,我国广大农村由于原料特点和农村用肥集中等原因,主要采用这种发酵工艺; 3)批量投料发酵,主要用于研究有机物沼气发酵的规律和发酵产气的关系等方面。 以发酵温度区分 1)高温发酵,微生物特别活跃,有机物分解消化快,产气率高,主要适用于处理温度较高的有机废水,如酒厂的酒槽废液等; 2)中温发酵,世界各国的大、中型沼气工程普遍采用这种工艺; 3)常温发酵,沼气结构简单,造价低,农村目前的经济条件下,以采用这种发酵工艺为 宜。 以发酵级差区分 1)单级发酵,特点是发酵池在一个发酵池内进行,池子构造简单,操作较方便,造价低,我国农村沼气池多属这种类型。 2)两级和多级发酵,滞留期长,有机物分解较彻底,但投资较高。沼气发酵原料 自然界中几乎所有的有机物都可以作为沼气发酵原料,例如人、畜粪和家禽粪便、生活污水等。 分类 1)富氮原料(人、畜和家禽粪便) 2)富碳原料(农作物秸杆) 3)其他城市有机废物,水生植物等 沼气发酵工艺类型 沼气发酵原料的配比 1)碳氮比,20-301搭配较为适宜; 2)浓度,发酵液浓度一般以6%为好; 3)粪草比,在生产应用中,粪草比一般应达到21以上,不宜少于1。 沼气发酵的条件 接种物 1)作用沼气发酵必须有大量菌种(接种物),而且接种量与发酵产气有直接的关系; 2)来源城市地下污水、湖池塘底部的污粪坑底部沉渣都含有大量沼气微生物,农村最直接的接种物是沼气池本身的污泥沉渣; 3)接种量一般为发酵料液的10~15%,当采用老沼气发酵液作为接种物时,为发酵料液的 30%以上。 沼气细菌 沼气发酵启动要有足够数量含优良沼气菌种的接种物。 充足的发酵原料 产生沼气的物质基础。沼气发酵时,原料要充足,而且要适当搭配,保持一定的碳、氮比 例。 发酵原料浓度 6%较适宜 适当的酸碱度 PH6.8-7.8,碱度3000-8000毫克升 严格的厌氧环境 沼气池除进出料口外必须严格密闭 适宜的温度 常温发酵10~26C 中温发酵28~38C 高温发酵46~60C 农村沼气发酵一般采用常温发酵(沼气池结构简单,造价低)。 沼气池的发酵启动 定义 新建成的或已大换料的沼气池,从进料开始,到能够正常而稳定地产生沼气的过程. 要求 (1) 加入丰富的接种物 添加10~30%的接种物,即含有大量沼气发酵微生物的各种厌氧活性污泥.老沼气池中的 悬浮污泥,发酵冒泡的有机废水,坑塘污泥等都可作接种物. (2)原料预处理 接种物用量10%或干粪、鲜人粪、羊粪等时必须进行预处理。 池外堆沤 (3)选用优质发酵原料 有机营养适合的牛粪、猪粪、羊粪或马粪,其CN比25:1,启动快,产气好。 (4)掌握好发酵料液浓度及加水量 发酵料液浓度是指原料的总固体(或干物质)重量占发酵液重量的百分比。 第一次投料量应为池子容积的80%,最大为85%,运行后每天继续进料。 加料加水为6米3 池子加4.8~5.1米3 ,8米3 池子加6.4~6.8米3 。 料液浓度控制在3~6%,浓度过大会造成料液酸化。 发酵原料的含水以90~94%较适宜。 (5)调节好发酵原料酸碱度 pH以6.8~7.5为佳。一个启动正常的沼气池一般自动调节pH达到平衡。 当pH6.5时,取出部分发酵液,加入大量接种物或加入草木灰使pH调节到6.5以上,使其 正常产气。 (6)启动与放气试火 选择晴天将预处理原料和准备好的接种物混合好投入池内。并按以上要求加水、封好活动 盖。沼气池便开始启动。 压力表水柱达到30~40厘米水柱米,应放气试火,一般点不着。水柱上升到20厘米 以上水柱时,第二次放气试火,如能点燃,说明发酵已经正常启动。 一般封池3天后即可点燃。 沼气池的日常管理 勤加料、勤出料 三结合的沼气池可每天将人畜粪便冲入池内,未三结合的沼气池,每3~5天应补料一次。 为了保证沼气池内的正常水位,应及时从抽渣器或水压间出料,但进出料量应大致保持 平衡。 经常搅拌沼气池内的发酵原料 要控制发酵浓度 经常检查酸碱度 加强越冬管理 入冬前沼气池要彻底换料一次,沼气池进出口要加盖,并在大于池体面积上边用塑料覆 盖,进行防寒。 做好安全发酵 1、不能向沼气池内投农药、重金属化合物等有害物质令沼气细菌死亡,造成沼气池停止 产气。 如发现沼气细菌中毒,应将池内发酵料液取出一半,再投入一半新料就能正常产气。 2、调整发酵液酸碱度的石灰、氨水及为刺激发酵产气添加的碳酸氨铵尿素等。 安全注意事项 1、沼气发酵初期的试火,应在灯炉具上进行,禁止在沼气池导气管口试火。 2、沼气池进出料口要加盖,以防人、畜掉进去造成伤忙。 3、沼气池内部维修时,先要打开所有盖口,清除池内料液,敞1~2天,并向池内鼓风排出残存沼气。再用小鸡等小动物试验。如没有异常现象发生,在池外监护人员全程监护下方能入池。入池人员必须系安全绳,如有头晕、发闷的感觉,应立即救出池外。严禁池内操作人员使用明火照明和在池内吸烟。 4、经常检查输气管道、开关、接头是否漏气,如果漏气要立即更换或维修,以免发生火灾。不用气时要关好开关。在厨房如嗅到臭鸡蛋味,要开门开窗并切断气源,人也要离开,待室内无味时,再检修漏气部位。 5、每个沼气池都要安装水压表,经常检查沼气池的压力变化。当池内压力太大时,要立即用气、放气,以防冲开池盖造成事故。如果池盖已经冲开,须立即熄灭附近烟火,以免引起火灾。 6、在沼气池活动盖密封的情况下,进出料的速度不宜过快,保证池内缓慢升压或降压。在大出料时,要在导气管处拔掉沼气输送管,以免沼气池产生负压而损坏。 7、如遇不正常情况,应请当地农村能源部门派员帮助处理。

沼气池的工作原理是什么

沼气池是一个集水压式沼气池、厌氧滤器及兼容性厌氧塘于一体的多极折流式消化系统。 粪便经过格栅祛除粗大固体后,再经尘沙池进入前处理1区,在这粪便进行沼气发酵, 并逐步向后流动,生成的污泥悬浮固体在该区的后半沉积,再与新进入的粪便进行沼气 发酵,后处理区为三级折流式兼性池,与大气相通,上不有泡沫过滤板拦截固体以提高出水水质。

沼气池的详细工作原理

沼气及其产生过程 沼气是有机物质在厌氧环境中,在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下,通过微生物发酵作 用,产生的一种可燃气体。由于这种气体最初是在沼泽、湖泊、池塘中发现的,所以人们叫 它沼气。沼气含有多种气体,主要成分是甲烷(CH4)。沼气细菌分解有机物,产生沼气的 过程,叫沼气发酵。根据沼气发酵过程中各类细菌的作用,沼气细菌可以分为两大类。第一类细菌叫做分解菌,它的作用是将复杂的有机物分解成简单的有机物和二氧化碳(CO2)等 。它们当中有专门分解纤维素的,叫纤维分解菌;有专门分解蛋白质的,叫蛋白分解菌;有 专门分解脂肪的,叫脂肪分解菌;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。,有机物变成沼气的过程,就好比工厂 里生产一种产品的两道工序是分解细菌将粪便、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。 沼气的成分 沼气是一种混合气体,它的主要成分是甲烷,有二氧化碳、硫化氢(H2S)、氮 及其他 一些成分。沼气的组成中,可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体;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%。 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1?400? ℃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,相当于 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,相当于燃烧3.03千克煤所能利用的热量。

沼气池怎么建,它的原理是什么

沼气池的建造 一、沼气池选址规划 1、沼气池的建设应与房屋及周围环境相协调,以利于保持环境的优美与卫生; 2、为缩短沼气的输送距离,沼气池应尽量靠近厨房,距离不宜超过30米。 3、沼气池应远离公路与铁路,并避开竹林与树林,以免对沼气池造成震动与损害。 4、尽量选择地基好、地下水位较低和背风向阳的地方建池。 5、沼气池应当与猪栏、厕所连通修建,做到“三结合”,便于粪便自流入池。 6、建池技工应经过沼气技术培训,须持有沼气行政部门颁发的上岗证,并要按国家标准进行施工与验收。 二、水压式沼气池的建造方法 (一)现浇沼气池沼气池施工工艺 1、备料 10立方米池所需材料为425标号水泥26袋,中沙2.5立方米,石子3立方米,直径30厘米、长1米的水泥管2根,10立方米的专业钢模1套。 水泥优先选用硅酸盐水泥,也可以用矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。水泥标号选用425号。结块水泥不准使用。 砂宜采用中砂,要求不含有有机杂物,水洗后含泥量不大于3%;云母含量小于0.5%。 石子采用粒径0.5~2.0cm碎石或卵石,级配合理,孔隙率不大于45%; 针状、片状小于15%;压碎指标小于10%~20%;泥土杂质含量用水冲选后小于2%;石子强度大于混凝土标号1.5倍。 水选择饮用水。 2、沼气池的开挖 发酵池直径为3.2米、深2.3米。进料池和出料池的位置没有固定要求,以方便为原则,但两池边缘应与发酵池的边缘保持15厘米距离。发酵池是沼气池的主体,开挖时应在离池底1.3米处的池壁上及池底边缘挖一圈地梁,宽深均为10厘米。使池底成微凹面,以加强池体的坚固性。在进料池与发酵池、出料池与发酵池之间,各挖一个直径30厘米、斜度40的洞,用于安装进料管和出料管。 3、模板安装与池体浇注 ⑴ 混凝土的拌制 配合比拌制混凝土采用施工配合比。当采用理论配合比时,必须将混凝土的标号提高15%。配合比中的水灰比一般控制在0.65~0.55。圈梁混凝土的水灰比应尽量控制在0.55~0.50,可加入0.2%~0.6%水泥重量的塑化剂改善其和易性。人工拌制时,每立米混凝土的水泥用量不少于275kg。 ⑵ 池底施工 土质好时,原土夯实后,用150号混凝土直接浇灌池底10厘米。如遇土质松软和沙土时,先铺一层碎石,轻夯一遍以后,用100号混凝土浇灌池底垫层厚8厘米,振插以后即可在其上用150号混凝土浇灌池底混凝土层10厘米,然后原浆抹光 . ⑶ 支模 待池底混凝土初凝后,即可支模浇灌池墙,对于直壁开挖的池坑,利用池坑壁作外模。先从发酵池开始安装模板,池顶拱型模板的顶端距池底1.8米,模板间用螺钉固定,池体模板与池顶拱型模板用双铁丝缠紧固牢。模板安装完毕后,就可浇注混凝土, ⑷ 池墙施工 池墙一般用150~200号混凝土,浇筑时,应采用螺旋式上升的方式一次浇捣成型,不留施工缝。池墙应分层浇捣,每层混凝土高度以20~30厘米为宜。最好采用机械振捣,浇捣要连续、均匀、对称,振捣密实。手工浇捣时必须用钢钎有次序地反复捣插,直到泛浆为止,保证池体混凝土密实,不发生蜂窝麻面。在发酵池池壁浇注一半时,安装进料池和出料池的模板及进出料管,浇注混凝土。 ⑸ 池盖施工 池盖用200号混凝土一次浇捣成型,厚度为6~8厘米,经过充分拍打、提浆、抹平后,再用1∶3的水泥砂浆粉平收光。 混凝土浇注应尽量在短时间内完成,使三个池形成一个相连的整体。 4、养护和拆模 池体混凝土浇捣完毕12小时以后,应立即进行潮湿养护。对外露的现浇混凝土,如池盖、蓄水圈、水压间、进料口以及盖板等应加盖草帘,并加水养护。硅酸盐水泥拌制的混凝土,应连续潮湿养护3昼夜以上。混凝土已经基本凝固,就可拆掉所有的模板,拆侧模时,混凝土强度应不低于混凝土设计标号的40%;拆承重模时,混凝土的强度应不低于设计标号的70%。 5、沼气池的批荡与密封层处理 折模后,池壁要打磨平整,清理出池内废渣。用1:1的水泥细沙浆对池壁进行一次批荡,把直径16厘米、长1.8米细出料管从发酵池装入粗出料管中,管底距池底5-8厘米,两根出料管之间用水泥沙浆填实固定。安装进料管,结合部位也要用水泥沙浆填实。对池体内壁进行密封层处理①基层刷浆。刷纯水泥浆1-2遍。②底层抹浆。使用1:3水泥砂浆。③刷浆。刷水泥浆一遍。④面层抹浆。用1:2.5水泥砂浆。⑤表面处理。用纯水泥浆交错涂刷3-5遍。再用沼气池专用密封胶3-4遍,重点批荡接口部位,防止渗漏。 6、回填土 回填土应在池体混凝土达到70%的设计强度后进行,并应避免局部冲击荷载。回填土的湿度以“手捏成团,落地开花”为最佳。回填土质量要好,回填要对称。 (二)砖砌沼气池的施工 1、沼气池坑开挖 按照国家水压式沼气池的设计标准,建设10m3的沼气池,池坑直径为3.3m,深2.5m,其中池底开挖成30㎝深的锅底状。 2、池底施工 将池基原土夯实,浇捣123混凝土,混凝土厚度≥6㎝,振实压光,抹成池底曲面形状。 3、池墙砌筑 采用“活动轮杆法”砌筑12㎝厚圆筒形沼气池池墙。砖块砌筑应横平竖直,内口坚实,外口嵌牢,砂浆饱满,竖缝错开。1、4进出料管施工 4、进出料管使用内径25—30㎝的混凝土管或陶瓷管,进出料口要求位置对称,中线夹角成180°;特殊情况,进、出料管中线夹角应大于90?。进料管嵌入位置距池墙基部高度25—30㎝,与池墙夹角成30°。出料管嵌入位置距池墙基部高度30—35㎝,与池墙夹角成40°。管口下沿与池墙内壁齐。嵌入口用细石混凝土填塞密实。 5、池盖砌筑 采用“无模悬砌券拱法”施工。6㎝砖券拱,拱高约60—70㎝,密封口砌粉成统一规格,直径60㎝。池拱上铺6㎝厚123混凝土,表面原浆压实抹光。 6、水压间施工 水压间底部与沼气池池墙上沿齐。水压间容积不得小于1m3。 7、密封层施工 采用“三灰四浆”法施工,外刷沼气池专用密封胶3—4层。 三、沼气池的检查验收 修建沼气池的技术人员,在建好沼气池后,都要对沼气池进行检查,除了在施工过程,对每道工序和施工的部分要按相关标准中规定的技术要求检查外,池体完工后,就对沼气池各部分的几何尺寸进行复查,池体内表面应无蜂窝、麻面、裂纹、砂眼和孔隙,无渗水痕迹等明显缺陷,粉刷层不得有空壳和脱落。接下来最基本的和主要的检查是看沼气池有没有漏水、漏气。检查的方法有两种一种是水试压法,另一种是气试压法。 1、水试压法。 向池内注水,水面至进出料管封口线水位时可停止加水,待池体湿透后标记水位线,观察12小时。当水位无明显变化时,表明发酵间的进出料管水位线以下不漏水,才可进行试压。 试压前,安装好活动盖,用泥和水密封好,在沼气出气管上接上气压表后继续向池内加水,当气压表水柱差达到10千帕(1000毫米水柱)时,停止加水,记录水位高度,稳压24小时,如果气压表水柱差下降0.3千帕(300毫米水柱)内,符合沼气池抗渗性能。 2、气试压法。 第一步与水试压法相同。在确定池子不漏水之后,将进、出料管口及活动盖严格

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