「沼气沼气池」沼气主要成分介绍(沼气主要成分是甲烷吗,化学方程式详解)

互联网 2021-07-14 09:31:27

今天,神州网给大家普及下关于「沼气沼气池」沼气主要成分介绍(沼气主要成分是甲烷吗,化学方程式详解)的知识。

沼气是一种理性的气体燃料,主要成分是CH4(50-80%),CH4,与适量空气混合后会燃烧,它无色无味,是很好的可再生清洁能源。沼气发酵是养殖场大量粪污无害化处理、资源化利用理想的处理方式,发酵产物沼气能源可维持养殖场整体运行,沼渣、沼液也是很好的肥料。那么如何才能保障沼气发酵产气量多,营养物质损失少呢?影响沼气发酵的几大因素是什么呢?

影响沼气发酵的几大因素是什么?

01

要有严格的厌氧环境

沼气微生物的核心菌群-产甲烷菌是一种厌氧性细菌,对氧特别敏感,它们在生长、发育、繁殖、代谢等生命活动中都不需要空气,空气中的氧气会使其生命活动受到抑制,甚至死亡,产甲烷菌只能在严格厌氧的环境中才能生长。因此在修建沼气池时,要严格密闭,不漏水,不漏气,这不仅是收集沼气和贮存沼气发酵原料的需要,也是保证沼气微生物在厌氧的生态条件下生活得好,使沼气池能正常产气的需要,这就是为什么把漏水、漏气的沼气池称为“病态池”的道理。

影响沼气发酵的几大因素是什么?

02

具有足量优质的发酵菌种

沼气发酵微生物是人工制取沼气的内因条件,一切的外因条件都是通过这个基本的内因条件才能起作用,才能使沼气池内的有机物转变成甲烷,因此,沼气发酵的前提条件就是要接入大量含有丰富菌种的沼气发酵微生物。这种微生物基本上有两大类,一类是分解菌,另一类是沼气发酵的核心微生物产甲烷菌,分解菌先将猪粪尿分解后,再由产甲烷菌利用分解的碳分子产生甲烷。分解菌有纤维分解菌、脂肪分解菌和蛋白分解菌等好几十种,产甲烷菌也很多,一切具备厌氧条件和含有有机物的地方都可以找到它们的踪迹。如沼气池、湖泊、沼泽、池塘底部、阴沟污泥之中积水粪坑之中等,这些菌在自然环境中是常在菌。投入足量的接种物对早产气起着至关重要的作用,投入多少应根据其来源进行确定。采用粪坑液作接种物时,接种量为发酵料液的4%左右,若以老沼气池发酵液为接种物,其接种量应占发酵料液的3%左右,若以沼气池底层沉渣为接种物,其数量应占发酵料液的15%为宜。

03

发酵温度要适宜

沼气发酵时温度的高低直接影响发酵原料的消化速度和产气率,在适宜的温度范围内温度较高,沼气微生物的生长繁殖就越快,产气也就越多。通常把不同的发酵温度区分为三个范围,即把46~60℃称为高温发酵,28~38℃称为中温发酵,10~26℃称为常温发酵,在10~60℃的范围内,沼气均能正常发酵产气,低于10℃或高于60℃都严重抑制微生物生存、繁殖,影响产气。微生物对温度变化十分敏感,温度突升或突降,都会影响微生物的生命活动,使产气状况恶化。大中型养殖场一般采用高温发酵和近中温发酵模式,小型养殖场和农户用沼气发酵一般采用常温发酵。

04

要有适宜的酸碱度

厌氧微生物要求中性的环境,或者微偏碱性,过酸、过碱都会影产气。酸碱度在pH=6~8之间,均可产气,以pH=6.5~7.5产气量最高,pH低于6或高于9时均不产气。在正常的发酵过程中,沼气池内的酸碱度变化可以自然进行调解,先由高到低,然后又升高,最后达到恒定的自然平衡的pH值,一般不需要进行人为调节。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,才可能出现有机酸大量积累,发酵料液过于偏酸的现象。此时,可取出部分料液,加入等量的接种物,将积累的有机酸转化为甲烷,或者添加适量的草木灰或石灰澄清液,中和有机酸,使酸碱度恢复到正常。

05

有规律的持续搅拌

对发酵液进行搅拌有利于厌氧微生物与有机物充分接触,并可打碎发酵过程中产生的浮渣层,使产生的沼气更容易逸出。采用搅拌后,平均产气量可提高30%以上。沼气池的搅拌通常分为机械搅拌、气体搅拌和液体搅拌三种方式。机械搅拌是通过机械装置运转达到搅拌目的;气体搅拌是将沼气从池底部冲进去,产生较强的气体回流,达到搅拌的目的;液体搅拌是从沼气池的出料间将发酵液抽出,然后从进料管冲入沼气池内,产生较强的液体回流,达到搅拌的目的。农村用的沼气池通常采用强制回流的方法进行人工液体搅拌,即用人工回流搅拌装置或污泥泵将沼气池底部料液抽出,再泵入进料部位,促使池内料液强制循环流动,提高产气量。此外,利用西北农林科技大学专家教授研制发明的国家专利—沼气池气动搅拌装置(专利号ZL97227660.2),可利用沼气池的产气动力,实现沼气池发酵装置自动搅拌和持续动态发酵的目的。

影响沼气发酵的几大因素是什么?