农村厌氧沼气池原理
农村厌氧沼气池原理
农村厌氧沼气池是一种常见的利用农业废弃物等有机废弃物发酵产生沼气的装置。它不仅能够提供清洁燃料，同时还能有效地解决农村废弃物的处理问题。以下是本文将为大家介绍的相关原理。
一、厌氧发酵原理
厌氧沼气池发酵过程是在缺氧条件下进行的，发酵产生的气体主要为沼气，其中含有丰富的甲烷、二氧化碳和少量的氢气和氢硫酸盐。这里需要注意的是，厌氧发酵是指发酵过程中无需氧气的存在，其发酵过程主要由厌氧菌控制，包括酸化阶段和甲烷化阶段。
二、厌氧沼气池的构造原理
1. 沼气池的主体结构由沼气池的头部、中部和底部结构构成，头部主要设置有供料口和沼气收集管路，中部有间歇式搅拌器、急流膜等；底部通常设有底泥清理设施。
2. 供料原理主要是指将农业废弃物等有机废弃物经过粉碎、搅拌和加水调和后投入厌氧沼气池中进行发酵。
3. 沼气收集原理主要是指厌氧发酵产生的沼气通过管道与沼气收集装置相连，将其中的甲烷、二氧化碳等成分分离出来，实现沼气的收集利用。
三、适宜的压力和温度
厌氧发酵实践证明，该过程需要保持一定的良好环境条件，包括适宜的压力和温度。其中，压力通常是指沼气收集装置的负压，可以促进
沼气的收集；而温度则需要维持在适宜的范围内，避免温度过高或过
低对微生物的发酵活动产生不利影响。
四、结语
相信通过本文的介绍，大家对农村厌氧沼气池的原理和构造等方面都
有了一定的了解。在实际应用中，我们需要注意一些环境因素的影响，及时进行沼气的处理和收集，同时更要注重废弃物的分类、处理和利用，为实现循环经济和生态文明建设做出自己的贡献。
沼气发酵的原理
沼气发酵的原理 沼气发酵是一个复杂的微生物学过程，参加发酵的微生物数量巨大种类繁多，只有了解参加沼气发酵的多种微生物活动规律、生存条件及作用，并按照微生物的生存条件、活动规律要求，去修建沼气池，收集发酵原料，进行日常管理，使参加发酵的各种微生物得到最佳的生长条件，才能获得较多的产气量和沼肥，满足生产、生活需要。 1、什么叫沼气沼气发酵又叫厌氧消化，是指利用人畜粪便、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）的条件下，被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，最终产生沼气的过程。在这个过程中，微生物是最活跃的因素，它们把各种固体或是溶解状态的复杂有机物，按照各自的营养需要，进行分解转化，最终生成沼气。沼气是一种混合气体，可以燃烧，因为这种气体最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气，它的主要成分是甲烷占55%-70%左右，二氧化碳占25%-40%左右，此外还有少量氢气、硫化氢、一氧化碳、氮和氨等。 2、沼气发酵微生物在沼气发酵过程中，有发酵性细菌，产氢产乙酸菌，耗痒产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌等五大类微生物参加沼气发酵，它们在发酵过程中的作用及对生存条件的要求，有以下三个阶段。 （1）液化阶段在沼气发酵中首先是发酵性细菌群利用它所分
泌的胞外酶，如纤维酶、淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等，对有机物进行体外酶解，也就是把禽畜粪便、作物秸秆、豆制品加工后的废水等大分子有机物分解成能溶于水的单糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等小分子化合物，这个阶段叫液化阶段。 （2）产酸阶段这个阶段是三个细菌群体的联合作用，先由发酵性细菌将液化阶段产生的小分子化合物吸收进细胞内，并将其分解为乙酸、丙酸、丁酸、氢和二氧化碳等，再由产乙酸菌把发酵性细菌产生的内酸、丁酸转化为产甲烷菌可利用的乙酸，氢和二氧化碳。另外还有耗氢产乙酸菌群，这种细菌群体利用氢和二氧化碳生成乙酸，还能代谢糖类生产乙酸，它们能转变多种有机物为乙酸。 液化阶段和产酸阶段是一个连续过程，统称不产甲烷阶段，在这个过程中，不产甲烷的细菌种类繁多，数量巨大，它们主要的作用是为产甲烷菌提供营养和为产甲烷菌创造适宜的厌氧条件，消除部分毒物。 （3）产甲烷阶段在此阶段中，产甲烷细菌群，可以分为食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌两大类群，已研究过的就有70多种产甲烷菌，它们利用以上不产甲烷的三种菌群所分解转化的甲酸、乙酸、氢和二氧化碳小分子化合物等生成甲烷。产甲烷菌的共同特征是：①生长非常缓慢，如甲烷八叠球菌在乙酸上生长时其倍增时间为1-2天，甲烷菌丝倍时间为4-9天；②严格厌氧，对氧气和氧化剂非常敏感，在有空气的条件下就不能
沼气池的构造原理(附设计图纸)
2沼气池的建造技术 2.1沼气的基本知识 2.1.1 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。因此，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：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 —— 2.1.2 (H 2S)、氮及其 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 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% 。 2.1.3 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 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 2.2 家用沼气池的类型 随着我国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广，根据当地使用要求和气温、地质等条件，家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池、曲流布 料水压式池、顶返水水压式池、分离浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式虽然 多种多样，但是归总起来大体由水压式沼气池、浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气 池四种基本类型变化形成的。与四位一体生态型大棚模式配套的沼气池一般为水压式沼气 池，它又有几种不同形式。 2.2.1 (见图 2.1)、球形 (见图 2.2)和椭球形 ( 见图 2.3) 三种池固定拱盖水压式沼气池有圆筒形 型。这种池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个 不断增高的气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内 的液面升高。这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水 位差就叫做“水压”(也就是 U 形管沼气压力表显示的数值)。用气时，沼气开关打开，沼气 在水压下排出；当沼气减少时，水压间的料液又返回池体内，使得水位差不断下降，导致 沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放 沼气的池型，就称之为水压式沼气池。
沼气池的构造原理(附设计图纸)
2 沼气池的建造技术 2.1沼气的基本知识 2.1.1 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（CH 4）。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。因此，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：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 2.1.2 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（H 2S）、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% 。 2.1.3 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 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 2.2 家用沼气池的类型随着我国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广，根据当地使用要求和气温、地质等条件，家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池、曲流布料水压式池、顶返水水压式池、分离浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式虽然多种多样，但是归总起来大体由水压式沼气池、浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气池四种基本类型变化形成的。与四位一体生态型大棚模式配套的沼气池一般为水压式沼气池，它又有几种不同形式。 2.2.1 固定拱盖水压式沼气池有圆筒形（见图2.1）、球形（见图2.2）和椭球形（见图2.3）三种池型。这种池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个不断增高的气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就叫做“水压”（也就是U 形管沼气压力表显示的数值）。用气时，沼气开关打开，沼气 在水压下排出；当沼气减少时，水压间的料液又返回池体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称之为水压式沼气池。
沼气池的构造原理
2 沼气池的建造技术 沼气的基本知识 2.1.1 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。因此，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：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。 2.1.2 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。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%。 2.1.3 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，比空气约轻一半。甲烷溶解度很少，在20℃、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千焦。沼气每立方米的发热量约千焦，相当于千克柴油或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，相当于燃烧千克煤所能利用的热量。 家用沼气池的类型 随着我国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广，根据当地使用要求和气温、地质等条件，家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池、曲流布料水压式池、顶返水水压式池、分离浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式虽然多种多样，但是归总起来大体由水压式沼气池、浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气池四种基本类型变化形成的。与四位一体生态型大棚模式配套的沼气池一般为水压式沼气池，它又有几种不同形式。 2.2.1 固定拱盖水压式沼气池 固定拱盖水压式沼气池有圆筒形(见图、球形(见图和椭球形(见图三种池型。这种池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个不断增高的气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就叫做“水压”(也就是U形管沼气压力表显示的数值)。用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出；当沼气减少时，水压间的料液又返回池体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称之为水压式沼气池。 图 8米3圆筒形水压式沼气池型(单位：毫米)
沼气发酵基本原理沼气发酵基本原理沼气发酵又称为厌氧消化厌氧
沼气发酵基本原理 沼气发酵基本原理 沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵和甲烷以酵，是指有机物质（如人畜家禽粪便、秸秆、杂草等）在一定的水分、温度和厌氧条件下，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，最终形成甲烷和二氧化碳等混合性气体（沼气）的复杂的生物化学过程。 一、沼气发酵微生物 沼气发酵微生物是人工制取沼气最重要的因素，只有有了大量的沼气微生物，并使各种类群的微生物得到基本的生长条件，沼气发酵原料才能在微生物的条件下转化为沼气。 （一）沼气微生物的种类 沼气发酵是一种极其复杂的微生物和化学过程，这一过程的发酵和发展是五大类群微生物生命活动的结果。它们是：发酵性细菌、产氢产乙酸菌、食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌。这些微生物按照各自的营养需要，起着不同的物质转化作用。从复杂不机物的降解，到甲烷的形成，就是由它们分工合作和相互作用完成的。 在沼气发酵过程中，五大类群细菌构成一条食物链，从各类群细菌的生理代谢产物或它们的活动对发酵液酸碱度 （pH ）的影响来看，沼气发酵过程可分为产酸阶段和产甲烷阶段。前三群细菌的活动可使有机物形成各种有机酸，因此，将其统称为不产甲烷菌。后二群细菌的活动可使各种有机转化成甲烷，因此，将其统称为产甲烷菌。 1、不产甲烷菌在沼气发酵过程中，不能直接产生甲烷微生物统称为不产甲烷菌。不产甲烷菌能将复杂的大分子有机物变成简单的小分子量的物质。它们的种类繁多，现已观察到的包括细菌、真菌和原生动物三大类。以细菌种类最多，目前已知的有18 个属51 个种，随着研究的深入和分离方法的改进，还在不断发现新的种。根据微生物的呼吸类型可将其分为好氧菌、厌氧菌、兼性厌氧菌三大类型。其中，厌氧菌数量最大，比兼性厌氧菌、好氧菌多100~200 倍，是不产甲烷阶段起主要作用的菌类。根据作用基质来分，有纤维分解菌、半纤维分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌和其他一些特殊的细菌，如产氢菌、产乙酸菌等。 2、产甲烷菌在沼气发酵过程中，利用小分子量化合物形成沼气的微生物统称为产甲烷菌。如果说微生物是沼气发酵的核心，那么产甲烷菌又是沼气发酵微生物的核心，产甲烷菌是一群常特殊的微生物。它们严格厌氧，对氧和氧化剂非常敏感，适宜在中性或微碱性环境中生存繁殖。它们依靠二氧化碳和氢气生长，并以废物的形成排出甲烷，是要求生长物质最简单的微生物。 产甲烷菌的种类很多，目前已发现的产甲烷菌有 3 目、4科、7 属和13 种，根据它们的细胞形态、 甲烷螺旋形菌类。产甲烷菌生长缓慢，繁殖倍增时间的15 倍。由于产甲烷菌繁殖较慢、在发酵启动时，需 加入大量甲烷菌种。 产甲烷菌在自然界广泛分布，如土壤中，湖泊、沼泽中，反刍动物（牛羊等）的肠胃道，淡水或碱水池塘污泥中，下不道污泥，腐烂秸秆堆，牛马粪以及城乡垃圾堆中都有大量的产甲烷菌存在。由于产甲烷菌的分离、培养和保存都有较大的困
沼气产生的基本原理
1 沼气定义 沼气是指利用人畜粪便、秸秆、污泥、工业有机废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，被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，最终产生沼气的过程。沼气是一种高效、清洁燃料，是各种有机物质在适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃气体。其主要成分是甲烷和二氧化碳，通常情况下甲烷(CH4 )约占所产生的各种气体的50~70%，二氧化碳(CO2)约占30~40%,此外还有少量氢(H2)、氮气(N2)、一氧化碳(CO)、硫化氢(H2S)和氨(NH3)等。 在构成生物体的物质中，除了矿物质和木质素外，几乎所有的生物质都可以用来产生沼气，包括动物和人的排泄物、污水污泥、农作物秸秆、含碳工业废物等，所以沼气的成本相当低廉。沼气的生产工艺比较简单，一个农村家庭就可以建造自己的沼气池。沼气的用途也很广泛，它不仅能用于燃烧和照明，还可以作为燃料用于发电。沼气这种来源丰富、成本低廉的优质气体燃料，无论在发达国家还是在发展中国家均得到高度重视。发达国家主要从保护环境出发，建立了很多沼气工程，以处理城乡有机废弃物，并获得煤气替代品。在发展中国家，沼气是解决农村能源的一项重要途径，印度和中国是最早大力开发沼气的国家，并且取得了巨大的成就。沼气是一种高热值、高品位的能源，它是最合理利用、多次利用和综合利用生物质能的最有效形式，可以将植物机体的肥料、饲料、热能3种机能充分发挥出来。在广大农村牧区普及沼气，可以把人畜粪便和杂草、秸秆、枯叶等一起投入沼气池发酵，制取沼气作燃料。沼气池中的水和沉渣，保存了植物和粪便中的绝大部分氮、磷、钾元素，是优质的有机肥料，可以使生物质能利用3次至4次，使生物体内的能量和各种成份都能得到充分的利用。在城镇利用工业生产中的废物和生活污水来生产沼气也正在迅速发展，造纸厂、酿酒厂、屠宰厂的废水和生活污水中均有大量的有机物，这些废物都可以作为沼气生产的原料，变废为宝，从而减少城市污染，造福市民。 我国是一个农业大国，农业废弃物资源分布广泛，其中农业秸秆年产量超过6亿吨，可作为能源用的秸秆约3.5亿吨，约折合1.5亿吨标准煤；工业废水和
沼气池的构造原理(附设计图纸)
2 沼气池的建造技术 2.1 沼气的基本知识 2.1.1 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。因此，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：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。 2.1.2 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。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%。 2.1.3 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 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。 2.2 家用沼气池的类型 随着我国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广，根据当地使用要求和气温、地质等条件，家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池、曲流布料水压式池、顶返水水压式池、分离浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式虽然多种多样，但是归总起来大体由水压式沼气池、浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气池四种基本类型变化形成的。与四位一体生态型大棚模式配套的沼气池一般为水压式沼气池，它又有几种不同形式。 2.2.1 固定拱盖水压式沼气池 固定拱盖水压式沼气池有圆筒形(见图2.1)、球形(见图2.2)和椭球形(见图2.3) 三种池型。这种池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个不断增高的气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就叫做“水压”(也就是U形管沼气压力表显示的数值)。用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出；当沼气减少时，水压间的料液又返回池体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称之为水压式沼气池。
制作沼气池的原理和作用
制作沼气池的原理和作用 沼气池是通过人工构建一个密闭容器，利用有机废弃物进行发酵产生沼气的设施。沼气池是一种非常重要的可再生能源设施，具有广泛的应用价值。它可以提供清洁燃料和有机肥料，同时减少温室气体的排放和环境污染。 沼气池的原理是利用厌氧发酵过程中产生的沼气。在沼气池中，有机废弃物（如农业废弃物、畜禽粪便、厨余垃圾等）被放入一个封闭的容器内，然后通过微生物的分解作用，有机物质被分解为含有丰富甲烷成分的沼气。这个过程中，微生物是关键的，它们一般存在于沼气池中的污泥或泥炭中，它们可以利用有机废弃物中的碳水化合物进行呼吸作用，产生甲烷和二氧化碳。 沼气池的作用多样化。首先，沼气可以被用作清洁能源供应。沼气中的主要成分是甲烷（CH4），它是一种有效的天然气替代品。沼气燃烧后会产生热能和燃气，可以被用于家庭炊事、供暖和发电等。相比传统的化石燃料，沼气燃烧产生的二氧化碳和其他污染物要少得多，对环境产生的影响也较小。 其次，沼气池也可以用来处理有机废弃物。有机废弃物如果不进行处理，会产生气味和污染，对环境和人体健康造成威胁。通过将有机废弃物放入沼气池进行发酵，可以有效解决废物处理的问题。与传统的垃圾填埋场相比，沼气池能够高效地分解有机废弃物，减少废弃物的数量和体积，并且不会产生有害气体和渗滤液。 此外，沼气池还可以产生有机肥料。在沼气发酵的过程中，产生的分解物和底泥
被称为沼渣，它们富含有机质和营养元素。沼渣可以被用作农田的有机肥料，提高土壤的肥力和农作物的产量。同时，沼渣的应用可以减少对化学肥料的依赖，降低农业的环境风险，促进可持续农业的发展。 沼气池还有其他一些间接的作用。例如，沼气池的建设和使用可以提供就业机会，改善农村地区的就业状况。此外，沼气池的使用还可以减少传统能源的需求，降低能源价格和能源安全风险。沼气池的建设还有助于环境保护和可持续发展，通过减少温室气体的排放和化石能源的使用，减少对环境的负面影响。 总的来说，沼气池是一种利用有机废弃物进行发酵产生沼气的设施。沼气池利用厌氧发酵过程中产生的沼气，可以提供清洁燃料和有机肥料，同时减少环境污染和温室气体的排放。沼气池具有多样化的作用，包括提供清洁能源、处理有机废弃物、产生有机肥料等。通过沼气池的建设和使用，可以实现可持续发展、资源循环利用和环境保护。
黑膜沼气池原理
黑膜沼气池原理 介绍 黑膜沼气池是一种利用微生物分解有机废弃物产生沼气的设备。它采用聚乙烯或聚氯乙烯材料制成，具有优良的渗透性和耐腐蚀性。黑膜沼气池可以应用于农村、畜牧场和农产品加工企业等地方，将废弃物转化为可再利用的能源。 工作原理 黑膜沼气池工作原理基于沼气发酵的过程。废弃物首先被收集到黑膜沼气池中，然后经过一系列的分解和发酵步骤产生沼气。 1. 充填废弃物 为了保持沼气池的稳定运行，首先需要将废弃物充填到黑膜沼气池中。废弃物可以包括农作物残渣、畜禽粪便、食品加工废弃物等有机物质。 2. 厌氧分解 废弃物在黑膜沼气池中发生厌氧分解。在没有氧气的条件下，微生物将有机物质分解成有机酸、氨等。 3. 产沼气 产生的有机酸和氨被其他微生物进一步分解，产生沼气。沼气主要由甲烷和二氧化碳组成，甲烷是一种重要的可燃气体，可以用作燃料。 4. 沼渣处理 经过沼气产生后，剩余的废弃物成为沼渣。沼渣具有较高的肥料价值，可以作为有机肥料施用于农田，促进植物的生长。
优点 黑膜沼气池具有许多优点，使其成为一种广泛应用的沼气产生设备。 •高效利用废弃物：黑膜沼气池可以利用各种有机废弃物，包括农作物残渣和动物粪便等，将其转化为有用的能源和肥料。 •节约能源：沼气可以作为生活燃料或工业燃料使用，可以减少对传统能源的依赖。 •环保减排：通过将废弃物转化为沼气，可以减少温室气体的排放，减缓全球变暖的进程。 •农田肥料：沼渣具有较高的肥料价值，可以提高土壤的肥力，减少农药和化肥的使用，有利于农田的可持续发展。 应用案例 黑膜沼气池在许多地方得到广泛应用。 农村家庭 许多农村家庭使用黑膜沼气池作为燃料的替代品。他们可以将厨余垃圾和家畜粪便等废弃物投入沼气池，产生沼气供家庭使用，减少了对柴火和煤炭的需求。 畜牧场 畜牧场通常会产生大量的动物粪便，这些粪便如果不得当处理会对环境造成污染。黑膜沼气池可以将动物粪便转化为沼气，减少对环境的污染，并且还能用沼渣作为有机肥料施用于农田。 农产品加工企业 在农产品加工企业中，常常会有大量的废弃物产生，如果皮、果渣等。这些废弃物如果不及时处理会导致环境污染。利用黑膜沼气池可以将这些废弃物转化为沼气，实现能源的循环利用。 维护与管理 为了保证黑膜沼气池的正常运行，需要定期对其进行维护和管理。 •清洁池面：定期清洁黑膜沼气池的表面，防止污物积聚影响沼气产生。
农村沼气池的建造
农村沼气池的建造 一、沼气池的工作原理：当池内产生沼气时，储气间内的沼气不断增多，压力不断增高，迫使主池内液面下降，挤压出一部分料液到水压间内。当人们打开炉灶时，沼气池内的压力逐渐下降，水压间料液不断流回主池。这样，不断地产气和用气，使发酵间和出料间始终维持压力平衡地状态。 二、沼气发酵原理： 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。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。因此，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：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。 微生物代谢的过程称为发酵，是指有机物质在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过各类微生物的分解代谢，最终沼气的过程。这个过程有以下三个阶段：（1）液化阶段：为产甲烷菌提供营养和为甲烷菌创造适宜的厌氧条件，消除部分毒物。 （2）产酸阶段 （3）产甲烷阶段：产甲烷菌群，利用以上以上两步所分解转化的小分子化合物等生成甲烷。 农村某沼气池如图所示； 附：发酵间与储气室称为主池。 水压间的作用一是起着存放从主池挤压出来的料液作用；二是用气时起着将沼气压出的作用。
生产沼气所应用的原理和方法
生产沼气所应用的原理和方法 1. 原理 沼气的生产原理是通过生物发酵过程中的厌氧消化，将有机物质转化为沼气。 具体原理如下： •厌氧消化：沼气的生产是在没有氧气的环境下进行的，这被称为厌氧消化过程。在厌氧消化过程中，有机废物被细菌分解，产生沼气和沉淀物。 •产沼菌的作用：在厌氧消化过程中，产沼菌起着重要的作用。产沼菌将有机废物分解成简单的化合物，然后转化为沼气。 •沼气组成：沼气主要由甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）组成，同时还含有少量的氢气（H2）、氮气（N2）和硫化氢（H2S）。 2. 方法 生产沼气的方法通常包括以下几个步骤： 2.1. 原料收集和预处理 生产沼气的原料可以是各种有机废物，如农业废弃物、畜禽粪便、食品废弃物等。在进行厌氧消化之前，原料需要进行一些预处理工作，以提高沼气产量。预处理包括： •粉碎：将原料进行粉碎处理，以增加其表面积，利于细菌分解。 •调节pH值：根据原料的酸碱度情况，使用酸性或碱性物质进行调节，以提供适宜的环境条件。 2.2. 厌氧消化过程 厌氧消化是沼气生产的关键步骤。在沼气池中，将预处理过的原料与水混合， 创建适合细菌生长的环境。细菌通过分解有机废物，产生沼气和沉淀物。 •沼气池种类：根据需求和废物种类的不同，可选择不同类型的沼气池，如固定式沼气池、上升式沼气池等。 •温度和搅拌：适宜的温度和定期的搅拌是保证沼气产量的重要条件。 温度一般控制在35-40摄氏度，并通过搅拌来保持发酵液的均匀性。
2.3. 沼气的收集和利用 在沼气池中产生的沼气可以进行收集、储存和利用。常见的收集和利用方法包括： •沼气罐：通过沼气罐收集沼气，并对沼气进行初步处理。 •沼气利用：沼气可以用于烹饪、取暖、发电等。通过沼气燃烧产生的热能可以被利用，也可以将沼气进行深度净化后用于发电。 •副产品利用：除了沼气，沼气发酵还会产生沼渣，可以用作有机肥料。 3. 注意事项 在进行沼气生产时，需要注意以下几个方面： •原料的选择：不同的原料会对沼气产量和质量产生影响，需要根据实际情况选择合适的原料。 •温度和搅拌的控制：适宜的温度和定期的搅拌可以促进细菌的生长和有机废物的分解，提高沼气产量。 •气体的安全处理：沼气中含有一定比例的硫化氢等有毒气体，需要采取相应的处理措施，保障操作人员的安全。 •沼气产量的监测：定期监测沼气产量和组成，可以对沼气的生产效果进行评估，并及时调整操作措施。 结论 生产沼气的原理是通过厌氧消化过程将有机废物转化为沼气。在实际操作中，需要进行原料的收集和预处理，控制好厌氧消化过程中的温度和搅拌，以及合理利用沼气。同时，需要注意安全处理气体和监测沼气产量等方面的问题。通过合理的方法和措施，可以提高沼气产量和质量，实现资源的有效利用。