沼气基础知识
沼气的基础知识
沼气的基础知识
王雨晨;朱秀英;张曼姝
【期刊名称】《吉林农业》
【年(卷),期】2005(000)006
【摘要】沼气是由有机物质(粪便、杂草、作物、秸秆、污泥、废水、垃圾等)在适宜的温度、湿度、酸碱度和厌氧的情况下，经过微生物发酵分解作用产生的一种可燃烧的气体。
这种可燃烧的气体最先在沼泽地、池塘中发现、所以称它为沼气。
【总页数】1页(P7)
【作者】王雨晨;朱秀英;张曼姝
【作者单位】永吉县能源环保站,132200;永吉县能源环保站,132200;永吉县能源环保站,132200
【正文语种】中文
【中图分类】S216
【相关文献】
1.沼气基础知识 [J],
2.农村沼气建设新途径探索——玻璃钢、玻璃钢分体式沼气池在农村沼气建设中的作用 [J], 商艳华;李林
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4.“我要建沼气池!”——崇左市村民热心办沼气用沼气纪实 [J], 蒋卫民;罗章艾
5.发展沼气要以德国为标杆访中国农业部沼气科学研究所沼气工程研究设计中心主任邓良伟 [J], 林雪峰
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燃气的分类及其性质
影响
水化物的生成，会缩小管道的流通断面，甚至堵 塞管线、阀件和设备。为防止水化物的形成，可 采用脱水、降压、升温、加入防冻剂等方法。
城镇燃气基础知识
第一章 燃气的分类及其性质
1.3 燃气的基本性质
十一、燃气的热值
燃气热值是指单位数量的燃气完全燃烧时所放出的全部热量。
指燃气完全燃烧，其燃 烧产物中的水以同温度 下水蒸汽的形式存在时 的发热量。
城镇燃气的分类
城镇燃气基础知识
第一章 燃气的分类及其性质
1.1 城镇燃气的分类
城镇燃气是以可燃组分为主的混合气体，可燃组分 一般有碳氢化合物、氢和一氧化碳，不可燃组分有二氧 化碳、氮和氧等。
城镇燃气基础知识
第一章 燃气的分类及其性质
1.1 城镇燃气的分类
一、按气源分类
天然气
液化 石油气
人工燃气
生物气 （沼气）
黏度越大，阻力越大，气体流动就越困难。
气体 黏度
对于燃气其分子间吸引力很小，温 度升高则体积膨胀，对分子间吸引 力的影响不大，但增大了气体分子
温
的运动速度，于是气体层间作相对
度
运动时产生的内摩擦力就增大，即
液体
黏度增大。
黏度
城镇燃气基础知识
第一章 燃气的分类及其性质
1.3 燃气的基本性质
六、饱和蒸气压
常用的加臭剂：四氢噻吩（THT）、乙硫醇（TBH）、硫醚等有机硫化物
加臭剂用量：对于天然气来说，使用四氢噻吩作为加臭剂的用量为15-20ml/m3； 新建管网投入使用时，因可能发生管壁沉积物或锈斑吸收臭味剂的情况，实际操作 中应是正常量的2-3倍；冬季耗量大于夏季，应加入正常量的1.5-2倍。
城镇燃气基础知识
沼气生产工基础理论知识试题
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沼气生产工基础理论知识试题
姓名_______________考号________________班级________________学院________________
一、判断题（共35小题，每小题2分，共70分）
1、（）人、畜、禽粪便及作物秸秆为农村常用沼气发酵原料。
正确答案：√
2、（）家用沼气灶为由供气系统、辅助系统及点火系统三部分组成。
正确答案：×
3、（）适当搅拌沼气池料液可以使微生物充分接触料液，池温均衡，防止结壳。
正确答案：√
4、（）沼气菌为一种厌氧菌，因此沼气池气密性为制取沼气关键；（）半塑式沼气池结构简单、安全性好。
正确答案：√
5、（）矿渣水泥主要性质与火山灰质硅酸盐水泥相同，使用范围及应用特点也为基本相同。
正确答案：√
6、（）沼气发酵为指有机物处在厌氧条件下，通过单一细菌分解代谢，最终产生沼气过程。
正确答案：×
7、（）农村运行中沼气池进出料数量一般为每隔5-10 天进出料各50%是宜。
正确答案：×
8、（）调节沼气池酸碱度时，如果为因发酵料液浓度过高，可以其自然调节并停止向池内进料。
正确答案：√
9、（）草帽式沼气池主要适用我国北方地区。
正确答案：×
10、（）使用沼气灯时，先打开沼气开关，后点着火柴等引燃物点燃沼气灯。
正确答案：×
11、fa发酵料液浓度高、酸化，甲烷菌受到抑制，就为产酸与产甲烷速度不平衡。
正确答案：√
12、（）沼气池里有机物质发酵须要有适量水分才能进行
正确答案：√。
能源科学技术：沼气基础知识必看考点五
能源科学技术：沼气基础知识必看考点五1、单选沼气储存设备事故需放空时，如何排放（）A、储存的沼气间断释放。
B、储存的沼气一次性排入大气。
C、可能产生雷雨或闪电的天气放空。
D、放空时应注意下风向有明火或热源（如（江南博哥）烟囱）。
正确答案：A2、判断题在冬季有冰冻时遇有停止运行，池内有结冰时，预混池内的上料泵要提至高于池内的液面，并把管路内的粪液放排净。
搅拌浆必须解体从池中移出。
排料泵，管路、阀门、水封池等，也应排尽内部积水，防止冻坏管路和设备。
冬季的上料要检查贮液罐内的结冰情况，上部有结冰时应及出采取办法，否则不能上料，和排料。
正确答案：对3、问答题沼气池日常及越冬管理应注意的问题有哪些？正确答案：沼气池是否正常产气运行，关键是对它进行科学管理，所谓“三分建池，七分管”就是这个道理，所以说日常及越冬管理很重要。
1、要勤换料。
根据家用沼气池运行，在沼气池运行后，头一个月产气最旺盛，原料消耗的最多，第二月产气量开始下降，到第三个月产气量明显下降，所以沼气池在正常产气后30天左右就应进料，一般沼气池，平均每天补料4-8公斤新鲜粪便，或每隔5-10天应保持20千克左右的新鲜牲畜粪便入池发酵。
“三结合”“四结合”沼气池中，每天应有4头猪或1-2头牛的粪便入池发酵，就可满足需要。
进料时，应先出料，后进料，做到出多少进多少，以保持沼气池气室容积的相对稳定。
要保证剩下的料液液面不低于进料口或出料口的上沿，以免池内沼气从进料口或出料口跑掉。
若出料后料液液面低于进料口或出料口的上沿，应及时加水，使其达到所要求的高度。
2、经常搅拌沼气池内发酵原料。
因经常搅拌发酵原料，能使沼气池内发酵原料细菌分布均匀，可以打破上层结壳，可以使沼气池内温度均衡，提高全池料液温度。
搅拌方法：（1）用长柄的粪勺或木棒，从沼气池进料口深入发酵间，上下拉动数十次。
（2）用抽渣杆从出料口上下拉动部分沼液，通过回流管进入进料口，使粪液流动，起到搅拌作用。
沼气及工程基础知识(1)
40 98.0 98.2 94.5 92.7 98.1 91.8 91.0 98.9
60 (m3/kgTS)
100
0.42
100
0.43
100
0.34
100
0.30
100
0.50
100
0.45
100
0.40
100
0.44
40
表2.5-3 常见农业废弃物的原料产气率估算值
原料种类 秸秆
牛粪
马粪
猪粪
人粪
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二、 沼气工程的基础知识
1、沼气工程的基本概念
2、沼气工程的专业术语
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1、沼气工程的基本概念
1. 沼气工程---采用厌氧消化技术处理各类有机废弃物（水）， 并制取沼气的系统工程设施。
2. 规模分类---按农业行业标准《沼气工程规模分类》 （NY/T 667-2003）规定。
产气量
发酵天数 猪粪 人粪 马粪 牛粪 玉米秸 麦秸 稻草 青草
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10 74.2 40.7 63.7 34.4 75.9 48.2 46.2 75.0
20 86.3 81.5 80.2 74.6 90.7 71.8 69.2 93.5
93.5 97.6 94.2 89.0 86.2 96.3 85.9 84. 6 97.8
6
2.比重小
与空气相比，甲烷的比重为0.55，标准沼气 的比重为0.94。
在沼气池气室中，甲烷较轻，分布在上层； 二氧化碳较重，分布于下层。
甲烷比空气轻，在空气中容易扩散，扩散速 度比空气快3倍。
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7
3.溶解度小
燃气基础知识
电化学腐蚀
当金属与电解质溶液接触时，由电化学作 用引起的腐蚀。严重的电化学腐蚀发生在 埋地钢管的外壁。其原理是由于土壤各处 物理化学性质不同、管道本身各部分的金 相组织结构不同，如晶格的缺陷及含有杂 质、金属受冷热加工而变形产生内部应力， 特别是钢管表面粗糙度不同等原因，使一 部分金属容易电离，带正电的金属离子离 开金属，而转移到土壤中，
电化学腐蚀
在这部分管段上，电子越来越过剩，电位 越来越负；而另一部分金属不容易电离， 相对来说电位较正。因此电子沿管道由容 易电离的部分向不容易电离的部分流动， 在这两部分金属之间的电子有得有失，发 生氧化还原反应。失去电子的金属管段成 为阳极区，得到电子的这段管段成为阴极 区，腐蚀电流从阴极流向阳极，然后从阳 极流离管道，经土壤又回到阴极，形成回 路，
人工燃气（煤制气）
气化煤气：将其原料煤或焦碳放入工业炉 （发生炉、水煤气炉等）里燃烧，并通入 空气、水蒸气，使其生成以一氧化碳和氢 为主的可燃气体。 干馏煤气：把煤放在工业炉（焦炉和武德 炉等）里隔绝空气加热，使之煤发生物理 化学变化的过程叫干馏。加热后提出可燃 气经净化处理还可得到焦油、氨、粗苯等 化工产品，炉内存有的是焦碳。
液化石油气(Liquefied Petroleum Gas,简称LPG)是开采和煤油制石油过程 中的副产品，其主要成分为丙烷、丁烷、 丙烯、丁烯；热值约为83.68-112.97兆 焦/标准产方米（20000—27000千卡/标 准立方米）。 LPG在适当的压力下以液态储存在储 罐容器中，常被用作炊事燃料。还可用 作轻型车辆燃料。
燃气基本知识(一)
天然气的性质
• ☆化学性质
• （2）氧化反应
• 甲烷最基本的氧化反应就是燃烧： • CH4+2O2→CO2+2H2O • 甲烷的含氢量在所有烃中是最高的，达到 了25%，因此相同质量的气态烃完全燃烧， 甲烷的耗氧量最高。 • 燃烧模拟图：q甲烷的燃烧\甲烷的燃烧.avi
天然气的性质
• ☆化学性质
• •
•
•
世界天然气发展史
• 市场发展期 • 1) 发现大气田(美国)或大量进口天然气资源(日 本、韩国)以及建设区域管道等标志性工程。 • 2) 天然气工业逐步得到重视，在国民经济和一 次能源结构中的地位显著提高。 • 3) 基础设施建设速度加快，区域之间管道和输 配网络建成。 • 4) 天然气消费量迅速增长，用途逐渐扩大。
我国天然气发展
• 我国是世界上较早开发利用天然气的国家之一。 然而，由于受以煤为主的能源结构、经济发展水 平、能源政策等因素的影响，天然气在我国一直 没有得到大规模地开发利用。 • 1980～2000年，我国天然气消费量年均增长率仅 为2.8%，远低于一次能源消费增长率(4.2%)。 • 2000年后，随着我国天然气资源勘探开发不断取 得突破，探明储量和产量不断增加，特别是2004 年“西气东输”管道项目正式商业运作，我国天 然气工业由启动期进入快速发展期，天然气消费 市场迅速扩大，天然气占一次能源消费结构中的 比例也逐步提高。 • 2008年我国天然气消费量达807亿m3，比2004年 的消费量翻了一番，年均增速达19.4%，天然气 在一次能源消费结构的比重由2.6%提高到3.8%。
天然气输配系统
输气干线
主要输气干线
• • • • • • • • • • • • • • • • • （一）陕京线（一线、二线、三线） 西起长庆榆林气田，途径陕西、河北、天津、北京 （二）兰银线 西起青海涩北油田，途径青海、甘肃、宁夏 （三）长宁线 西起青海涩北油田，途径青海西宁、甘肃兰州 （四）靖西线 西起长庆靖边气田，途径延安、咸阳、西安 （五）长呼线 西起鄂尔多斯西峰油田、长庆油田 ，途径鄂尔多斯、呼和浩特、包头 （六）川气东输 西起普光气田，途径四川、重庆、湖北、湖南、安徽、浙江、上海 （七）中缅线 南起缅甸，途径缅甸曼德勒、云南 （八）中俄线 北起俄罗斯，途径俄罗斯、黑龙江、吉林、辽宁、北京 （九）西气东输（一线、二线、三线）
农村沼气基础知识
农村沼气基础知识一、什么是沼气？沼气实质上是人畜粪尿、生活污水和植物茎叶等有机物质在一定的水分、温度和厌氧条件下，经沼气微生物的发酵转换而成的一种方便、清洁、优质、高品位气体燃料，可以直接炊事和照明，也可以供热、烘干、贮粮。
沼气发酵剩余物是一种高效有机肥料和养殖辅助营养料，与农业主导产业相结合，进行综合利用，可产生显著的综合效益。
由于这种气体最初是在沼泽中发现的，所以人们称之为“沼气”。
沼气的主要成份是甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)，另外还含有少量硫化氢(H2S)、氢(H2)、一氧化炭(CO)、氮(N2)等气体。
其中甲烷约占50—70%，二氧化碳约占30——40%，其他成分含量极少。
甲烷、氢气、一氧化碳等是可以燃烧的气体。
沼气是一种无色气体，由于它常含有微量的硫化氢气体，使沼气带有臭蒜味或臭鸡蛋味，并具有毒性。
这些气体经过燃烧转化，毒性就消失了。
所以沼气燃烧后没有气味和毒性，比烧煤、烧柴干净卫生得多。
沼气是优质的气体燃料。
沼气燃烧时多生淡蓝色火焰并放出大量热值。
1m3沼气的热值为5100—6500千卡，相当于1.02—1.3公斤煤或1.3—1.65公斤硬柴的发热量。
但由于我们现在烧煤的煤炉热效率只有32%，柴灶热效率只有20%左右，而沼气由于是气体，利用沼气灶做饭热效率可达75%以上，这样一折算，1立方米沼气相当于2.4—3公斤煤，或4.9—6.2公斤硬柴。
这样，我们一个家庭一天有1立方米多一点的沼气就够一日三餐做饭用了。
二、人工制取沼气的条件人工制取沼气，首先应建一个沼气池，其次要有充足的沼气发酵原料（日常生活生产中的人畜粪便和作物秸杆等有机物质都是优质的沼气发酵原料），第三要具备适宜的发酵温度（10℃—65℃），最后还要有丰富的沼气接种物（含有沼气细菌的有机物质，如池塘污泥、已经产气的沼渣沼液等）。
三、沼气池的基本形状和尺寸农户的四口之家一般建一个容积8—10立方米的沼气池可满足日常生活用能。
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沼气基础知识
沼气泛指包括粪肥、污水、都市固体废物及其他生物可降解的有机物质，在缺氧的环境下，经发酵或无氧消化过程所产生的气体，那么你对沼气了解多少呢?以下是由店铺整理关于沼气知识的内容，希望大家喜欢!
沼气的介绍
沼气(zhaoqi)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。
沼气发酵工艺的基本条件
(1)适宜的发酵温度
沼气池的温度条件分为：
①常温发酵(也称为低温发酵)10℃～30℃，在这个温度条件下，产气率可为0.15～0.3m3/m3·d。
②中温发酵30℃～45℃，在这个温度条件下，池容产气率可达1m3/m3·d左右。
③高温发酵45℃～60℃，在这个温度条件下，池容产气率可达2～2.5m3/m3·d左右。
沼气发酵最经济的温度条件是35℃，即中温发酵。
(2)适宜的发酵液浓度
发酵液的浓度范围是2～30%。
浓度愈高产气愈多。
发酵液浓度在20%以上称为干发酵。
农村户用沼气池的发酵液浓度可根据原料多少和用气需要以及季节变化来调整。
夏季以温补料浓度为5～6%;冬季以料补温10～12%。
(3)发酵原料中适宜的碳、氮比例(C：N)
沼气发酵微生物对碳素需要量最多，其次是氮素，我们把微生物对碳素和氮素的需要量的比值，叫做碳氮比，用C：N来表示。
目前一般采用C：N=25：1。
但并不十分严格，20：1、25：1、30：1都可正常发酵。
(4)适宜的酸碱度(pH值)
沼气发酵适宜的酸碱度为pH=6.5～7.5。
pH值响酶的活性，所以影响发酵速率。
(5)足够量的菌种
沼气发酵中菌种数量多少，质量好坏直接影响着沼气的产量和质量。
一般要求达到发酵料液总量的10～30%，才能保证正常启动和旺盛产气。
(6)较低的氧化还原电位(厌氧环境)
沼气甲烷菌要求在氧化还原电位大于一330mv的条件下才能生长。
这个条件即：严格的厌氧环境。
所以，沼气池要密封。
沼气发酵的优点
1、沼气发酵后残渣中有机物含量减少;
2、消化后残渣是一种气味很小的固体或流体，不吸引苍蝇或鼠类;
3、可产生有用的终产物—甲烷，它是清洁而方便的燃料;
4、在沼气发酵过程中杂草种子和一些病原物被杀灭;
5、发酵过程中N、P、K等肥料成分几乎得到全部保留，一部分有机氮被水解成氨态氮，速效性养分增加;
6、发酵残渣可作为饲料;
7、沼气发酵在处理有机物可大量地节省曝气消化所消耗的能量;
8、厌氧活性污泥可保存数月而无需投加营养物，当再次投料时可很快启动;。