沼气(资料)[第1页/共3页]
沼气是多种气体的异化物,普通含甲烷50~70%,其他为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等。其特性与天然气类似。氛围中如含有8.6~20.8%(按体积计)的沼气时,就会构成爆炸性的异化气体。沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和蔼焊等外,还可作内燃机的燃料以及出产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工质料。经沼气装配发酵后排挤的料液和沉渣,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,在必然的温度、湿度、酸度前提下,隔断氛围(如用沼气池),经微生物感化(发酵)而产生的可燃性气体。它含有少量硫化氢,以是略带臭味。发酵是庞大的生物化学窜改,有很多微生物参与。反应大抵分两个阶段:(1)微生物把庞大的有机物质中的糖类、脂肪、蛋白质降解成简朴的物质,如初级脂肪酸、醇、醛、二氧化碳、氨、氢气和硫化氢等。(2)由甲烷菌种的感化,使一些简朴的物质变成甲烷。要普通地产生沼气,必须为微生物缔造杰出的前提,使它能保存、滋长。沼气池必须合适多种前提。起首,沼气池要密闭。有机物质发酵成沼气,是多种厌氧菌活动的成果,是以要形成一个厌氧菌活动的缺氧环境。在制作沼气池时要重视隔断氛围,不透气、不渗水。其次,沼气池里要保持20~40c,因为凡是在这类温度下产气率最高。第三,沼气池要有充沛的营养。微生物要保存、滋长,必须从发酵物质中接收营养。在沼气池的发酵原猜中,人畜粪便能供应氮元素,农作物的秸秆等纤维素能供应碳元素。第四,发酵质料要含适当水,普通要求沼气池的发酵原猜中含水80%摆布,过量或过少都对产气倒霉。第五,沼气池的ph值普通节制在7~8.5。
沼气发酵微生物是一个统称,包含发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌五大类群。五大类群细菌构成一条食品链,从各群细菌的心机代谢产品或它们的活动对发酵液ph值的影响来看,沼气发酵过程可分为水解、产酸和产甲烷阶段。前三类群细菌的活动可使有机物构成各种有机酸,是以,将其统称为不产甲烷菌。后二类群细菌的活动可使各种有机酸转化成甲烷,是以,将其统称为产甲烷菌。
用作沼气发酵质料的有机物种类繁多,如禽畜粪便、作物秸秆、食品加工废料和废水,以及酒精废料等,其首要化学成分为多糖、蛋白质和脂类。此中多糖类物质是发酵质料的首要成分,它包含淀粉、纤维素、半纤维素、果胶质等。这些庞大有机物大多数在水中不能溶解,必须起首被发酵细菌所分泌的胞外酶水解为可溶性糖、肽、氨基酸和脂肪酸后,才气被微生物所接出操纵。发酵性细菌将上述可溶性物质接收进入细胞后,颠末发酵感化将它们转化为乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类及必然量的氢、二氧化碳。在沼气发酵测定过程中,发酵液中的乙酸、丙酸、丁酸总量称为中挥发酸(tva)。蛋白质类物质被发酵性细菌分化为氨基酸,又可被细菌分解细胞物质而加以操纵,多余时也能够进一步被分化天生脂肪酸、氨和硫化氢等。蛋白质含量的多少,直接影响沼气中氨及硫化氢的含量,而氨基酸分化时所天生的有机酸类,则可持续转化而天生甲烷、二氧化碳和水。脂类物质在细菌脂肪酶的感化下,起首水解天生甘油和脂肪酸,甘油可进一步按糖代谢路子被分化,脂肪酸则进一步被微生物分化为多个乙酸。