生成沼氣的原料與沼氣發酵過程介紹

時間：2019-08-21 09:39

　　沼氣，顧名思義就是沼澤里的氣體，是有機物質在厭氧條件下，經過微生物的發酵作用而生成的一種混合氣體。人們經?？吹?，在沼澤地、污水溝或糞池里，有氣泡冒出來，如果我們劃著火柴，可把它點燃，這就是自然界天然發生的沼氣。由于這種氣體最先是在沼澤中發現的，所以稱為沼氣。人畜糞便、秸稈、污水等各種有機物在密閉的沼氣池內，在厭氧(沒有氧氣)條件下發酵，從而產生沼氣。沼氣是一種混合氣體，可以燃燒。沼氣是有機物經微生物厭氧消化而產生的可燃性氣體。沼氣是多種氣體的混合物，一般含甲烷 50～70%，其余為二氧化碳和少量的氮、氫和硫化氫等。其特性與天然氣相似。

沼氣發酵池

　　一、生產沼氣的原料

　　沼氣是由有機物質制備的，所需的原料多種多樣，從牲畜糞便、農作物廢料、植物油到家庭收集的有機廢物都可以用來做為制備沼氣的原材料，比如餐飲剩余物(果渣、洗碗水、油脂分離的殘余物)、零售市場的蔬菜莖葉，食物殘渣或者剪出的雜草和城市垃圾處理的有機廢物。殘留物質的發酵(稱為聯合發酵)提供了一種循環處理并且降低有害物質排放方式的可能性，并且整個過程非常得衛生。除了傳統材料以外，由于發酵方法的改進，草也可以用來發酵制取沼氣，從草地獲得的清潔能源便于運輸，也極大地減少了溫室氣體的排放。雜草的發酵可以為未來能源供給提供了一種經濟、環保、高效的方法，實際上所有粉碎的生物質都可以用來生產沼氣，它們的主要成分是：糖類、 蛋白質、脂肪 、纖維素和半纖維素，那些含有大量木質素的木材不適合用來生產沼氣。

　　二、沼氣的厭氧發酵過程

　　沼氣是有機物質在隔絕空氣和保持一定水分、溫度、酸堿度等條件下，經過多種微生物(統稱沼氣細菌)的分解而產生的。沼氣細菌分解有機物質產生沼氣的過程，叫沼氣發酵。這是沼氣產生的基本原理，即厭氧機理，人工制取沼氣必須具備兩個條件：第一，必須具備嚴格的厭氧環境;第二，具備充足的發酵原料和足夠的沼氣接種物，而且具有適宜的發酵濃度、溫度和酸堿度等。其發酵的生物化學過程，大致可分為 3 個階段：

沼氣厭氧發酵生成過程示意圖

　　第一階段(液化階段)：發酵性細菌群利用它所分泌的胞外酶，把禽畜糞便、作物秸稈、豆制品加工后的廢水等大分子有機物分解成能溶于水的單糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等小分子化合物。

　　第二階段(產酸階段)：這個階段是發酵性細菌將小分子化合物將其分解為乙酸、丙酸、丁酸、氫和二氧化碳等，再由產氫產乙酸菌把其轉化為產甲烷菌可利用的乙酸、氫和二氧化碳。

　　第三階段(產甲烷階段)：產甲烷細菌群，利用以上不產甲烷的三種菌群所分解轉化的甲酸、乙酸、氫和二氧化碳小分子化合物等生成甲烷。沼氣發酵的3個階段是相互依賴和連續進行的，并保持動態平衡。在沼氣發酵初期，以第一、二階段的作用為主，也有第三階段的作用。在沼氣發酵后期，則是 3 個階段的作用同時進行，一定時間后，保持一定的動態平衡持續正常的產氣。

　　本文由山東綠環動力整理發布，山東綠環動力是專業生產沼氣發電機組的廠家，其產品具有節能環保、發電效率高等特點，功率范圍覆蓋30-700kw，并長期為用戶提供技術咨詢服務，免費咨詢電話：13205312727。