沼气是怎样形成的
人们经常看到,在沼泽地、污水沟或粪池里,有气泡冒出来,如果我们划着火柴,可把它点燃,这就是自然界天然发生的沼气。由于这种气体最先是在沼泽中发现的,所以称为沼气。
沼气就是指沼泽里的气体。沼气的泛指包括粪肥、污水、都市固体废物及其他生物可降解的有机物质,对于沼气的形成,很多人都不太了解。下面由我为你详细介绍的沼气的相关知识。
沼气的形成原因
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。
沼气的成分沼气的用途沼气的主要成分是甲烷。沼气由50%~80%甲烷(CH4)、20%~40%二氧化碳(CO2)、0%~5%氮气(N2)、小于1%的氢气(H2)、小于0.4%的氧气(O2)与0.1%~3%硫化氢(H2S)等气体组成。由于沼气含有少量硫化氢,所以略带臭味。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。
沼气的主要成分甲烷是一种理想的气体燃料,它无色无味,与适量空气混合后即对燃烧。每立方米纯甲烷的发热最为34000千焦,每立方米沼气的发热量约为20800-23600千焦。即1立方米沼气完全燃烧后,能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量。与 其它 燃气相比,其抗爆性能较好,是一种很好的清洁燃料。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。
沼气的发展修建沼气池沼气是由意大利物理学家A.沃尔塔于1776年在沼泽地发现的。1916年俄国人Β.П.奥梅良斯基分离出了第一株甲烷菌(但不是纯种)。中国于1980年首次分离甲烷八叠球菌成功。目前世界上已分离出的甲烷菌种近20株。
世界上第一个沼气发生器(又称自动净化器)是由法国L.穆拉于1860年将简易沉淀池改进而成的。1925年在德国、1926年在美国分别建造了备有加热设施及集气装置的消化池,这是现代大、中型沼气发生装置的原型。第二次世界大战后,沼气发酵技术曾在西欧一些国家得到发展,但由于廉价的石油大量涌入市场而受到影响。后随着世界性能源危机的出现,沼气又重新引起人们重视。1955年新的沼气发酵工艺流程──高速率厌氧消化工艺产生。它突破了传统的工艺流程,使单位池容积产气量(即产气率)在中温下由每天1立方米容积产生0.7~1.5立方米沼气,提高到4~8立方米沼气,滞留时间由15天或更长的时间缩短到几天甚至几个小时。
中国作为能源消费大国,新能源的开发利用对国民经济的可持续发展具有重要的意义,随着农村社会经济的迅速发展,农村能源消耗也日益增大,在此背景下,沼气资源作为一项极具应用前景的新能源,其开发利用是解决能源紧张形势下农村能源供应问题的有效举措,其发展日益受到国家的重视。《中国沼气产业市场前瞻与投资战略规划分析 报告 前瞻》[6]数据显示,2000年以后,中央财政不断加大对农村沼气建设的资金投入,其中,“十一五”以来,中央累计投入农村沼气建设资金212亿元。
在中央政策引导及资金投入的支持下,中国沼气产业的规模呈现逐年递增的趋势,尤其是户用沼气池的数量增加明显,已经成为沼气产业的主力。前瞻网认为,中国农村户用沼气池近几年来逐年增加,2000年底,农村户用沼气池达到848万户,2006年底已达到2200万户,2007年底为2650万户,2008年底为2800万户,2009年底为3500万户,2010年底已经超过4000万户,可以看出,户用沼气池数量一直呈现递增的发展趋势,并以平均每年约17%的速度增长。
2012年12月25日至26日,全国农村沼气工作会议在四川成都召开。农业部副部长张桃林说,多年来,在中央投资带动下,经过各地共同努力,我国农村沼气发展进入了大发展、快发展的新阶段。截止到2011年底,全国户用沼气达到3996万户,占乡村总户数的23%,受益人口达1.5亿多人;中央支持建成了2.4万处小型沼气工程和3690多处大中型沼气工程,多元化发展的新格局初步形成;全国乡村服务网点达到9万个、县级服务站800多个,服务沼气用户3000万户左右,覆盖率达到75%
据农业部规划,“十二五”期间中央投资优先支持向农户集中供气的大中型沼气项目,要在保证“户用沼气”供应的情况下,扩大“沼气用户”,调整沼气发展的布局,通过试点工程的示范带动商业沼气的发展;2015年,农村户用沼气用户达到5000-5500万户。
中国于20世纪20年代初期由罗国瑞在广东省潮梅地区建成了第一个沼气池,随之成立了中华国瑞瓦斯总行,以推广沼气技术。目前中国农村户用沼气池的数量达1300万座。而高速率厌氧消化工艺生产性试验装置已在糖厂和酒厂正常运行。
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;
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气血的气是怎么产生的
中医学的气概念,可能源于古人对人体生命现象的观察。古人通过对人体自身某些显而易见且至关重要的生命现象,如呼吸时气的出入、活动时随汗而出的蒸蒸热气等的观察,产生了对气的朴素而直观的认识,加之在气功锻炼中体悟到的气在体内的流动,于是在朴素认识逐渐积累的基础上进行推测、联想、抽象和纯化,...
气到底从哪儿来的呢?
天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中,主要成分为甲烷,比重0.65,比空气轻,具有无色、无味、无毒之特性。天然气公司皆遵照政府规定添加臭剂(四氢噻吩),以资用户嗅辨。若天然气在空气中浓度为5%~15%的范围内,遇明火即可发生爆炸,这个浓度范围即为天然气的爆炸极限。爆炸在瞬间产生高压、高温,其破坏...
天然气是怎么形成的?
2、天然气的商业生产主要来自油田和天然气田。天然气和石油常常并存于同样的岩层中,可以在油井中吸取天然气。此外,在煤矿、泥盆纪页岩、地压盐水和结构紧密的砂岩中也会存在天然气。然而从中开采天然气的成本较高,相关技术发展缓慢。3、植物、垃圾、污水和动物的排泄物等有机物发酵时会产生沼气,性质类似...
天然气的形成条件
2.水化学特征对生物气形成的影响 甲烷菌的生长,对溶液的pH值非常敏感,其生成场所都近于中性,pH值一般在6.2~8.8范围,最佳值为6.8~7.8;pH值在6.2以下则甲烷停止产生。通过对陆良盆地数十个井下水样分析,其pH值均为7~8,这是非常有利于甲烷菌生长的中性水介质条件。Na+、K+广泛存在于...
天然气是咋形成的?
天然气与石油生成过程既有联系又有区别:石油主要形成于深成作用阶段,由催化裂解作用引起,而天然气的形成则贯穿于成岩、深成、后成直至变质作用的始终;与石油的生成相比,无论是原始物质还是生成环境,天然气的生成都更广泛、更迅速、更容易,各种类型的有机质都可形成天然气——腐泥型有机质则既生油又生气,腐植形...
天然气怎么形成的?
生物成因 成岩作用(阶段)早期,在浅层生物化学作用带内,沉积有机质经微生物的群体发酵和合成作用形成的天然气称为生物成因气。其中有时混有早期低温降解形成的气体。生物成因气出现在埋藏浅、时代新和演化程度低的岩层中,以含甲烷气为主。生物成因气形成的前提条件是更加丰富的有机质和强还原环境。...
天然气是怎样形成的
生物遗体沉降于海底或湖底并被泥沙覆盖后,氧元素分离,碳和氢则组成碳氢化合物。我们在地球上已经发现了3000种以上的碳氢化合物,石油是由其中约350种碳氢化合物形成的,比石油更轻的碳氢化合物则成为天然气。煤矿与石油的成因很类似,但煤是植物的化石,是固态的。大量产生碳氢化合物的岩石被称为“石油...
天然气是怎样生成的?
天然气是古生物遗骸和泥沙一起长期沉积在湖泊海洋中,与空气隔绝,避免了与氧气作用而腐烂,通过地下高温和压力的作用,在加上细菌的分解作用,经过漫长的转化变质裂解而产生的气态碳氢化合物
为什么天然气会在湖泊、冲积平原形成?
一,天然气如何的形成的?经过多年的思考和研究,终于发现,将含碳有机物质堆积起来,只有一种可能,就是通过河水的运移,将树木、植被、动物尸体等含碳有机物质运送到湖泊、低洼地带,经过多年的沉积,叠加,将湖泊,低洼地带变成盆地和冲积平原。湖泊,低洼地带,他们形成了聚集各种地表物质的自然条件,地表的含碳物体在水流...
边侧甘露: 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...
巴中市15313773146: 沼气是什么,是怎样形成的 - ?
边侧甘露:[答案] 大意:沼气,顾名思义就是沼泽里的气体.人们经常看到,在沼泽地、污水沟或粪池里,有气泡冒出来,如果我们划着火柴,可把它点燃,这就是自然界天然发生的沼气.沼气,是各种有机物质,在隔绝空气(还原条件),并在适宜的温度、湿度下,...
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边侧甘露: 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,在厌氧条件下发酵,即被种类繁多的沼气发酵微生物...
巴中市15313773146: 沼气:如何产生? - ?
边侧甘露: 沼气是由一些生物的残骸和代谢物经过发酵产生的可燃性气体,人类的排遗产物也会产生沼气.当粪便在人体内滞留时间过长时,就会发酵产生沼气.
巴中市15313773146: 沼气是怎么来的? - ?
边侧甘露: 沼气(biogas)是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体.由于这种气体首先在沼泽地被发现,故名沼气.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...
巴中市15313773146: 怎样才能产生沼气? - ?
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巴中市15313773146: 沼气是怎么产生的? - ?
边侧甘露: 简单地说,沼气是粪便、秸秆等有机物质在一定的温度、水分、酸碱度并在厌氧的条件下,经过沼气菌的发酵作用而产生的.
巴中市15313773146: 产生沼气的原理什么? - ?
边侧甘露: 原理: 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,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 - 搜狗百科 沼气,顾名思义是沼泽湿地里的气体.人们经常看到,在沼泽地、污水沟或粪池里,有气泡冒出来,如果我们划着火柴,可把它点燃,这就是自然界天然发生的沼气.从科学定义角度看,沼气是各种有机物质,在隔绝空气(还原条件),并在适宜的温度、PH值下,经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体.沼气属于二次能源,并且是可再生能源. https://baike.sogou.com/v293084.htm?fromTitle=%E6%B2%BC%E6%B0%94
巴中市15313773146: 沼气怎样形成?
边侧甘露: 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...
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边侧甘露: 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...