沼气的应用及制造原理

沼气的应用及制造原理

2016-12-09 作者: xuzhiping 浏览: 3530 次

摘要: 1982年的世界博览会在美国举行,这届博览会的中国馆里有一件展品特别引人注目,等待参观的人群常常排起了长队。这件展品就是一个“沼气发酵池”。 我国科技人员利用农村丰富的秸杆、树叶、杂草,以及人、畜粪尿等有机物为原料,在一个容积约5立方米的水泥池中进行发酵,平均...

1982年的世界博览会在美国举行,这届博览会的中国馆里有一件展品特别引人注目,等待参观的人群常常排起了长队。这件展品就是一个“沼气发酵池”。

我国科技人员利用农村丰富的秸杆、树叶、杂草,以及人、畜粪尿等有机物为原料,在一个容积约5立方米的水泥池中进行发酵,平均每天可产生2~3立方米可作燃料用的沼气。1立方米沼气所含的热量大约相当于0.8千克煤,或0.66升汽油,或1.1度电力所产生的热量。因此,这个小小的沼气池每天所产生的沼气,足可将20千克的冷水烧开;如用它照明,则可使1只60~100瓦的电灯泡照明约12小时。

这个小小的沼气池,可以将农村废弃的有机物变成能源使用,同时能为农业生产积造优质的有机肥料,还可以消灭蚊、蝇的孳生场所,使农村的环境卫生面貌大为改善。真是一举多得!因此引起了许多国家的农业、卫生、环境保护和能源专家的浓厚兴趣,他们纷纷来到我国展馆索要资料,观看科普宣传电影,或者咨询有关问题。美国能源部所属的几十个研究沼气的单位也都派员前往参观学习。

沼气是1776年由意大利物理学家、电池发明人伏打最早发现的。他在意大利北部科摩湖的沼泽地里看到水下有气泡不断产生,于是将它收集起来。他发现这种气体用火可以点燃,火焰呈青蓝色。但是当时并不清楚它是什么成分,只知道它与“可燃性空气’’(氢气)不同。后来经过化学家的分析研究,才知道沼气的主要成分是甲烷,一般沼气中含甲烷60%~70%,二氧化碳30%〜40%等。

那么,沼气又是怎样产生的呢?微生物学家通过研究证实,沼气是众多微生物发酵后的产物。首先,土壤中的微生物将植物秸杆、树叶、杂草等原料中的纤维素或淀粉等多糖分解为简单的葡萄糖。

接着另一些微生物又将葡萄糖进行发酵生成酒精(乙醇)、甲醇或丁醇等。

在天然的沼泽地或池塘的淤泥之中,存在大量的有机质和各种微生物,它们在缺氧的状态下通过自然发酵就可产生沼气。人工仿照自然的条件进行发酵生产沼气的技术也并不困难。

第一,建一个密闭的发酵池。一般可在地下挖一个土坑,然后用砖砌壁并涂上水泥,要求密封不漏气,并留有出口(加盖),以便吞吐原料。

第二,采用植物秸杆、树叶、杂草和人畜獎尿等为发酵原料,每升发酵液中的含氮量应不低于10克,并且碳素与氮素的比例应以20:1~25:1为宜。保证水分充足,pH为7~8。

第三,保持密闭(缺氧)状态,池内最适温度为30°C,不要低于10°C。

在正常情况下,投料7~10天以后即有沼气产生。

沼气也是垃圾山发生爆炸的罪魁祸首。例如,在土耳其伊斯坦布尔的郊区,有一个垃圾填埋场,那里的垃圾堆有几十米高,简直就像一座山。1993年4月28日上午10时左右,突然“轰”的一声巨响,垃圾山爆炸了,无数的垃圾飞上了天,有的甚至被抛出了数百米远。

据土耳其政府宣布,这次垃圾发生爆炸共造成21名拾荒者死亡,另有无数的受伤者。

这场悲剧就是由沼气“一手制造”的。

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