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   沼气(资料) (第2/2页)

的种类繁多,根据作用基质来分,有纤维分解菌、半纤维分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌和一些特殊的细菌,如产氢菌、产乙酸菌等。(2)产甲烷菌产甲烷菌是沼气发酵的主要成分--甲烷的产生者。是沼气发酵微生物的核心,它们严格厌氧,对氧和氧化剂非常敏感,最适宜的ph值范围为中性或微碱性。它们依靠二氧化碳和氢生长,并以废物的形式排出甲烷,是要求生长物质最简单的微生物。

用作沼气发酵原料的有机物种类繁多,如禽畜粪便、作物秸秆、食品加工废物和废水,以及酒精废料等,其主要化学成分为多糖、蛋白质和脂类。其中多糖类物质是发酵原料的主要成分,它包括淀粉、纤维素、半纤维素、果胶质等。这些复杂有机物大多数在水中不能溶解,必须首先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,才能被微生物所吸收利用。发酵性细菌将上述可溶性物质吸收进入细胞后,经过发酵作用将它们转化为乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类及一定量的氢、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解为氨基酸,又可被细菌合成细胞物质而加以利用,多余时也可以进一步被分解生成脂肪酸、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,而氨基酸分解时所生成的有机酸类,则可继续转化而生成甲烷、二氧化碳和水。脂类物质在细菌脂肪酶的作用下,首先水解生成甘油和脂肪酸,甘油可进一步按糖代谢途径被分解,脂肪酸则进一步被微生物分解为多个乙酸。

沼气燃料电池是最新出现的一种清洁、高效、低噪音的电装置,与沼气发电机发电相比,不仅出电效率和能量利用率高,而且振动和噪音小,排出的氮氧化物和硫化物浓度低,因此是很有发展前途的沼气利用工艺,将沼气用于燃料电池发电,是有效利用沼气资源的一条重要途。我国的燃料电池研究始于1958年。但是,由于多年来在燃料电池研究方面投入资金数量很少,就燃料电池技术的总体水平来看,与发达国家尚有较大差距。燃料电池的出现与发展,将会给便携式电子设备带来一场深刻的革命,并且还会波及到汽车业、住宅以及社会各方面的集中供电系统。

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)。沼气细菌分解有机物,产生沼气的过程,叫沼气发酵。根据沼气发酵过程中各类细菌的作用,沼气细菌可以分为两大类。第一类细菌叫做分解菌,它的作用是将复杂的有机物分解成简单的有机物和二氧化碳(co2)等。它们当中有专门分解纤维素的,叫纤维分解菌;有专门分解蛋白质的,叫蛋白分解菌;有专门分解脂肪的,叫脂肪分解菌;第二类细菌叫含甲烷细菌,通常叫甲烷菌,它的作用是把简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。因此,有机物变成沼气的过程,就好比工厂里生产一种产品的两道工序:首先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加工成半成品——结构简单的化合物;再就是在甲烷细菌的作用下,将简单的化合物加工成产品——即生成甲烷。

要使沼气池正常启动,首先,要选择好投料的时间,然后准备好配比合适的发酵原料,入池后原料搅拌要均匀,水封盖板要密封严密。一般沼气池投料后第二天,便可观察到气压表上升,表明沼气池已有气体产生。最初,要将产生的气体放掉(直至气压表降至零),待气压表再次上升时,在灶具上点火,如果能点燃,表明沼气池已经正常启动。如果还不能点燃,照上述方法再重试一次,还不行,则要检查沼气的料液是否酸化或其它原因。经检查沼气池的密封性能符合要求即可投料。沼气池投料时,先应按要求根据发酵液浓度计算出水量,向池内注入定量的清水,将准备的原料先倒一半,搅拌均匀,再倒一半接种物与原料混合均匀,照此方法,将原料和菌种在池内充分搅拌均匀,净沼气池密封。农村沼气发酵的适宜温度为15c—25c。因而,在投料时宜选取气温较高的时候进行,北方宜在3月份准备原料,4—5月份投料,等到7—8月份温度升高后,有利于沼气发酵的完全进行,充分利用原料;南方队5月份可以投料外,下年宜在9月份准备原料,10月投料,超过11月份,沼气池的启动缓慢,同时,使沼气发酵的周期延长。在具体某一天什么时间投料,则宜选取中午进行投料。

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