沼气(资料)[第1页/共3页]
沼气,顾名思义就是池沼里的气体。人们常常看到,在池沼地、污水沟或粪池里,有气泡冒出来,如果我们划着洋火,可把它扑灭,这就是天然界天然产生的沼气。沼气,是各种有机物质,在隔断氛围(复原前提),并必适合的温度、湿度下,颠末微生物的发酵感化产生的一种可燃烧气体。
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。
沼气的首要成分甲烷是一种抱负的气体燃料,它无色有趣,与适当氛围异化后即对燃烧。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立方米沼气完整燃烧后,能产生相称于0.7公斤无烟煤供应的热量。与别的燃气比拟,其抗爆机能较好,是一种很好的洁净燃料
(1)不产甲烷菌不产甲烷菌能将庞大的大分子有机物变成简朴的小分子量的物质。它们的种类繁多,按照感化基质来分,有纤维分化菌、半纤维分化菌、淀粉分化菌、蛋白质分化菌、脂肪分化菌和一些特别的细菌,如产氢菌、产乙酸菌等。(2)产甲烷菌产甲烷菌是沼气发酵的首要成分--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,最适合的ph值范围为中性或微碱性。它们依托二氧化碳和氢发展,并以废料的情势排挤甲烷,是要求发展物质最简朴的微生物。
沼气燃料电池是最新呈现的一种洁净、高效、低噪音的电装配,与沼气发电机发电比拟,不但出电效力和能量操纵率高,并且振动和噪音小,排挤的氮氧化物和硫化物浓度低,是以是很有生长前程的沼气操纵工艺,将沼气用于燃料电池发电,是有效操纵沼气资本的一条首要途。我国的燃料电池研讨始于1958年。但是,因为多年来在燃料电池研讨方面投入资金数量很少,就燃料电池技术的团体程度来看,与发财国度另有较大差异。燃料电池的呈现与生长,将会给便携式电子设备带来一场深切的反动,并且还会涉及到汽车业、室第以及社会各方面的集合供电体系。
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。