沼气原料有哪些

如题所述

农村的沼气主要原料:

农村中可以用来作沼气发酵原料的有很多,最常用的是人、畜(猪、牛、马、羊、鸡、鸭)粪便,各种作物秸秆(稻草、麦草、玉米秸)、青杂草、烂菜叶、水葫芦、废渣废水(酒糟、制豆腐的废渣水、屠宰场废水)等都是很好的沼气发酵原料。

沼气产生的基本原理: 

沼气是有机物质在隔绝空气和保持一定水分、温度、酸碱度等条件下,经过多种微生物(统称沼气细菌)的分解而产生的。沼气细菌分解有机物质产生沼气的过程,叫沼气发酵。这是沼气产生的基本原理,即厌氧机理,其发酵的生物化学过程,大致可分为3个阶段:

第一阶段(液化阶段):发酵性细菌群利用它所分泌的胞外酶,把禽畜粪便、作物秸秆、豆制品加工后的废水等大分子有机物分解成能溶于水的单糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等小分子化合物。 

第二阶段(产酸阶段):这个阶段是发酵性细菌将小分子化合物将其分解为乙酸、丙酸、丁酸、氢和二氧化碳等,再由产氢产乙酸菌把其转化为产甲烷菌可利用的乙酸、氢和二氧化碳。 

第三阶段(产甲烷阶段):产甲烷细菌群,利用以上不产甲烷的三种菌群所分解转化的甲酸、乙酸、氢和二氧化碳小分子化合物等生成甲烷。 

沼气发酵的3个阶段是相互依赖和连续进行的,并保持动态平衡。在沼气发酵初期,以第一、二阶段的作用为主,也有第三阶段的作用。在沼气发酵后期,则是3个阶段的作用同时进行,一定时间后,保持一定的动态平衡持续正常的产气。 


沼气是指利用人畜粪便、秸秆、污泥、工业有机废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,被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化,最终产生沼气的过程。沼气是一种高效、清洁燃料,是各种有机物质在适宜的温度、湿度下,经过微生物的发酵作用产生的一种可燃气体。其主要成分是甲烷和二氧化碳,通常情况下甲烷(CH₄ )约占所产生的各种气体的50%~70%,二氧化碳(CO₂;)约占30 % ~40%,此外还有少量氢气(H₂)、氮气(N₂)、一氧化碳(CO)、硫化氢(H₂S)和氨(NH₃)等。 

在构成生物体的物质中,除了矿物质和木质素外,几乎所有的生物质都可以用来产生沼气,包括动物和人的排泄物、污水污泥、农作物秸秆、含碳工业废物等,所以沼气的成本相当低廉。沼气的生产工艺比较简单,一个农村家庭就可以建造自己的沼气池。沼气的用途也很广泛,它不仅能用于燃烧和照明,还可以作为燃料用于发电。沼气这种来源丰富、成本低廉的优质气体燃料,无论在发达国家还是在发展中国家均得到高度重视。发达国家主要从保护环境出发,建立了很多沼气工程,以处理城乡有机废弃物,并获得煤气替代品。在发展中国家,沼气是解决农村能源的一项重要途径,印度和中国是最早大力开发沼气的国家,并且取得了巨大的成就。沼气是一种高热值、高品位的能源,它是最合理利用、多次利用和综合利用生物质能的最有效形式,可以将植物机体的肥料、饲料、热能3种机能充分发挥出来。在广大农村牧区普及沼气,可以把人畜粪便和杂草、秸秆、枯叶等一起投入沼气池发酵,制取沼气作燃料。沼气池中的水和沉渣,保存了植物和粪便中的绝大部分氮、磷、钾元素,是优质的有机肥料,可以使生物质能利用3次至4次,使生物体内的能量和各种成份都能得到充分的利用。在城镇利用工业生产中的废物和生活污水来生产沼气也正在迅速发展,造纸厂、酿酒厂、屠宰厂的废水和生活污水中均有大量的有机物,这些废物都可以作为沼气生产的原料,变废为宝,从而减少城市污染,造福市民。

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第1个回答  2021-11-09
利用微生物代谢生产各种产品的过程称为发酵。沼气发酵,又称厌氧消化、厌氧发酵和沼气发酵,是指有机物(如人、畜禽粪便、秸秆、杂草等)在一定的水、温度和厌氧条件下,通过各种种类繁多的微生物的分解和代谢,大量不同功能的混合气体,最终形成甲烷和二氧化碳(沼气)等复杂的生化过程。沼气发酵是一个复杂的微生物过程。了解各种微生物在这一过程中的作用和活动规律,可以为建立沼气发酵提供科学依据。只有拥有大量的沼气微生物和各类微生物的最佳生长条件,各种有机原料才会在微生物的作用下转化为沼气。根据原料和投料方式,农村沼气发酵通常采用两种发酵方式:秸秆一次投料和畜禽粪便连续投料。下面给出了一个例子。中国农村的普通家庭应该建造一个6m3的水力沼气池,有效发酵量约为5M3。由于不同种类畜禽粪便干物质含量不同,本文以猪粪为例,对如何制备沼气发酵原料进行了计算。如果猪粪的干物质含量约为18%,南方的发酵浓度约为6%,则需要1200千克猪粪,准备500千克接种物(取决于接种物和猪粪的干物质含量),并添加3300千克清水;北方的发酵浓度应在8%左右,然后需要约1700kg猪粪,制备500kg菌剂,并添加2800kg清水。在发酵过程中,沼气池可自行补充,因为它与猪圈和厕所一起修复。农村沼气发酵接种物一般利用老沼气池的发酵液添加一定量的人畜粪便。例如,为了制备500千克的发酵接种物,通常添加200千克的沼气发酵液和300千克的人和动物粪便,这些粪便在防水坑中堆肥,并用塑料薄膜密封。1周后可作为接种物使用。如果没有沼气发酵液,可以使用农村地区250千克肥沃的下水道污泥,并可以添加250千克人畜粪便进行堆肥,堆肥时间约为1周;如果没有污泥,500公斤人畜粪便可直接用于密堆脱胶,10天后可用作沼气发酵接种物。本回答被网友采纳