基本知识

沼气及其产生过程

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沼气含有多种气体成分，1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。

沼气的成分

沼气是一种混合气体，它的主要成分是甲烷，其次有二氧化碳、硫化氢(H2S）、氮 及其他 一些成分。沼气的组成中，可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体；不可燃成 分 包括二氧化碳、氮和氨等气体。在沼气成分中甲烷含量为55%～70%、二氧化碳含量为28%～44%、硫化氢平均含量为0.034%。1

建设意义

随着我国经济的发展、社会的进步，城市居民生活得到进一步的提高，但农村居民生活仍存在很多问题。为全面建设小康社会，社会主义新农村建设显得十分必要。这就要求发展农村生态农业生产方式，改善农村环境，增加农民收入的宏伟目标。其中综合利用沼气池就是改变农村环境的一个重要途径。建设一个沼气池可以使用20年左右，综合利用好沼气池不仅可以节约能源、改善和保护环境，还有节约化肥和农药、提高农作物的产量和质量、促进和带动饲养业的发展等诸多好处。1

应用特点

（1）为农村提供廉价优质的燃料 一户3~5口的家庭，建造一个6³~10³的沼气池，只要原料充足，一年可提供9~11个月的做饭和点灯的燃料问题。由于沼液可以做农药、肥料、饲料等来用，同样可以做为资源达到节省的目的。 （2）改变农民旧的生活习惯，改善农村居住环境 将沼气池和厕所、猪圈建在一起，不易滋生蚊虫，没有臭味。在消灭血吸虫病和钩虫病等传染病会起到重要的作用。此外，由于人类活动频繁，大量消耗能源、大量露天堆放秸秆和畜禽粪便等，造成了大量二氧化碳排放，加重了温室效应。沼气池的使用，一定程度上能减少以上问题的产生。 （3）促进生态农业和畜牧业的发展 沼气池出来的废弃物是沼液和沼渣，可以作为农药添加剂、肥料、饲料等来使用，大大减少化肥和农药带来的危害，有利于生产绿色产品和无公害产品。1

处理效果

传统的化粪池存在去除有机物能力差、不符合卫生标准，定期抽粪、运输量大，管理不便、易发生沼气爆炸事件相比，沼气池具有以下有优越性：一是有机物去除率高，COD去除率达78%以上，BOD去除率达82%以上：二是阻止污泥上浮，并通过多级过滤，出水呈中性，卫生环保效果好，基本能达标：三是可获一定的优质燃气--沼气。但是沼气池同样存在问题，出水色度普遍偏高，同时NH3-N去除率也不易达标。

理化性质

沼气是一种无色、有味、有毒、有臭的气体，它的主要成分甲烷在常温下是一种无色、无味 、无臭 、无毒的气体。甲烷分子式是CH4，是一个碳原子与四个氢原子所结合的简单碳氢化合物。甲烷对空气的重量比是0.54，比空气约轻一半。甲烷溶解度很少，在20℃、0.1千帕时，100单位体积的水，只能溶解3个单位体积的甲烷。

甲烷是简单的有机化合物，是优质的气体燃料。燃烧时呈蓝色火焰，最高温度可达1400 ℃左右。纯甲烷每立方米发热量为36.8千焦。沼气每立方米的发热量约23.4千焦，相当于 0.55千克柴油或0.8千克煤炭充分燃烧后放出的热量。从热效率分析，每立方米沼气所能 利用的热量，相当于燃烧3.03千克煤所能利用的热量。1

家用类型

反顶水压箱户用型滚塑沼气池

随着中国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广，根据当地使用要求和气温、地质等 条件，家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池、曲流布料水 压式 池、顶返水水压式池、分离浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式虽然多种多样， 但是归总起来大体由水压式沼气池、浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气池四种基本类型 变化形成的。与四位一体生态型大棚模式配套的沼气池一般为水压式沼气池，它又有几种不 同形式。