沼氣的起源及發(fā)展歷史

1、沼氣的起源及發(fā)展歷史一、沼氣的起源沼氣，顧名思義就是沼澤里的氣體。人們經(jīng)?？吹剑谡訚傻?、污水溝或糞池里，有氣泡咕嘟咕嘟往外冒出，氣溫越高，氣泡冒得越多，如果我們把這些小氣泡收集起來，用火一點(diǎn)，它就會(huì)燃燒。這些氣泡內(nèi)的氣體，就是沼氣。由于最初人們?cè)谡訚芍邪l(fā)現(xiàn)這種氣體，所以就給它命名為“沼氣”。又因沼氣是生物在厭氧條件下產(chǎn)生出來的氣體，因此又叫生物氣。根據(jù)沼氣的來源不同，沼氣分為天然沼氣和人工沼氣兩大類。天然沼氣是在自然環(huán)境條件下有機(jī)質(zhì)被

2、微生物厭氧分解產(chǎn)生的，是自發(fā)的厭氧發(fā)酵產(chǎn)物。人工沼氣是在人為創(chuàng)造厭氧微生物所需要的營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件下，在特定的裝置里，積累高濃度厭氧微生物，分解發(fā)酵配制好的有機(jī)質(zhì)而產(chǎn)生的。在自然界中，沼氣分布非常廣泛。除人工制取沼氣外，沼澤、糞窖、陰溝、城市下水道、海洋深處以及人和動(dòng)物的消化道中都有沼氣存在。譬如：反芻動(dòng)物的瘤胃就是一個(gè)典型的沼氣發(fā)生器，在牛的瘤胃中有大量的沼氣發(fā)酵細(xì)菌，這些細(xì)菌通過消化分解纖維，形成甲烷和二氧化碳，當(dāng)其打嗝時(shí)，這些氣

3、體釋放出來。自然界稻田中有機(jī)質(zhì)在厭氧情況下，經(jīng)微生物作用也會(huì)釋放出甲烷。城市生活污水的地下管網(wǎng)，生活垃圾的填埋場(chǎng)都在自然環(huán)境下進(jìn)行著沼氣發(fā)酵?？傊?，沼氣發(fā)酵是自然界普遍存在的厭氧發(fā)酵過程，只要存在厭氧生態(tài)系統(tǒng)，就普遍產(chǎn)生沼氣，每年從這些地方產(chǎn)生釋放到大氣中的甲烷可達(dá)13億噸之多，約占大氣中甲烷來源總量的90%。天然氣也是一種生物氣，它是遠(yuǎn)古年代地底下的動(dòng)植物殘?bào)w及其它有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下，經(jīng)微生物的分解產(chǎn)生的高品位氣體燃料，其甲烷含量比

4、沼氣中甲烷含量高，一般在95%左右。二、沼氣的成份及燃燒特性沼氣是各種有機(jī)物質(zhì)在隔絕空氣，并有適宜溫、濕度條件下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用而產(chǎn)生的一種可燃性氣體。它不是單一的氣體，而是由多種氣體組成的混合氣體，含有甲烷、二氧化碳、硫化氫、一氧化碳、氫、氧、氮等氣體。其中主要成分是甲烷和二氧化碳，甲烷占總體積的55～70%，二氧化碳含量為30～45%。其它幾種氣體含量較少，一般不超過總體積的2%。沼氣燃燒主要是甲烷的燃燒。甲烷是一種理想的氣體

5、燃料，它無色、無味、無毒，分子式為CH4，分子量為16.04，它和適量的空氣混合后即可燃燒，每立方米純甲烷發(fā)熱量為34000焦耳，燃燒時(shí)發(fā)出藍(lán)色的火焰，并放出大量熱能。每立方米沼氣的發(fā)熱量約為20800～23600焦耳，即1立方米沼氣完全燃燒后，能產(chǎn)生20世紀(jì)60年代未到70年代初，我國(guó)出現(xiàn)了興建沼氣的熱潮，全國(guó)建起了600多萬個(gè)沼氣池，基本上都是農(nóng)村家用沼氣池及少量大中型人、畜糞便沼氣池。但由于技術(shù)水平的限制及發(fā)展速度過快，沼氣池的設(shè)

6、計(jì)和施工都很不規(guī)范、缺乏正確的技術(shù)管理，能有效使用的沼氣池為數(shù)很少。1979年，國(guó)務(wù)院成立了全國(guó)沼氣建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，認(rèn)真總結(jié)了沼氣工作中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，1988年又成立了中國(guó)沼氣協(xié)會(huì)，組織1700多名沼氣技術(shù)工作者，對(duì)沼氣的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行協(xié)作攻關(guān)，提出了“因地制宜、堅(jiān)持質(zhì)量、建管并重、綜合利用、講求實(shí)效、積極穩(wěn)步發(fā)展”的沼氣建設(shè)方針，開展了大規(guī)模的基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)研究，引進(jìn)消化國(guó)外厭氧研究新成果，逐步形成了規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的水壓式沼氣池及相配套的科學(xué)建池技

7、術(shù)、發(fā)酵工藝及配套設(shè)備，使我國(guó)沼氣建設(shè)進(jìn)入了健康、穩(wěn)步發(fā)展的階段。至1997年底，全國(guó)農(nóng)村戶用沼氣池638萬個(gè)，大中型沼氣工程600多處，年產(chǎn)沼氣13億立方米。2002年全國(guó)戶用沼氣池總量達(dá)到1000萬個(gè)，畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程1100多處，城鎮(zhèn)污水沼氣凈化池近10萬處。同時(shí)建立了從國(guó)家到省、地、縣的沼氣管理、推廣、科研、質(zhì)檢及培訓(xùn)體系。探索了一些以沼氣池為紐帶的農(nóng)村生態(tài)模式，將農(nóng)村沼氣和農(nóng)業(yè)生態(tài)緊密結(jié)合起來，促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展

8、，使農(nóng)村沼氣更具生命力。如廣西恭城的“養(yǎng)殖—沼氣—種植”三位一體模式；贛州的“豬—沼—果”能源生態(tài)模式；遼寧的塑料大棚、沼氣池、禽畜舍和廁所相結(jié)合的“四位一體”北方能源生態(tài)模式等。這些模式將廁所、豬圈和沼氣池、種植業(yè)結(jié)合在一起，人畜糞便自動(dòng)排入沼氣池，經(jīng)發(fā)酵后生產(chǎn)沼氣供人們使用，沼液、沼渣用來發(fā)展種植業(yè)、養(yǎng)豬、生產(chǎn)蚯蚓食用菌等，綜合經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益很高，為廣大群眾所歡迎，發(fā)展速度較快。與此同時(shí)，我國(guó)大中型沼氣工程也有了較快發(fā)展。193

9、6年，由中華國(guó)瑞天然瓦斯總行寧波分行負(fù)責(zé)承建的浙江舟山普陀山洪筏禪院內(nèi)的一個(gè)125.172m3的沼氣池，用于煮飯照明，發(fā)酵原料為糞便、廚房廢物和青草。1958年在廣東番禹建成了我國(guó)最大的農(nóng)業(yè)沼氣工程，即番禹市橋沼氣發(fā)電站，容積為3000m3，開動(dòng)44kw的沼氣發(fā)電機(jī)。1964年在我國(guó)河南南陽酒精廠建成了一座2000m3的工業(yè)沼氣池，利用酒精廢料生產(chǎn)沼氣，80年代又修建了兩個(gè)容積為5000m3的大型工業(yè)沼氣池，使該廠擁有沼氣池12000m

10、3，貯氣罐30000m3，日產(chǎn)沼氣4萬多m3，為南陽市215個(gè)單位和12751戶居民提供燃?xì)猓煌瑫r(shí)利用沼氣生產(chǎn)二氯甲烷和三氯甲烷，1993年產(chǎn)量已達(dá)1020噸，產(chǎn)值1000多萬元，利稅100多萬元。酒精廢料經(jīng)厭氧消化后，COD除去率達(dá)84%以上，BOD除去率為90.8%，懸浮物降低96.5%，大大減輕了對(duì)環(huán)境的污染。在南陽酒精廠大型沼氣工程的示范作用下，80年代全國(guó)有很多酒廠、糖廠、食品加工廠和畜牧廠修建了大中型沼氣池。至90年代，大中