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1、2沼氣池的建造技術(shù)沼氣池的建造技術(shù)2.1沼氣的基本知識(shí)沼氣的基本知識(shí)2.1.1沼氣及其產(chǎn)生過程沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧環(huán)境中,在一定的溫度、濕度、酸堿度的條件下,通過微生物發(fā)酵作用,產(chǎn)生的一種可燃?xì)怏w。由于這種氣體最初是在沼澤、湖泊、池塘中發(fā)現(xiàn)的,所以人們叫它沼氣。沼氣含有多種氣體,主要成分是甲烷(CH4)。沼氣細(xì)菌分解有機(jī)物,產(chǎn)生沼氣的過程,叫沼氣發(fā)酵。根據(jù)沼氣發(fā)酵過程中各類細(xì)菌的作用,沼氣細(xì)菌可以分為兩大類。第一類細(xì)菌叫做分解菌,它的
2、作用是將復(fù)雜的有機(jī)物分解成簡(jiǎn)單的有機(jī)物和二氧化碳(CO2)等。它們當(dāng)中有專門分解纖維素的,叫纖維分解菌;有專門分解蛋白質(zhì)的,叫蛋白分解菌;有專門分解脂肪的,叫脂肪分解菌;第二類細(xì)菌叫含甲烷細(xì)菌,通常叫甲烷菌,它的作用是把簡(jiǎn)單的有機(jī)物及二氧化碳氧化或還原成甲烷。因此,有機(jī)物變成沼氣的過程,就好比工廠里生產(chǎn)一種產(chǎn)品的兩道工序:首先是分解細(xì)菌將糞便、秸稈、雜草等復(fù)雜的有機(jī)物加工成半成品——結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的化合物;再就是在甲烷細(xì)菌的作用下,將簡(jiǎn)單的化
3、合物加工成產(chǎn)品——即生成甲烷。2.1.2沼氣的成分沼氣是一種混合氣體,它的主要成分是甲烷,其次有二氧化碳、硫化氫(H2S)、氮及其他一些成分。沼氣的組成中,可燃成分包括甲烷、硫化氫、一氧化碳和重?zé)N等氣體;不可燃成分包括二氧化碳、氮和氨等氣體。在沼氣成分中甲烷含量為55%~70%、二氧化碳含量為28%~44%、硫化氫平均含量為0.034%。2.1.3沼氣的理化性質(zhì)沼氣是一種無色、有味、有毒、有臭的氣體,它的主要成分甲烷在常溫下是一種
4、無色、無味、無臭、無毒的氣體。甲烷分子式是CH4,是一個(gè)碳原子與四個(gè)氫原子所結(jié)合的簡(jiǎn)單碳?xì)浠衔?。甲烷?duì)空氣的重量比是0.54,比空氣約輕一半。甲烷溶解度很少,在20℃、0.1千帕?xí)r,100單位體積的水,只能溶解3個(gè)單位體積的甲烷。甲烷是簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物,是優(yōu)質(zhì)的氣體燃料。燃燒時(shí)呈藍(lán)色火焰,最高溫度可達(dá)1400℃左右。純甲烷每立方米發(fā)熱量為36.8千焦。沼氣每立方米的發(fā)熱量約23.4千焦,相當(dāng)于0.55千克柴油或0.8千克煤炭充分燃燒
5、后放出的熱量。從熱效率分析,每立方米沼氣所能利用的熱量,相當(dāng)于燃燒3.03千克煤所能利用的熱量。2.2家用沼氣池的類型家用沼氣池的類型隨著我國沼氣科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和農(nóng)村家用沼氣的推廣,根據(jù)當(dāng)?shù)厥褂靡蠛蜌鉁?、地質(zhì)等條件,家用沼氣池有固定拱蓋的水壓式池、大揭蓋水壓式池、吊管式水壓式池、曲流布料水壓式池、頂返水水壓式池、分離浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式雖然多種多樣,但是歸總起來大體由水壓式沼氣池、浮罩式沼氣池、半塑式沼氣池和
6、罐式沼氣池四種基本類型變化形成的。與四位一體生態(tài)型大棚模式配套的沼氣池一般為水壓式沼氣池,它又有幾種不同形式。2.2.1固定拱蓋水壓式沼氣池固定拱蓋水壓式沼氣池有圓筒形(見圖2.1)、球形(見圖2.2)和橢球形(見圖2.3)三種池型。這種池型的池體上部氣室完全封閉,隨著沼氣的不斷產(chǎn)生,沼氣壓力相應(yīng)提高。這個(gè)不斷增高的氣壓,迫使沼氣池內(nèi)的一部分料液進(jìn)到與池體相通的水壓間內(nèi),使得水壓間內(nèi)的液面升高。這樣一來,水壓間的液面跟沼氣池體內(nèi)的液面
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