沼氣是一種混合氣體,主要成分是甲烷和二氧化碳,甲烷占60%~70%,二氧化碳占30%~40%,還有少量的氫氣、一氧化碳、硫化氫氣、氧氣和氮氣等。由于含有可燃氣體甲烷。故沼氣可做燃氣。
沼氣是細菌在厭氧菌條件下分解有機物的一種産物。城市有機垃圾、污水處理廠的污泥、農村的人畜糞便、作物稭稈等,皆可作為産生沼氣的原料。細菌分解有機物的過程,大體分為兩個階段:第一階段,将複雜的高分子有機物轉化為低分子有機物,例如乙酸、丙酸、丁酸等;第二階段,将第一階段産生的産物轉化為甲烷和二氧化碳。
在上述過程中,多種細菌共同作用産生發酵分解作用。為了使沼氣發酵持續進行,必須提供和保持沼氣發酵中各種微生物所需的生活條件。産生甲烷的細菌是厭氧的,少量的氧也會嚴重影響其生長繁殖。這就需要一個能隔絕氧的密閉消化池。
溫度在厭氧消化過程中也是一個重要因素,産生甲烷的細菌能在0~80攝氏度的環境下生存,有分别适應低溫(20度)、中溫(30度)、高溫(50度)的各類細菌,最适宜的繁殖溫度分别為15度、35度、53度左右。産生甲烷的細菌其生長繁殖最适宜的PH值約為7.0~7.5,超出此範圍,厭氧消化的效率就會降低。在厭氧消化過程中擔負廢棄物發酵作用的細菌,還需要氮、磷和其他營養物質。投入沼氣池的原料比例,大體上要按照碳氮比等于20:1~25:1。此外,還應控制影響沼氣發酵的有害物質濃度。
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