农村沼气制作法
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沼气生产工艺操作流程沼气生产工艺操作流程沼气生产工艺流程图沼气发酵基本原理沼气发酵又称为厌氧消化,是指有机物质(如人畜家禽粪便、秸秆、杂草等)在一定的水分、温度和厌氧条件下,通过种类繁多、数量巨大、且功能不同的各类微生物的分解代谢,最终形成甲烷和二氧化碳等混合性气体(沼气)的复杂的生物化学过程。
沼气发酵过程一般要经历三个阶段,即液化阶段、产酸阶段和产甲烷阶段。
沼气发酵过程的液化阶段用作沼气发酵原料的有机物种类繁多,如禽畜粪便、作物秸秆、食品加工废物和废水,以及酒精废料等,其主要化学成分为多糖、蛋白质和脂类。
其中多糖类物质是发酵原料的主要成分,它包括淀粉、纤维素、半纤维素、果胶质等。
这些复杂有机物大多数在水中不能溶解,必须首先被发酵细菌所分泌的胞外酶水解为可溶性糖、肽、氨基酸和脂肪酸后,才能被微生物所吸收利用。
发酵性细菌将上述可溶性物质吸收进入细胞后,经过发酵作用将它们转化为乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类及一定量的氢、二氧化碳。
在沼气发酵测定过程中,发酵液中的乙酸、丙酸、丁酸总量称为中挥发酸(TVA)。
蛋白质类物质被发酵性细菌分解为氨基酸,又可被细菌合成细胞物质而加以利用,多余时也可以进一步被分解生成脂肪酸、氨和硫化氢等。
蛋白质含量的多少,直接影响沼气中氨及硫化氢的含量,而氨基酸分解时所生成的有机酸类,则可继续转化而生成甲烷、二氧化碳和水。
脂类物质在细菌脂肪酶的作用下,首先水解生成甘油和脂肪酸,甘油可进一步按糖代谢途径被分解,脂肪酸则进一步被微生物分解为多个乙酸。
沼气发酵过程的产酸阶段(1)产氢产乙酸菌发酵性细菌将复杂有机物分解发酵所产生的有机酸和醇类,除甲酸、乙酸和甲醇外,均不能被产甲烷菌所利用,必须由产氢产乙酸菌将其分解转化为乙酸、氢和二氧化碳。
(2)耗氢产乙酸菌耗氢产乙酸菌也称同型乙酸菌,这是一类既能自养生活能异养生活的混合营养型细菌。
它们既能利用H2+CO2生成乙酸,也能代谢产生乙酸。
通过上述微生物的活动,各种复杂有机物可生成有机酸和H2/CO2等。
农户用沼气建立方案标题:农户沼气建设方案——绿色能源的可持续发展摘要:随着人们对环保和可持续发展的重视程度不断提高,农户开始意识到利用沼气作为清洁能源的重要性。
本文将详细介绍农户沼气建设方案,探讨沼气的产生、储存和利用,并提出解决方案以实现沼气的可持续发展。
一、引言沼气是一种由有机物质经过厌氧发酵产生的混合气体,主要由甲烷、二氧化碳、氢气等成分组成。
农户利用沼气可以替代传统的能源,如煤炭、天然气等,从而减少对化石能源的依赖,减少温室气体排放,带动农业生态环境的改善。
二、沼气的产生1. 原料选择:农户可以利用农作物残渣、粪便、厨余垃圾等作为沼气的原料。
这些原料既可以是农户自己产生的废弃物,也可以通过农田种植农作物来获取。
2. 发酵反应:农户可以自制沼气池来进行沼气的发酵反应。
沼气池的设计应考虑到原料的供应量、反应的稳定性以及产气量的高低。
适当的温度、pH值和搅拌方式等也是影响沼气产生的重要因素。
三、沼气的储存1. 沼气池设计:沼气池应能够有效地储存产生的沼气,并保持一定的压力。
农户可以选择地下沼气池或地上沼气池来储存沼气。
地下沼气池不仅可以节约空间,还有利于潜在的土壤改良。
地上沼气池则具有操作简单、容易观察和维护的优势。
2. 储气罐选择:农户在设计沼气系统时,需要选择适合的储气罐来储存沼气。
普遍使用的储气罐有塑料气囊、钢质储气罐和复合材料储气罐。
农户可以根据产气量、预算和实际需求来选择合适的储气罐。
四、沼气的利用1. 烹饪:沼气可以用于农户的厨房烹饪。
农户可以通过连接沼气管道和燃气灶具来使用沼气进行烹饪。
这不仅能够提供清洁的烹饪能源,还能节约能源开支。
2. 供热:沼气还可以用于农户的供暖。
农户可以通过连接沼气管道和暖气设备来使用沼气供暖。
这样一方面可以提供温暖的环境,另一方面还能减少对传统燃煤供暖的依赖。
3. 发电:对于需要大量能源的农户,沼气还可以用于发电。
农户可以通过连接沼气发电机组和电网来利用沼气发电,满足自家生活和农业生产的电力需求。
沼⽓提纯的三种⽅法厌氧消化装置刚产出的沼⽓是含饱和⽔蒸⽓的混合⽓体,除含有⽓体燃料CH4和惰性⽓体CO2外,还含有⼀定⽐例的H2S、H2O,少量的NH3,H2、N2、O2、CO和卤化烃。
沼⽓的提纯是指沼⽓中CH4之外其他⽓体的去除。
⼀沼⽓提纯机理概括起来,⽬前沼⽓提纯的机理有三⼤类,即化学吸收、物理提纯和⽣物脱除。
(1)化学吸收。
⼀种化学吸收机理是采⽤胺、碱、醇等复合溶液吸收剂,利⽤酸碱中和反应吸收沼⽓中的CO2、H2S等酸性物质,同时也能吸收NH3等易溶于⽔、醇的⽓体。
另⼀种化学吸收机理是采⽤⼲化学物质(如Fe2O3)作为吸收剂吸收杂质⽓体。
化学吸收的吸收剂都可以通过装置的⾃净系统和再⽣系统释放出各种杂质和⽓体得到再⽣循环使⽤。
(2)物理提纯。
通过此机理提纯沼⽓的主要是变压吸附法。
利⽤吸附剂在不同压⼒条件下对不同⽓体吸附⼒不同的原理来分离沼⽓中的不同组份。
沼⽓中的H2O、CO2、H2S等吸附容量较⼤的强吸附组分在⼀定压⼒下被吸附剂吸附停留在床层中,⽽较⼩吸附容量的弱吸附组分N2、CH4等从床层出⼝输出,从⽽实现了对沼⽓的提纯。
(3)⽣物脱除。
在⼀定的条件下利⽤微⽣物⽣长繁殖需要沼⽓中某些杂质⽓体作为营养物质,从⽽实现对沼⽓的提纯。
现阶段,物理化学法已被⼴泛地应⽤且积累了丰富的经验。
但该⽅法存在运⾏费⽤⾼、投资⼤、再⽣困难、产⽣⼆次污染等缺点。
⽣物法具有不需催化剂和氧化剂、不需处理化学污泥、少污染、低能耗、⾼效率、可回收单质硫等优点,正在成为沼⽓脱硫领域的发展趋势。
⼆沼⽓提纯⽅法沼⽓提纯的程度取决于沼⽓的⽤途。
沼⽓供热需要脱H2S、H2O,沼⽓发电需要脱H2S、H2O、有机卤化物,沼⽓作汽车燃料需要脱H2S、H2O、有机卤化物、CO2,沼⽓并⼊天然⽓⽹需要脱H2S、H2O、有机卤化物、CO2以及⾦属。
沼⽓中不同组分脱除的具体⽅法见表1。
三常⽤的沼⽓提纯技术不管是什么⽤途,沼⽓中的H2O 和H2S都要脱除。
沼气工艺流程
《沼气工艺流程》
沼气是一种可以替代天然气的可再生能源,广泛应用于发电、烹饪和供暖等领域。
而沼气的生产过程则是通过一系列的工艺流程来实现的。
首先,原料的选择至关重要。
常见的沼气原料包括家畜粪便、农作物秸秆、有机废弃物等。
这些原料经过预处理,如粉碎、搅拌等,以便更好地与发酵菌接触,从而提高沼气产量。
接下来是厌氧发酵,这是沼气工艺的关键步骤。
在密闭的环境中,发酵菌会分解有机物并产生沼气。
这一步骤需要控制好发酵温度、PH值和搅拌速度,以确保发酵菌的生长和代谢处于最佳
状态。
发酵完成后,产生的沼渣需要经过分离和处理。
沼渣中含有丰富的有机养分,可以用于农田肥料或者蘑菇菌种的生产。
而分离出来的沼气则需要进行净化和脱硫,以满足发电、供暖等不同需求。
最终产生的纯净的沼气可以直接用于烹饪或发电,也可以通过输送管道销售给用户。
沼气工艺流程是一个涉及生物、化学、机械等多学科的综合系统工程。
在实际应用中,工艺流程的优化和控制是非常重要的,可以通过改进生物发酵技术、加强废弃物预处理和分离等来提高沼气产量和质量。
相信随着技术的不断进步,沼气工艺流程将会更加成熟和高效,为清洁能源领域做出更大的贡献。
农村沼气发酵工艺尽管在自然界中,沼气微生物分解有机物产生沼气的现象十分普遍,但是人们无法加以利用。
为了有控制地生产沼气,获得较高的产气量,就必须采取人工制取沼气和正确的发酵工艺。
1、沼气发酵工艺类型⑴以投料运转方式可分为:连续发酵、半连续发酵和批量投料发酵。
连续发酵工艺的特点是:沼气池投料启动,经过一段时间的正常发酵产气后,每天或随时连续定量地添加发酵原料和排出旧料,致使正常发酵能长期连续进行。
半连续发酵工艺的特点是:启动时一次性投入较多的发酵原料,当产气量趋向下降时,开始定期添加新料和排出旧料,以维持比较稳定的产气率。
农村户用沼气池根据原料特点和用肥较集中等原因,主要采用这种发酵工艺。
批量投料发酵工艺特点是:一次投料发酵,运转期间不添加新料,当发酵周期结束后,取出旧料再重新投入新料发酵。
⑵以发酵温度可分为:高温发酵、中温发酵和常温发酵。
高温发酵是指发酵温度在50~60℃之间的沼气发酵。
该工艺的特点是:微生物特别活跃,有机物分解消化快,产气率高(一般在2米3/米3料液〃天以上),滞留期短。
中温发酵是指发酵温度在30~35℃之间的沼气发酵。
该工艺的特点是:沼气微生物较活跃,有机物消化速度较快,产气率较高(一般在1米3/米3料液〃天以上)。
常温发酵是指在自然温度下进行的沼气发酵。
其发酵温度不受人为控制,基本上是随气温变化而不断变化。
该工艺的优点是:沼气池结构简单,造价低廉,运行管理方便,在我国农村普遍采用这种发酵工艺。
2、沼气发酵原料在沼气发酵过程中,沼气微生物需要吸收充足的营养和能量,才能进行正常的生命活动(包括生长、发育、繁殖和代谢等),旺盛地、不间断地产生沼气。
因此充足的发酵原料是生产沼气的物质基础。
根据沼气发酵原料的化学性质和来源,可以分为以下几类:⑴富氮原料富氮原料在农村主要是指人、畜和家禽粪便。
这类原料颗粒较细,含有较多的低分子化合物,氮素的含量较高。
富氮原料的碳氮比(指含碳量与含氮量的比,用C/N表示)一般都小于25/1,因此不必进行预处理,分解和产气速度较快。
农村沼气池的建造方法
沼气是一种能源,可以通过在农村建造沼气池来利用农业废弃物制造。
建造沼气池的方法如下:
1.准备地面:选择一个宽敞的位置,清理地面并确保地面平整。
一般来说,一个沼气池需要一个面积为20平方米的平坦地面。
2.挖掘沼气池坑:根据所需沼气池的尺寸和深度,挖掘一个深度为2-3米的坑。
这个坑的长度和宽度可以根据需要而定,但要考虑到所需的沼气量和农业废弃物的数量。
3.砌墙:在挖掘好的坑的周围建造砖墙或混凝土墙,高度为0.5米。
这个墙的作用是防止池塘的水流入沼气池中。
4.安装管道系统:在沼气池的墙上安装进气口和出气口。
进气口应该安装在池子的一侧,出气口应该安装在池子的另一侧。
在进气口中安装一个三通,以便将废弃物排放到沼气池中。
5.填充池子:将农业废弃物和一些水混合,然后倒入沼气池中。
填充到池子的3/4位置。
6.密封:在填充好的废物表面上,加一层细沙或泥土,厚度为20到30厘米。
再在表面上放一层塑料薄膜,然后放置一层沙子或细土,以确保沼气池密封。
7.进气管安装:在进气口中放置一根长约1.5米、直径约5厘米的PVC管。
管子的一端应该伸向沼气池的底部,另一端应该伸向沼气池的外部。
在这个外部端放置一个直径为15厘米的漏斗,漏斗的下面安装一个塑料管,可以将废物导入沼气池。
8.发酵:填充好的沼气池在几天后就会开始发酵。
发酵产生的沼气会集中在沼气池的顶部,通过出气管排放到沼气炉中,用于加热和烹饪。
这是一种简单的建造沼气池的方法,可以为农村地区提供可再生能源。
沼气工程工艺流程沼气工程是一种利用有机废弃物进行发酵产生沼气的技术,广泛应用于农村和农田。
下面我们来了解一下沼气工程的基本工艺流程。
沼气工程的工艺流程大致可以分为五个步骤:有机废弃物的处理,发酵产气,气体收集,气体净化以及利用。
首先,有机废弃物的处理是沼气工程的前提,也是最重要的一步。
有机废弃物主要包括农作物秸秆、畜禽粪便、厨余垃圾等。
首先需要将这些废弃物收集起来,进行打碎、搅拌等处理,以提高废弃物的发酵效率。
接下来是发酵产气的过程。
处理好的有机废弃物会进入发酵池,与水混合形成废弃物污水。
在发酵池中会加入一定的发酵菌,通过好氧发酵和厌氧发酵的过程,废弃物中的有机物会被菌类分解生成沼气。
第三个步骤是气体收集。
沼气产生后会上升到发酵池的顶部,然后通过管道或管道系统将沼气收集起来。
为了提高沼气的产量和收集效率,通常需要设置一个具有一定高度的沼气井,或者在发酵池顶部设置一个沼气帽。
然后是气体净化的过程。
沼气中含有一定量的杂质和有害物质,如硫化氢、二氧化碳等。
为了确保沼气的质量和使用安全,需要对沼气进行净化处理。
常用的净化方法包括干燥法、氧化法、吸收法等,通过去除杂质和有害物质,使沼气达到使用标准。
最后是沼气的利用。
净化后的沼气可以用于生活烹饪、发电、取暖和燃料等多个方面。
生活烹饪中,可以直接使用沼气灶炉进行烹饪。
发电方面,沼气可以通过内燃机或燃气轮机发电。
此外,沼气还可以用于燃料电池和热水供应等领域。
总之,沼气工程的工艺流程涵盖了有机废弃物的处理、发酵产气、气体收集、气体净化和利用等多个环节。
通过科学合理地设计和操作,可以最大限度地发挥废弃物的价值,减少环境污染,并为农村提供清洁能源和资源回收的解决方案。
沼气生产工艺流程图7-1工艺流程简图二、工艺流程简述厌氧消化的主要粪源为项目所在地周边的养殖场的猪粪、秸秆、餐厨垃圾和园区及周边的蔬菜残余,猪粪有干清猪粪和水冲猪粪。
干清猪粪、秸秆和蔬菜残余这三种原料采用固体进料系统进料,水冲猪粪和餐厨垃圾采用液体进料系统进料。
秸秆经过X-Ripper破碎机破碎后,通过铲车输送至预混池中,预混池中装有潜水搅拌机,可将破碎的秸秆和水充分混匀(TS为7.5%),混匀后的物料采用螺杆进料泵泵送至生物预处理发酵罐,生物预处理后的秸秆溢流至出料池后用螺杆泵泵送至快速混合系统。
蔬菜残余经X-Ripper破碎机破碎后,用铲车输送至固体进料系统,干清猪粪也被加到固体进料系统中,然后通过无轴螺旋输送机输送至快速混合系统,从厌氧反应器泵出的出料也被输送到快速混合系统。
经预处理的秸秆、破碎的蔬菜残余、猪粪、工艺水和反应罐的出料在快速混合系统中混合并最终被输送到厌氧反应罐中。
水冲猪粪、破碎后的餐厨垃圾在混料池中混合均匀后经螺杆泵泵入厌氧反应罐中。
厌氧反应罐内设中轴搅拌装置,罐内物料呈全混状态,在适宜的碱度、温度条件下确保厌氧反应充分进行。
厌氧反应产生的沼气经净化系统净化后部分供居民用气,其余部分经由净化提纯、高压储气柜储存后运送至加气站;消化罐内出来的残渣由螺杆泵输送至换热器经热交换后流入缓冲池,再由污泥泵输送入卧螺式离心分离机进行固液分离,分离后的沼渣沼液作为有机肥厂的原料,根据市场需求生产有机肥。
出于安全因素的考虑,需要在变压吸附系统前设置一个沼气火炬。
设置换热器回收出料热量,进行余热利用,减少外加热量,进而减少能源消耗。
设置燃煤锅炉以补充余热回收热量的不足,在厌氧消化罐内设置加热盘管,维持厌氧反应稳定运行的温度。
1、预处理工艺秸秆单独收集,收集后先进行粉碎,然后采用生物预处理。
蔬菜残余单独收集,收集后进行破碎。
猪粪经过格栅,去除石块、塑料等大的无机物质。
干清猪粪、经过预处理的秸秆和蔬菜残余均被输送至快速混合系统,并在快速混合系统内充分混匀,然后泵入厌氧消化罐内。
GB 9958—881 主题内容与适用范围本标准规定了我国农村家用沼气池的沼气发酵工艺操作规程。
本标准适用于我国农村池容为6m3、8m3、10m3的家用水压式沼气池,其他类型的常规沼气发酵装置可参照使用。
所用沼气池必须符合GB 4750 ?农村家用水压式沼气池图集?的质量要求。
3/m33/m3·d。
2 沼气发酵原料2.1 发酵原料的种类和性质2.1.1 人畜禽粪、作物秸秆、杂草菜叶、有机污水等都可以作为沼气发酵原料。
3,在20℃条件下每千克干物质的产气量为表1的60%。
表 1试验条件:发酵温度为35℃。
发酵时间粪便为60d。
秸秆为90d。
2.1.3 年产300m3沼气需要干物质1200kg。
2.2 发酵原料的预处理2.2.1 粪便原料不必进行预处理。
作物秸秆必须铡短到6cm 以下或粉碎。
2.2.2 在接种物用量小于20%,鲜粪用量与风干秸秆的重量比小于1∶1时。
启动时所用的秸秆原料应进行堆沤处理。
方法有:a.池外堆沤:将原料加水拌匀。
加水量以料堆下部不出水为宜,料堆上加盖塑料膜。
气温在15℃左右时堆沤4~5d,气温在20℃以上时堆沤2~3d。
b.池内堆沤:将原料及接种物拌匀后。
投入沼气池内进行堆沤,堆沤时间参照池外堆沤。
2.3 原料配比2.3.1 沼气发酵启动时的C∶N比值为10~30∶1。
当以秸秆原料为主进行沼气发酵启动时。
根据接种物用量的多少要加粪便来调节碳氮比。
接种物用量在30%或30%以上时,可以不加粪便;接种物用量在20%时,鲜粪与风干秸秆的比例应为1∶1;接种物用量在10%时,鲜粪与秸秆的比例应为2∶1。
以猪、牛粪为原料启动时加20%的接种物;以鸡、人粪作发酵原料启动时加30%的接种物。
2.3.2 粪便缺乏时可在沼气池内参加料液总量0.10%~0.30%的碳酸氢铵或0.03%~0.10%的尿素。
2.3.3 入池原料的碳氮比及干物质含量可根据公式〔1〕及公式〔2〕进行计算:a.入池混合原料的碳氮比按公式〔1〕计算:K=〔C1X1+C2X2+C3X3............〕/〔N1X1+N2X2+N3X3............〕 (1)式中:K──混合原料的碳氮比;C──各种原料的碳素含量,%;N──各种原料的氮素含量,%;X──各种原料的重量,kg。
小型农村沼气池省工省料高效建造方法怎样建造农村沼气池?我国农村沼气事业发展不快,重要的原因就是池型大而笨,建池成本高,建难、管难、出料难,利用率低等。
建造一种小型高效太阳能增温沼气池就具有管理简便和易于掌握等优势,这种JFC-887型沼气池呈朝鲜腰鼓状,由圆台型主池发酵间兼贮气室、密封夹水层、盘型焖晒式水压箱、水压管、活动盖、导气管六个部分组成。
在此,小编就给大家介绍一下小型沼气池省工省料高效建造方法。
一、特点同普通池相比,该池具有如下特点:一是池温高。
在华北地区5~9月间,池温可保持在25~35℃,比普通池提高5~10℃。
二是气密性好。
三是出料方便,池深不足1.5米,池口直径却有1米,出料时人不下池,用扒粪工具三个小时左右就可出尽料渣。
四是产气率比普通池可提高1.5倍。
五是升压快而稳。
六是建造方便,造价低。
比建造产气相同的一般沼气池省工3个,节支27%左右。
二、建造技术1、选池址:池址必须选在背风向阳、就近(在不影响建筑物和池子安全的情况下离灶具越近越好)使用、管理方便、土质坚实、地下水位低和无流沙的地方,并尽量离菜窖和树木远一些。
如地基不良,可用粘土配以碎石或两合土,认真夯实处理地基。
2、开挖池坑:以设计3立方米沼气池为例(按4~5口人之家每人建0.65立方池设计),先以直径1.6米放线挖坑,挖至1.45米深即可(先不要挖30厘米深的削球池底)。
3、浇注底圈梁:先在池中心立一牢固的垂直圆标杆,上边套上一根能做标记的细绳。
先后以1.1米和1.4米为半径,按本文附后的图纸右下角底圈梁所注尺寸挖土夯实。
接着用200号混凝土浇注池墙基座,即底圈梁。
4、池墙施工:①先砌筑池墙砖膜,当底圈梁混凝土稍凝后,以1.265米为半径,沿半径线内,以53°08’角度用扁砖向上逐渐缩砌成其斜面高为1.25米,垂直高度为1米、上口内径为1.03米的砖膜。
②为防止因水泥浆的流失而降低混凝土的标号,在培筑混凝土之前,在砌筑的砖墙外模上普抹一薄层普通泥土。
制作沼气的方法引言沼气是一种可再生能源,其主要成分是甲烷,具有高热值和环保的特点。
制作沼气可以利用有机废弃物如粪便、厨余垃圾等进行发酵产生,可以应用于家庭、农业和工业领域。
本文将介绍制作沼气的方法,希望能为读者提供一些参考和指导。
1. 集料和预处理制作沼气的第一步是选择合适的原料,常用的有家禽粪便、畜牧粪便、厨余垃圾等。
原料的挑选需要考虑其含水量、碳氮比和易分解程度等因素。
在使用之前,原料需要经过预处理。
预处理的目的是为了加快发酵过程,可以采取以下措施:•研磨:将原料研磨成细小的颗粒,有利于发酵细菌的生长和降低发酵时间。
•搅拌:通过搅拌原料,可以增加接触面积,有利于发酵菌的扩散和物质转化。
•调节PH值:PH值的调节可以提供适宜的环境条件,常用的方法是添加酸碱等物质进行中和。
2. 发酵过程发酵是制作沼气的核心步骤,需要合理控制发酵条件,包括温度、湿度、通气和发酵时间等。
温度控制沼气发酵的适宜温度一般在35~40摄氏度之间。
若温度过高或过低都会影响发酵速度和产气量。
因此可以采取以下措施控制发酵温度:•选择合适的季节:一般来说,夏季的温度较高,可以提供适宜的发酵条件。
•确保充足的保温措施:可以使用保温材料将发酵容器包裹起来,避免温度下降。
湿度控制沼气发酵需要一定的湿度条件,一般在60%~70%之间。
湿度过高会影响气体排放和发酵效果,湿度过低则会降低发酵速度。
可采取以下措施控制湿度:•掌握水分添加量:在发酵过程中,根据需要适量添加水分,保持湿度在适宜范围内。
•避免水分蒸发:可以加盖密封或覆盖湿布,避免水分过快蒸发。
通气控制沼气发酵需要一定的通气条件,即提供一定的氧气供发酵细菌进行呼吸。
可以采取以下措施控制通气:•定期翻动原料:通过翻动原料,可以增加空气的接触面,促进发酵细菌的生长。
•添加通气管道:在沼气池中安装通气管道,实现气体的顺畅流动。
发酵时间发酵时间一般需要15-30天,具体时间根据原料的类型以及发酵条件的控制而定。
沼气发酵方法及发酵系统论文沼气发酵是一种利用微生物进行有机废弃物转化的过程,可以生产出高能量、低污染的沼气。
这种过程对于环保以及可持续发展至关重要。
这篇论文主要介绍沼气发酵方法及发酵系统,以及对其优缺点进行分析。
沼气发酵方法主要包括两种:一种是湿法发酵,也叫连续式发酵;另一种是干法发酵,也叫批式发酵。
湿法发酵的原理是将有机物质与水混合后进行发酵。
这种方法产生的沼气比干法发酵更加稳定,因为湿法发酵中微生物的活性更加强劲。
但是湿法发酵需要稳定的温度和PH值来维持微生物的活动,同时也需要连续投料和排出沼渣,更加复杂和昂贵。
干法发酵是将有机物质直接堆放在空气流动的环境中。
这种方法较为简单,不需要排放废水,并且不需要很高的投入。
但是干法发酵中的沼气质量不稳定,难以保持持续发酵。
为了解决湿法发酵和干法发酵各自的缺陷,故有了半湿法发酵。
半湿法发酵是将固体废弃物和液态废弃物混合,然后进行蠕虫预处理,接着直接投料进行发酵。
这种方法可以使沼气的质量更稳定,同时也方便控制温度和PH值。
沼气发酵系统也有多种不同类型。
最基本的沼气发酵系统是将废弃物放在封闭式的容器中进行发酵,同样需要加入微生物来催化发酵。
这种发酵系统的优点是发酵过程能够在封闭的容器中进行,从而避免排放大量污染物,也方便控制发酵的温度和PH值。
同时也可以产生大量的有机肥料。
为了提高发酵系统的效率,一些最新的发酵技术也被应用。
比如混合热调节反应器(HTR),这种反应器可以在水平方向使用高速混合器,也可以在垂直方向使用自然对流等方式来进行混合。
因此,这种反应器的性能非常好,不仅可以提高发酵速度,还可以提高沼气的产量。
其它一些发酵技术还包括生物膜反应器、内部混合反应器、外部循环反应器等。
这些发酵技术使得沼气发酵系统更加智能化、高效化。
尽管沼气发酵有很多优点,但是也有着一些局限性,例如必须选择适宜的废弃物种类、适宜的微生物以及适宜的发酵条件等。
同时,发酵中也会产生一些杂质气体,需要采用特殊的处理方法进行清除。
2024农户用沼气建立方案一、项目概述在2024年,农户用沼气建立方案将得到广泛的推广和应用。
沼气是一种可再生能源,主要由生物质废料经过发酵产生的。
通过利用沼气,农户可以解决生活燃料问题,并获得额外的经济收入。
本方案将重点介绍沼气的生产过程、设备要求和经济效益。
二、沼气生产过程1. 原料收集农户可以利用农作物残余物、家畜粪便等可再生有机废弃物作为沼气的原料。
这些废弃物将被收集起来,经过处理后投放到沼气池中。
2. 沼气池设计与建设农户可以根据自己家庭的需要和废弃物的产量,选择适当大小的沼气池。
沼气池可以采用混合型或者固定型设计,其中混合型沼气池适用于较小的家庭,而固定型沼气池适用于较大的农户。
沼气池的建设需要考虑底部的污泥收集系统、上部的气体排放系统和密封性能等方面。
3. 发酵与产气沼气池内的废弃物在发酵过程中产生甲烷等可燃气体。
发酵过程需要控制温度、酸碱度和氧气供应等条件,以促进废弃物的分解和产气效率。
农户可以定期加入适量的水、速效菌剂和微生物酶等物质来促进发酵过程。
4. 沼气收集与利用产生的沼气通过管道系统收集起来,并运送到家用炉具、灶具和发电设备等用途中。
为了保证安全使用,沼气需要进行一定的处理,如去除杂质和沉降液体等。
农户可以根据自己的需求选择合适的沼气利用设备。
三、设备要求1. 沼气池农户需要购买或者建造沼气池,根据家庭的人口和废弃物产量选择合适大小的沼气池。
沼气池的设计和建设需要遵循相关的标准和规范,以确保安全和高效的生产。
2. 沼气收集系统沼气收集系统包括管道、阀门和连接件等设备。
农户需要选择合适的管道材料和尺寸,以及可靠的连接件和阀门,以确保沼气的无泄漏和安全利用。
3. 沼气利用设备农户可以根据自己的需求和经济能力选择适合的沼气利用设备。
常见的设备包括沼气炉、沼气发电机组和沼气灶具等。
农户需要注意设备的质量和性能,以确保长期可靠的使用。
四、经济效益1. 节约燃料费用通过利用沼气,农户可以节约燃料费用,不再需要购买液化石油气或木柴等传统燃料。
沼气的工艺流程
沼气是一种由有机物质发酵产生的混合气体,它主要由甲烷和二氧化碳组成。
沼气的工艺流程包括以下几个主要步骤:
1. 原料处理:将有机废弃物、农业废弃物或废水等有机物质收集并进行初步处理,包括去除杂质和固液分离。
2. 发酵反应:将处理后的有机物质投入发酵反应器中,通常使用封闭式沼气池或连续式沼气发酵装置。
在发酵过程中,有机物质被细菌分解产生沼气。
这个步骤称为厌氧发酵。
3. 沼渣处理:发酵过程中产生的沼渣(发酵后的废物)需要进行处理。
常见的处理方式包括沉淀、脱水、压榨等,以减少水分含量和体积。
4. 沼气收集:通过具有收集系统的沼气池或发酵装置,收集产生的沼气。
收集系统中包括废气管道、沼气进样管道、沼气储气罐等。
沼气产生后,可以通过管道输送、压力储存或直接供应给燃气设备使用。
5. 沼气利用:沼气可以用作燃料,可被用于煮饭、取暖、发电等。
通过燃气灶、沼气发电机组等设备,将沼气进行利用。
6. 沼气净化:为了提高沼气的质量和减少污染物排放,沼气一般需要进行净化
处理。
常见的净化方式包括除硫、除水、除氧、除尘等步骤。
7. 废物处理:取消费物和沼渣被分解后会产生固体废物。
这些废物通常需要进行处理,如堆肥、焚烧、填埋等。
以上是一般沼气处理工艺流程的主要步骤,不同规模和应用场景下的沼气项目可能会有所不同。
农村沼气制作法
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农村沼气制作法
沼气是有机物质在厌氧的环境中,经沼气微生物分解而产生的一种可燃气体。
因为最早是在沼泽地中发现的,因此称为沼气。
沼气是含有多种气体成分的混合气。
它的主要成分是甲烷,约占总体积的%~%;其次是二氧化碳,约占总体积的%~%;此外还有少量的氢气、一氧化碳、硫化氢等。
沼气是由作物秸秆、人畜粪便、垃圾污泥等有机物质在一定温度、水分和隔绝空气条件下,经过微生物的发酵作用而产生的。
沼气在自然界分布很广,凡是有水和有机物质同时存在的地方几乎都有沼气的产生。
沼气发酵原理沼气发酵是沼气微生物在厌氧条件(隔绝空气)下,以发酵的方式分解有机物,最终产出沼气的过程。
沼气发酵是一个极其复杂的生理生化过程。
需要经过水解、产酸、产甲烷三个阶段。
从沼气发酵的全过程看,液化阶段所进行的水解反应大多需要消耗能量,而不能为微生物提供能量,所以进行比较慢,要想加快沼气发酵的进展,首先要设法加快水解阶段。
对原料进行预处理和增加可溶性有机物含量较多的人粪、猪粪以及嫩绿的水生植物都会加快液化的速度,促进整个发酵的进展。
产酸阶段能否控制得住(特别是沼气发酵起动过程),是决定沼气微生物群体能否形成,有机物转化为沼气的进程能否保持平衡,沼气发酵能否顺利进行的关键。
沼气池第一次投料时适当控制秸秆用量,保证一定数量的人畜粪便入池,以及人工调节料液的酸碱度,都是控制产酸阶段的有效手段。
产甲烷阶段是决定沼气产量和质量的主要环节,首先要为甲烷菌创造适宜的生活环境,促进甲烷菌旺盛成长。
防止毒害,增加接种物的用量,是促进产甲烷阶段的良好措施。
根据温度对沼气发酵的影响,沼气发酵可分为常温发酵、中温发酵和高温发酵。
沼气的综合利用能
.作生活用。
以沼气用作生活燃料,大大减少了生活用柴用煤,保护了森林资源,节省了秸秆和煤炭,生态环境逐步得到改善。
.沼气贮粮。
利用沼气贮存粮食,可有效抑制微生物生长繁殖,杀死粮食中的害虫,保持粮食品质,避免粮食贮存中的药剂污染。
.沼气贮果。
利用沼气中甲烷和二氧化碳含量高,含氧量极低及甲烷无毒的特性贮藏水果,贮存期长,好果率高,而且成本低,无药害,外观、硬度、甜度等基本保持鲜果风味,并在一定程度上减轻了由于贮存、保鲜、运输等环节滞后给果农带来的积压,提高了经济价值。
.沼液可以用来喂猪、养鱼、浸种、施肥,减少污染,降低成本,增加了效益。
.沼渣是优质有机肥料,符合生态农业的要求,另外沼渣可用于栽培蘑菇,作育苗、育秧的营养土。
发菇快,菇质好,杂菌少。
农村沼气制作法(二)
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沼气池的日常管理
.及时补充新料沼气池建好并正常产气后,头一个月内的管理方法是:每天从水压间提水(~桶),再从进料管处倒进沼气池内,使池内料液自然循环流动,这段时间不用另加新料。
从第二个月开始,沼气池上方应及时修建“太阳能采暖猪舍”,并保证猪舍内常年存栏生猪~头以上,据测算,立方米沼气池平均每天应填入新鲜的人畜粪便公斤,才能满足日常使用。
如开始猪小粪少,可每隔~天从别处收集一些粪便加入池内。
.经常搅拌可提高产气量搅拌的目的在于打破浮渣,防止液面结壳,使新入池的发酵原料与沼气菌种充分接触,使甲烷获得充足的营养和良好的生活环境,以利于提高产气量。
搅拌器的制作方法是用一根长度米的木棒,一端钉上一块小木板,每天插入进料管推拉几次,即可起到搅拌作用。
.破壳器的使用方法沼气池的正常产气并使用一段时间后,如果出现产气量下降,可能是池内发酵料液表面出现了结壳,致使沼气无法顺利输出,这时可将破壳器上下提拉并前后左右移动,即可将结壳破掉。
结壳的多少与选用的发酵原料有关,如完全采用猪粪发酵出现结壳的现象要少一些;如果发酵原料中混合有牛、马等草食类牲畜粪便则结壳现象要多一些
典型户用沼气池
一、水压式沼气池(见图)特点:发酵原料自流,管理方便;结构合理,施工方便。
二、强回流沼气池(见图)特点:用粪草两相分离连续发酵工艺;运用出料搅拌器搅拌出料;利用沼液冲洗厕所。
三、气动搅拌自动循环沼气池(见图)特点:料液自动循环与自动搅拌;厌氧生物膜增殖;自动破壳与强制回流及清渣;原料两步发酵与太阳能增温。
四、分离贮气浮罩沼气池(见图)特点:气压稳定;最大投料量为池容积的%;发酵主池与贮气箱分离。
几种生态家园模式
.北方“四位一体”能源生态模式它是在农户庭院内建日光温室,在温室的一端地下建沼气池,沼气池上建猪舍和厕所,温室内种植蔬菜或水果。
该模式以太阳能为动力,以沼气为纽带,种植业和养殖业相结合,形成生态良性循环,增加农民收入。
.南方“猪—沼—果”能源生态模式它是以农户为基本单元,利用房前屋后的山地、水面、庭院等场地,主要建设畜禽舍、沼气池和果园等几部分,同时使沼气池的建设与畜禽舍和厕所相结合,构成“养殖—沼气—种植”三位一体庭院经济格局。
.西北“五配套”能源生态模式依据生态学、经济学、系统工程学原理,立足西北地区特点,从有利于农业生态系统物质和能量的转换与平衡出发,充分发挥系统内的植物与光、热、水、工等环境因素的作用,建立起生物群互惠共生、食物链结构健全,能量流、物质流、养分流良性循环的能源、生态、经济系统工程。
该模式由沼气池、畜舍、水窖、滴灌和果园组成。
农村沼气池冬季管理应注意问题和处理办法
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农村沼气池冬季管理应注意问题和处理办法
农村沼气池在冬季因气温低,一般不产气而停止使用,人们往往忽略它的日常管理,容易造成不必要的损失,现就农村沼气池的
安全越冬方面,应注意的问题和处理办法总结如下:
一、注意问题、在冬季农村庭院沼气池的蓄水圈、进出料、水压间应照常加盖管理,防止人畜掉进池内造成伤亡。
、当
室外温度低于零度时,地下沼气池处于半生产或停止生产状态,这时打开顶盖,拨下导气管,以防止冬季缓慢产气胀坏池体,或
沼气外漏造成室内窒息和燃烧事故的发生。
、严禁老池空腹过冬,一般取出三分之二的料液用于冬季施肥,然后加三分之一的新
鲜原料,起到池内发酵增温保湿作用。
、年底新建沼气池,在年前一般不进料启动,很容易形成风裂现象,在冬季应加强池内保
湿保温措施,通常是在顶盖口和进出料口覆盖塑料薄膜。
、冬季注意沼气池顶部保温,根据农村实际情况,采取一切行之有效的
办法使沼气池安全越冬。
二、处理办法、新池出现空腹过冬,又未采取保温措施,来年进料装池前要进行池内检修。
常用办法是在沼气池内壁喷水(重点贮气室),待分钟后,出现明显湿线纹,说明已风裂,严重的应重新进行池内粉刷,用∶的水泥砂浆粉毫米厚,还要刷纯水
泥浆遍,风裂较轻的刷纯水泥浆遍,然后加膜养护天左右即可装池使用。
、覆膜保温,一般在入冻前(月份)在沼气池上面加盖。