沼气的应用课件.ppt

沼气的利用 —— The Use of Biogas 关于沼气 ? 沼气，顾名思义就是沼泽里的气体。人们经常看到，在沼泽 地、污水沟或粪池里，有气泡冒出来，如果我们划着火柴，可 把它点燃，这就是自然界天然发生的沼气。沼气，是各种有机 物质，在隔绝空气〔复原条件〕，并且在适宜的温度、湿度下， 经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。 ? 沼气的主要成分是甲烷。沼气由 50 ％～ 80 ％甲烷 (CH4) 、 20 ％～ 40 ％二氧化碳 (CO2) 、 0 ％～ 5 ％氮气 (N2) 、小于 1 ％的氢 气 (H2) 、小于 0 ． 4 ％的氧气 (O2) 与 0.1 ％～ 3 ％硫化氢 (H2S) 等 气体组成。由于沼气含有少量硫化氢，所以略带臭味。其特性 与天然气相似。空气中如含有 8.6 ～ 20.8 ％〔按体积计〕的沼气 时 , 就会形成爆炸性的混合气体。 沼气的利用现状 中国是一个农业生产大国 ,2005 年 , 农业人口占全国人口 总量的 58.24 % 。农业生物质资源丰富 , 主要包括农作物秸秆 和农产品加工废弃物。农作物秸秆主要包括水稻、玉米和小麦 秸秆。农产品加工废弃物有稻壳、 玉米芯、 花生壳、 甘蔗渣 等。我国的主要畜禽是牛、 猪和鸡 , 禽畜粪便资源量约 21 亿 吨。另外 , 还有工业有机垃圾、 生活污水净化污泥以及城市生 活垃圾均是潜在的生物质能。 沼气利用原理 沼气池工作原理 ? 当池内产生沼气时， 储气间内的沼气不 断增多，压力不断 增高，迫使主池内 液面下降，挤压出 一局部料液到水压 间内。当人们翻开 炉灶时，沼气池内 的压力逐渐下降， 水压间料液不断流 回主池。这样，不 断地产气和 用气， 使发酵间和出料间 始终维持压力平衡 地状态。 沼气池设计图 ? 微生物代谢的过程称为发 酵，是指有机物质在一定 的水分、温度和厌氧条件 下，通过各类微生物的分 解代谢，最终沼气的过程。 这个过程有以下三个阶段： ? 〔 1 〕液化阶段：为 产甲烷菌提供营养和为甲 烷菌创造适宜的厌氧条件， 消除局部毒物。 ? 〔 2 〕产酸阶段 ? 〔 3 〕产甲烷阶段： 产甲烷菌群，利用以上以 上两步所分解转化的小分 子化合物等生成甲烷。 沼气发酵原理 沼气利用示意 沼气的优势 沼气的优越性 随着科学技术的开展和人类认 识能力的提高，沼气已经成为联 结养殖和种植、生活用能和生产 用肥的纽带，成为实现燃料、肥 料和饲料转化的最正确途径 , 起着回 收农业废弃物能量和物质的特殊 用。开展农村沼气，建立生态家 园，既可为农民提供高品位清洁 能源，又可以通过生态链的延长 增加农民收入，保护和恢复森林 植被。 沼 气 热 水 器 一、经济效应 一口 8 ～ 10 立方米的新型高效沼气池，全年产沼气 380 ～ 450 立 方米，可解决 3 ～ 5 口人的农户 10 ～ 12 个月的生活燃料，节煤 1500 公斤，节电 200 度左右，全年可节约燃料费 600 元，节约电费 100 元。沼气除直接作炊事、照明生活用能外，还可用于农业生产。 用沼气灯对温室蔬菜增施二氧化碳气肥，可使黄瓜增产 30% ，芹 菜增产 25% ，西红柿增产 20% ；利用沼气烘干粮食、农副产品以 及沼气贮粮防虫、沼气保鲜水果等，具有设备简单，操作方便， 不产生烟尘，费用省，效益好等优点。 沼 气 灶 二、生态效应 开展农村沼气 , 可以解决燃料和肥料问题，减少农药化 肥的污染。燃料的解决，有利于恢复森林生态平衡，为害虫 天敌提供适生的环境；同时，有机物经沼气发酵后，寄生的 病虫害多数被杀死，减少了病虫害来源，这就必然少施农药。 森林的恢复，减少了水土流失，土壤肥力增强，加之，量多 质优的沼肥还田，对增加土壤营养，减少化肥施用提供了物 质根底。由此可见，农村开展沼气对直接和间接减少化肥、 农药对环境的污染，具有综合效益。 三、环卫效应 人畜粪便是沼气发酵的主要原料，但从卫生角度看，却是许多 疾病的传染源。用沼气池处理人畜粪便，既可杀虫灭菌，又能 得到优质能源和肥料。建造庭园厕所、猪舍、沼气池三结合系 统，使厕所、猪舍的粪尿自流入池，经过沼气发酵处理后，可 将其中绝大局部寄生虫卵杀灭。开展沼气，能减少蚊蝇孳生。 四社会效应 开展农村沼气，建立生 态家园，有利于提高农 村人口的生活质量和健 康水平，减少常见病的 发病率。