沼气及其产生过程 沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作 用，产生的一种可燃气体。由于这种气体最初是在沼泽、湖泊、池塘中发现的，所以人们叫 它沼气。沼气含有多种气体，主要成分是甲烷(CH4)。沼气细菌分解有机物，产生沼气的 过程，叫沼气发酵。根据沼气发酵过程中各类细菌的作用，沼气细菌可以分为两大类。第一类细菌叫做分解菌，它的作用是将复杂的有机物分解成简单的有机物和二氧化碳(CO2)等 。它们当中有专门分解纤维素的，叫纤维分解菌；有专门分解蛋白质的，叫蛋白分解菌；有 专门分解脂肪的，叫脂肪分解菌；第二类细菌叫含甲烷细菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把 简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。因此，有机物变成沼气的过程，就好比工厂 里生产一种产品的两道工序：首先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加工成半 成品——结构简单的化合物；再就是在甲烷细菌的作用下，将简单的化合物加工成产品—— 即生成甲烷。 2.1.2 沼气的成分 沼气是一种混合气体，它的主要成分是甲烷，其次有二氧化碳、硫化氢(H2S)、氮 及其他 一些成分。沼气的组成中，可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体；不可燃成 分 包括二氧化碳、氮和氨等气体。在沼气成分中甲烷含量为55%～70%、二氧化碳含量为28%～44%、硫化氢平均含量为0.034%。 2.1.3 沼气的理化性质 沼气是一种无色、有味、有毒、有臭的气体，它的主要成分甲烷在常温下是一种无色、无味 、无臭 、无毒的气体。甲烷分子式是CH4，是一个碳原子与四个氢原子所结合的简单碳氢化合物 。甲烷对空气的重量比是0.54，比空气约轻一半。甲烷溶解度很少，在20℃、0.1千帕时，100单位体积的水，只能溶解3个单位体积的甲烷。 甲烷是简单的有机化合物，是优质的气体燃料。燃烧时呈蓝色火焰，最高温度可达1?400? ℃左右。纯甲烷每立方米发热量为36.8千焦。沼气每立方米的发热量约23.4千焦，相当于 0.55千克柴油或0.8千克煤炭充分燃烧后放出的热量。从热效率分析，每立方米沼气所能 利用的热量，相当于燃烧3.03千克煤所能利用的热量。 2.2 家用沼气池的类型 随着我国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广，根据当地使用要求和气温、地质等 条件，家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池、曲流布料水 压式 池、顶返水水压式池、分离浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式虽然多种多样， 但是归总起来大体由水压式沼气池、浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气池四种基本类型 变化形成的。与四位一体生态型大棚模式配套的沼气池一般为水压式沼气池，它又有几种不 同形式。 2.2.1 固定拱盖水压式沼气池 固定拱盖水压式沼气池有圆筒形(见图2.1)、球形(见图2.2)和椭球形(见图2.3) 三种池型。这种 池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个不断增高的 气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。 这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就叫做“水压”(也就是U形管沼气压力表显示的数值)。用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出 ；当沼气减少时，水压间的料液又返回池体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之 相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称 之为水压式沼气池。 沼气池一般有两种,一种是普通水泥制作的,另种是玻璃钢制作的,玻璃钢又分为普通型的和专利型的 我在新疆专门做玻璃钢沼气池,是专利产品. 水泥的价格稍低但建造工时长,冬天不能产气,对地下水位有要求. 一、产品特点 1、成型产品，安装方便。该产品属工业化成型产品，安装时间只需几个小时，安装完毕，第二天就能填料使用。 2、重量轻巧，运输便利。一个池总重量只有一、二百公斤，分体制作，便于运输。 3、技术先进，设计合理。采用椭球容积，埋置深度浅，发酵底面大，便于粪料特循环，没有发酵盲区，自动排渣，产气量高。 4、池体密封好，强度高。由玻璃钢的性质所决定的，再加之利用了特殊复合材料，其强度、密封性、抗压性、抗老化、耐磨性，及隔热性都强于混凝土沼气池。 5、池体不裂缝，寿命长。池体永久不裂缝，使用期间不用维修，寿命可长达20年左右。 6、池子成本低，价格廉。产品的售价在同行业同类产品中处于低价位。虽然售价高于建混凝土沼气池，但其产气量高，不用维修，使用寿命长，算总帐很划算。 二、安装规程 （一）选址 选择安装位置，应首先考虑与厕所、猪圈、厨房的结合。要便于厕所、猪圈的粪便流入沼气池的进料口，便于出料口的沼渣、沼液流入菜地，及便于沼气池的出气口引入厨房，并使输气管道的长度控制在30米以内，以免管道过长气压不够。另外，还要注意避开树根，避开沙石聚集的地带。 （二）挖坑 1、在选定好的位置挖坑（请按附图标注的尺寸挖坑），坑的上半球直径要挖大一些，坑底挖成玻璃钢沼气池底部形状，进料口及出料口根据他的形状和尺寸挖，以便池体合适地放入坑中，便于粘接操作。 2、挖坑时候见底部有石块、空洞、或塌方，应及时处理或填平，以免造成加料承担重后池体被石块顶破或撑破。 3挖坑时候遇到数根一定要切断，在切口处涂上些费柴油或石灰使其停止生长以至腐烂，以防止树根的生长破坏池体。 4挖好坑后应用卷尺复核一下尺寸修整到要求的标准。 （三）组装 1、安装前，先将进料口 和出料口粘接到上半池相应的开口位置。 2、安装前，应仔细检查沼气池是否有损坏，如有损坏要及时修补。 3、放池前，再检查一下坑底是否平整，并放一层细松土，浇一些水，不得有石块等硬物。 4、放池时，将上半球按标记方向下入坑内，放平，回填土，将下半不外沿底部夯实后，再将上半球按标记方向扣在下半球上。 5、进入池内，将上、下半池结合部的杂物与污泥清除干净，用砂纸打磨出新茬，用玻璃钢腻子将上下半池合缝处腻住。再到池外，用玻璃钢腻子将池体外上下半池合缝处腻住，待腻子固化后，便可填料。 6、在活动盖或池顶上钻一个孔，粘上出气管，安好开关截门。 7、使用玻璃钢法兰盖。在进完原料、接种物和水后，将玻璃钢法兰口擦拭干净，再将免垫密封胶挤在法兰口内沿的平面上，晾一小时左右，待密封胶固成富有弹性的胶圈时，再将玻璃钢盖板盖在法兰口上（盖板螺丝眼要与法兰螺丝眼对准），拧上八条直径10MM×50MM的螺丝，即可封池。 8、使用混凝土活动盖。在进完料、接种物和水后，选择粘性大的粘土和石灰粉，先将不含砂的干粘土锤碎，筛去粗粒和杂物，按3~5：1的配比（重量比）与石灰粉干拌均匀后，回水拌和揉成面团状。封盖前，先用扫帚扫去粘在蓄水圈、活动盖底及周围边上的泥砂杂物，再用水冲洗干净，将揉好的石灰胶泥，均匀地铺在活动盖口上，再把活动盖坐在胶泥上，注意活动盖与蓄水圈子之间的间隙要均匀，用脚踏紧，使之紧密结合。用石灰胶泥密封好活动盖后，拧紧反托螺栓，打开沼气开关，将水灌入蓄水圈内，养护1~2天即可关闭开关使用。最好保持顶盖长期不脱水。 9、将输气管粘接到截门上，安上控水器、脱硫器，并将管道引入室内，接上灶具，灯具等沼气用具。 （四）试压 安装好沼气池和沼气用具后，关闭所有的截门，往池内注水试压，直到水面升至进出料口边沿为止，再用皂液刷抹池体和管道接缝处，观察是否有气泡出现，如有气泡出现，说明此处漏气，要及时做密封处理。 （五）回填土 1、确定池体和管道密封好后，用细松土或沙土回填空隙，边填边浇水，再用木棍鼗回填土夯实。注意不要捅破池壁，也不要浇水过多，以免沼气池浮起。 2、地下水位高的地区，应同时向池内加水至容积的一半再填土。回填夯土时，不要用木棒或其它工具碰击沼气池，以免损坏池体。 3、回填土垫至进出料口上沿及法兰圈的高度后，用砖随进出料品的弧度砌墙与地面取平。漏出地面的出料口和法兰护墙口要用木盖盖好，以免发生人畜掉入事故。 4、回填土夯实后，整装地面池棚，理顺输气管道，整好灶具，关好所有截门，待产气后使用。 （六）试火 当气压表显示出有气压时，可以放气试火。沼气发酵启动初期，所产生的气体主要是经酸化作用产生的二氧化碳，同时封池时气箱内还有大量空气，因而气体中的甲烷含量低，通常不能燃烧。所以，当沼气压力表小的水柱达到3kpa以上时，应先放1~2次气，待池中气体的甲烷含量达到30%以上时，即可点燃使用。