沼氣的起源及發(fā)展歷史

1、沼氣的起源及發(fā)展歷史一、沼氣的起源沼氣，顧名思義就是沼澤里的氣體。人們經(jīng)?？吹?，在沼澤地、污水溝或糞池里，有氣泡咕嘟咕嘟往外冒出，氣溫越高，氣泡冒得越多，如果我們把這些小氣泡收集起來，用火一點，它就會燃燒。這些氣泡內(nèi)的氣體，就是沼氣。由于最初人們在沼澤中發(fā)現(xiàn)這種氣體，所以就給它命名為“沼氣”。又因沼氣是生物在厭氧條件下產(chǎn)生出來的氣體，因此又叫生物氣。根據(jù)沼氣的來源不同，沼氣分為天然沼氣和人工沼氣兩大類。天然沼氣是在自然環(huán)境條件下有機質(zhì)被

2、微生物厭氧分解產(chǎn)生的，是自發(fā)的厭氧發(fā)酵產(chǎn)物。人工沼氣是在人為創(chuàng)造厭氧微生物所需要的營養(yǎng)條件和環(huán)境條件下，在特定的裝置里，積累高濃度厭氧微生物，分解發(fā)酵配制好的有機質(zhì)而產(chǎn)生的。在自然界中，沼氣分布非常廣泛。除人工制取沼氣外，沼澤、糞窖、陰溝、城市下水道、海洋深處以及人和動物的消化道中都有沼氣存在。譬如：反芻動物的瘤胃就是一個典型的沼氣發(fā)生器，在牛的瘤胃中有大量的沼氣發(fā)酵細菌，這些細菌通過消化分解纖維，形成甲烷和二氧化碳，當其打嗝時，這些氣

3、體釋放出來。自然界稻田中有機質(zhì)在厭氧情況下，經(jīng)微生物作用也會釋放出甲烷。城市生活污水的地下管網(wǎng)，生活垃圾的填埋場都在自然環(huán)境下進行著沼氣發(fā)酵?？傊託獍l(fā)酵是自然界普遍存在的厭氧發(fā)酵過程，只要存在厭氧生態(tài)系統(tǒng)，就普遍產(chǎn)生沼氣，每年從這些地方產(chǎn)生釋放到大氣中的甲烷可達13億噸之多，約占大氣中甲烷來源總量的90%。天然氣也是一種生物氣，它是遠古年代地底下的動植物殘體及其它有機物質(zhì)在厭氧條件下，經(jīng)微生物的分解產(chǎn)生的高品位氣體燃料，其甲烷含量比

4、沼氣中甲烷含量高，一般在95%左右。二、沼氣的成份及燃燒特性沼氣是各種有機物質(zhì)在隔絕空氣，并有適宜溫、濕度條件下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用而產(chǎn)生的一種可燃性氣體。它不是單一的氣體，而是由多種氣體組成的混合氣體，含有甲烷、二氧化碳、硫化氫、一氧化碳、氫、氧、氮等氣體。其中主要成分是甲烷和二氧化碳，甲烷占總體積的55～70%，二氧化碳含量為30～45%。其它幾種氣體含量較少，一般不超過總體積的2%。沼氣燃燒主要是甲烷的燃燒。甲烷是一種理想的氣體

5、燃料，它無色、無味、無毒，分子式為CH4，分子量為16.04，它和適量的空氣混合后即可燃燒，每立方米純甲烷發(fā)熱量為34000焦耳，燃燒時發(fā)出藍色的火焰，并放出大量熱能。每立方米沼氣的發(fā)熱量約為20800～23600焦耳，即1立方米沼氣完全燃燒后，能產(chǎn)生20世紀60年代未到70年代初，我國出現(xiàn)了興建沼氣的熱潮，全國建起了600多萬個沼氣池，基本上都是農(nóng)村家用沼氣池及少量大中型人、畜糞便沼氣池。但由于技術水平的限制及發(fā)展速度過快，沼氣池的設

6、計和施工都很不規(guī)范、缺乏正確的技術管理，能有效使用的沼氣池為數(shù)很少。1979年，國務院成立了全國沼氣建設領導小組，認真總結了沼氣工作中的經(jīng)驗教訓，1988年又成立了中國沼氣協(xié)會，組織1700多名沼氣技術工作者，對沼氣的關鍵技術進行協(xié)作攻關，提出了“因地制宜、堅持質(zhì)量、建管并重、綜合利用、講求實效、積極穩(wěn)步發(fā)展”的沼氣建設方針，開展了大規(guī)模的基礎應用技術研究，引進消化國外厭氧研究新成果，逐步形成了規(guī)范標準的水壓式沼氣池及相配套的科學建池技

7、術、發(fā)酵工藝及配套設備，使我國沼氣建設進入了健康、穩(wěn)步發(fā)展的階段。至1997年底，全國農(nóng)村戶用沼氣池638萬個，大中型沼氣工程600多處，年產(chǎn)沼氣13億立方米。2002年全國戶用沼氣池總量達到1000萬個，畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程1100多處，城鎮(zhèn)污水沼氣凈化池近10萬處。同時建立了從國家到省、地、縣的沼氣管理、推廣、科研、質(zhì)檢及培訓體系。探索了一些以沼氣池為紐帶的農(nóng)村生態(tài)模式，將農(nóng)村沼氣和農(nóng)業(yè)生態(tài)緊密結合起來，促進了農(nóng)村經(jīng)濟和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展

8、，使農(nóng)村沼氣更具生命力。如廣西恭城的“養(yǎng)殖—沼氣—種植”三位一體模式；贛州的“豬—沼—果”能源生態(tài)模式；遼寧的塑料大棚、沼氣池、禽畜舍和廁所相結合的“四位一體”北方能源生態(tài)模式等。這些模式將廁所、豬圈和沼氣池、種植業(yè)結合在一起，人畜糞便自動排入沼氣池，經(jīng)發(fā)酵后生產(chǎn)沼氣供人們使用，沼液、沼渣用來發(fā)展種植業(yè)、養(yǎng)豬、生產(chǎn)蚯蚓食用菌等，綜合經(jīng)濟效益、生態(tài)效益很高，為廣大群眾所歡迎，發(fā)展速度較快。與此同時，我國大中型沼氣工程也有了較快發(fā)展。193

9、6年，由中華國瑞天然瓦斯總行寧波分行負責承建的浙江舟山普陀山洪筏禪院內(nèi)的一個125.172m3的沼氣池，用于煮飯照明，發(fā)酵原料為糞便、廚房廢物和青草。1958年在廣東番禹建成了我國最大的農(nóng)業(yè)沼氣工程，即番禹市橋沼氣發(fā)電站，容積為3000m3，開動44kw的沼氣發(fā)電機。1964年在我國河南南陽酒精廠建成了一座2000m3的工業(yè)沼氣池，利用酒精廢料生產(chǎn)沼氣，80年代又修建了兩個容積為5000m3的大型工業(yè)沼氣池，使該廠擁有沼氣池12000m

10、3，貯氣罐30000m3，日產(chǎn)沼氣4萬多m3，為南陽市215個單位和12751戶居民提供燃氣；同時利用沼氣生產(chǎn)二氯甲烷和三氯甲烷，1993年產(chǎn)量已達1020噸，產(chǎn)值1000多萬元，利稅100多萬元。酒精廢料經(jīng)厭氧消化后，COD除去率達84%以上，BOD除去率為90.8%，懸浮物降低96.5%，大大減輕了對環(huán)境的污染。在南陽酒精廠大型沼氣工程的示范作用下，80年代全國有很多酒廠、糖廠、食品加工廠和畜牧廠修建了大中型沼氣池。至90年代，大中