沼气生物脱硫原理精选(九篇)
第1篇：沼气生物脱硫原理范文
1、当沼气发酵启动之后，即进入正常运输阶段。为了维持沼气的均衡产气，启动后30天左右就应定时进行补料。
2、勤加料、勤出料 沼气池正常使用一个月之后，就可以加料，加料时先关掉脱硫器开关，打开总开关，检查集水器有没有泥沙，软管是否畅通，检查完以后方可加料，加料时必须注意从进料口缓慢加入，以免过快损坏池体。
勤出料和勤加料，应注意以下三个问题。
（1）应做到先出料，后进料。出、进料量要相等。
（2）出料时，保证料液不低于进、出口上沿20厘米，防止沼气逸出。
（3）进出料后，当发现进出料口的液面降到低于进出口的上沿20厘米时，应马上加入适量水。
3、勤搅拌 经常搅拌沼气池内发酵原料，是提高产气率的重要措施。农村户用沼气池，在静止状态下，发酵原料一般分为三层。上层为浮渣层，发酵原料较多，但沼气菌少，原料难以充分利用。如果浮渣层太厚，还会影响新产生的沼气进入贮气箱；中层为发酵液层，含水较多，发酵原料少，沼气细菌也少；下层为发酵沉渣层，发酵原料多，含沼气菌多，是产生沼气的重要部位。
由于存在三个不同层次，发酵原料若不经常搅拌，会出现发酵不均匀问题，这对沼气的产生有很大影响。有的沼气池发酵原料很足，但产生沼气很少，一个很重要的原因，就是发酵原料上层产生了一层浮渣或结了壳。这种情况不仅影响新产的沼气进入贮气箱，而且上、中层含发酵菌少会影响原料的充分发酵。所以，出现沼气池产气率低的问题。因此，经常搅拌发酵原料，对提高沼气池的产气率，是一项很重要的技术措施。一般每3～4天，就要搅拌一次。
搅拌的作用：①发酵原料和细菌充分接触，②避免结壳、分层，③使沼气池内温度均匀。
我县的户用沼气池，一般都未安装搅拌装置，因此，通常可以采用两种搅拌方式：一是采用长棍或其他用具，从出料口（或进料口）插入池内，来回用力抽动数次，以达到搅动池内发酵原料的目的；二是从出料口抽出一定数量的发酵液，再从进料口把原发酵液灌入池内，或把进料口部位的新鲜原料冲入池内，与老原料进一步掺和，用料液推动池内发酵液运动。搅拌的次数：一般可掌握1天1次。三结合沼气池可把每天所产的粪便及时随沼液冲入池内。
4、控制酸碱度、发酵浓度 沼气池内的发酵原料酸性过大（酸碱度小于7）或碱性过大（酸碱度大于8），都对沼气细菌活动不利，因此，应经常用比色板或酸碱度试纸进行检查。实际应用中，沼气池出现过酸的情况较多，过碱的情况少。尤其是新建沼气池启动时，由于一次投料过多或投入接种物不足，经常会出现酸大量积累，酸碱度下降到5.5以下，不利于沼气菌活动，也影响产气。在这种情况下，可以采取以下五种方法中的任何一种方法进行调节。
（1）适当多加些接种物，增加甲烷菌的活性和能力。
（2）加入生石灰水澄清液调节酸碱度。不能直接加入石灰。加石灰澄清液后，要及时进行搅拌，使发酵原料酸碱度均匀，避免出现强碱区而影响沼气菌的生存。
（3）加入适量草木灰，并搅拌均匀。
（4）取出部分发酵原料，再补充部分同等数量或稍多的新鲜富氮有机原料（如人畜粪便）和水，降低发酵原料的浓度。
（5）加入以人畜粪尿为主要发酵原料的沼气池，为避免出现偏酸，可在原料中拌一些草木灰，调节酸碱度，提高产气率。
新建沼气池发酵经过一个月以后，有机物质消化过多，如果还没来得及补充原料，酸碱度上升大干8时，必然会影响沼气菌活动。这时，应及时向池内加些新鲜牛粪、马粪和青草，并加水调节。
因为沼气池经常进出料，必然会造成池内水量过多或过少，不利于沼气发酵的正常进行。因此，应及时注意调节沼气池内水量的变化，适时进行调节，以保证沼气池的正常发酵产气。一般农村户用沼气池发酵原料的含水量应保持在90%～94%为宜。发酵原料干物质浓度，夏季控制在6%～8%，冬季控制在8%～10%。池内浓度过大过少，都要进行调节。
二、加强越冬管理
沼气池产气受温度的影响很大，夏季气温高，细菌活动繁殖快，产气量就多；冬季气温低，细菌繁殖慢，甚至于停止活动，少产气或不产气。因此如何提高沼气池的发酵温度，尤其是冬季如何做好沼气池的防寒保温增温工作是一个很重要的问题。
沼气池越冬管理期为11月上旬至3月下旬。这一时段的气温低于土壤温度，致使沼气池由吸热变为放热，池内温度下降速度较快。所以，要提早采取有效措施，保护好池内温度，减缓池内温度下降的速度，要保持沼气池内的温度不低于15℃，才能保证沼气池的日常产气量。采取的主要措施是：
1、因温度超高沼气产量越大，应尽量设法使沼气池背风向阳。
2、冬季到来之前，防止池温大幅度下降和沼气池冻坏，应在沼气池表面覆盖柴草、塑料膜或塑料大棚。
3、在沼气池上进行作物秸秆堆沤，堆沤会产生大量热量，可给沼气池进行保温和增温。
4、采用覆盖法进行保温或增温，其覆盖面积都应大于沼气池的建筑面积，从沼气池壁向外、延伸的长度应大于当地冻土层深度。
5、将沼气池建在猪圈厕所下面，变露天池为室内池。
6、发酵原料必须充足，每年10月中下旬，要不断添加质量较高的新鲜原料，是沼气池保持长时间产气。添加的原料以骡马粪、猪粪为主，投料量占总发酵料液的4.6%，投料时间选择在气温高的中午进行。进料的原则是少量多次，没15～20天添加一次新鲜原料，进料时一不降低持稳为标准，同时在出料口取出等量的发酵液，进出料口等部位也应采取相应的保温措施。
7、挖防寒沟。
常见故障及排除方法
一、沼气灶常见故障与维修
1、火焰摆动 有红黄闪光或者黑烟，没有淡蓝色的内焰，甚至有臭味。原因可能是由于一次或二次空气不足，喷嘴孔过小，火孔堵塞。排除方法：调整进入燃烧器的沼气与二次空气量，加大喷嘴和燃烧器的距离，清除喷嘴及火孔内堵塞物。
2、火焰过猛，燃烧声音太大，原因可能是一次空气过多，或者灶前沼气压力太大。排除方法：可以用关小调风板或灶前开关的办法解决。
3、火焰脱离火孔，不放锅时，脱火或熄火，火盖最外两圈脱火。原因可能是：燃烧器不符合要求，火孔数量少，出火孔面积小；沼气压力过大，流速太快；火盖上火孔堵塞，出火孔面积减少，一次空气引射不进来。排除方法：选出技术性能好的灶具；控制灶前压力为额定压力；疏通火盖上的火孔。
4、火焰大小不均匀或有波动。原因可能是燃烧器堵塞或者燃烧器放偏了，与喷嘴没有对中造成的；管道里有凝集水引起火焰波动。排除方法：疏通燃烧器；调校燃烧器喷嘴；排除管道里的凝积水并安装集水器。
5、火焰偶显蓝色，离火源不能燃烧，或虽能点燃，但不能自动引着。这种情况常出现在初进料的新池或刚换料的老池试火阶段，说明气体中甲烷含量不多，一般过几天就正常了。
6、火焰成蓝色，火苗长而飘荡无力。原因可能是燃烧时开关开得过大或风门关闭，致使沼气多一次空气少造成的。排除方法：调小开关或开大风门，使沼气和空气配合适当。
7、火焰蓝中带黄，火苗短而响声大。原因是燃烧时沼气少，空气多。排除方法：开大开关或调小风门。
8、灶面火小，喷嘴处冒火。原因可能是：沼气冲力不足，火孔过大造成的回火现象；引射管内阻塞，有碍沼气喷出。排除方法：开大开关、风门；清除障碍。
9、火苗分布不匀，燃烧器外圈无火。原因可能是：外圈火孔锈蚀、堵塞；沼气供应不足，空气带得不够；排除方法：应疏通火孔板；开大开关，调大风门。
二、沼气灯的常见故障与维修
1、沼气灯纱罩容易冲破脱落。原因可能是：耐火泥头破碎，中间有火孔；沼气压力过高；纱罩没有安好，点灯时受震动。排除方法：控制灯前压力为额定压力；注意用玻璃罩保护，防止蚊蝇扑撞。
2、沼气虽多、但灯不亮、无白光或发红。原因可能是：喷嘴孔径过小或堵塞；喷嘴过大，一次空气引射不足；风门孔的位置未调好；纱罩质量不好或受潮。排除方法：加大沼气量；调节进风量；更换纱罩。
3、纱罩壳架外有明火。原因可能是：沼气量过大；一次空气量不足。排除方法：关小进气阀门，降低沼气压力或更换小的喷嘴；调节进风量。
4、灯光由正常逐渐变弱。原因可能是：沼气压力降低，气量减少；喷嘴堵塞。排除方法：调节进气阀门，加大沼气量；疏通喷嘴。
5、沼气灯忽明忽暗。原因可能是：燃烧不稳定，引射器设计加工不好；输气管内积水或堵塞。排除方法：调整、检查引射器；清除管内积水和杂物。
三、沼气池使用时常见故障及处理方法
沼气池在使用过程中，由于各种原因，会出现一些故障，这些故障不排除会影响用户用气、用肥，严重的会造成弃而不用，给用户带来损失。现将沼气池在使用过程中常见故障的诊断和排除方法介绍如下：
（一）沼气池故障的分类与诊断方法
沼气池故障一般可分为三类：一是输气管道和燃气用具故障；二是沼气池池体故障；三是沼气发酵故障。不同类型的故障，其排除方法也不同。
燃气用具发生故障一般都很直观，诊断也很容易。一般来说，沼气灶、灯等用具不会同时发生故障。如果只有其中的一项沼气用具不能正常工作，则可以肯定产气是正常的，此时只需更换沼气用具即可。
沼气池使用的故障又分为有气故障和无气（包括少气）故障。有气故障就是气很多但不能正常燃烧。此种情况多发生在新建沼气池或大换料以后，一般是发酵不正常所致，所产的气为酸气，不能燃烧。
无气或少气故障，原因则比较复杂，三类故障的可能性都有，需采取一些综合的方法进行诊断。常见的诊断方法是：
1 直观法。主要是从沼气池出料口看沼气发酵是否正常，如果出料口料液呈褐色，将料液稍微搅动一下，液面有气泡，则说明发酵正常，不是发酵故障。
2 分段排除法。主要诊断是输气管道部分故障还是池体部分故障，一般首先检测输气管道部分是否漏气。其方法是：在池体天窗口盖板导气管处，将输气管道折叠夹紧，同时将各用气具开关关闭，在灶前的用气开关前（或其它管道上）增加一个“三通”，在“三通”新增端接一段软管，并接上开关，用打气筒由此处向输气管道中充气，直至气压表读数达到设计额定压力（水压式沼气池5～6个气压）后关闭开关，观察24小时，气压表读数下降在3%以内，说明输气管道不漏气。如果大于3%，说明输气管道有故障，此时可用肥皂液涂抹输气管道查找漏气部位。
如果输气管道部分不漏气，则肯定是沼气池池体漏水、漏气，导致沼气池无气或少气。应对池体进行检测，判断是装料液部分故障还是气室部分故障。检测方法是：将池内料液出尽，重新装清水清至零液面，将水位做好记号，观察24小时，看水位是否下降，判断是否漏水。如果不漏水则说明是气室部分故障。
（二）沼气池常见故障的处理方法
1 新建沼气池启动或旧沼气池换料后重新启动，压力表水柱上升慢，气柜浮不起来。原因可能是：输气系统、气柜或沼气池气室有漏气现象：发酵菌种不足，启动慢；池温太低，启动慢；水压式沼气池加料不足，进料口或出料口跑气。上流式浮罩沼气池溢流管跑气。排除方法：检查输气系统、气柜、沼气池和溢流管，找出漏气部位并维修好；增加发酵菌种，加快启动速度；加入热性发酵原料如：牛粪、酒糟，或在晴天打开顶盖（此时应特别注意安全）待池温上升后再将池盖盖好，也可在晴天中午时加池塘水。
2 开始气量足，使用好，运行一段时间后，气量明显减少，进料口或溢流管冒气泡。原因可能是：池内发酵料液结壳。排除方法：打开顶盖，破除结壳，并安装通气篓或破壳装置。
3 原来气量足，使用好，一段时间后气量明显减少，或突然没有气。原因可能是：输气管道漏气；沼气池漏气；贮气柜漏气；压力表中的水被冲掉。排除方法：检查输气管道（方法是将燃气具前的开关关好，用肥皂水涂抹）、贮气柜、沼气池，找出漏气部位并进行处理；把压力表中的水重新加满。
4 用气时压力表水柱波动，火力时强时弱。原因可能是：管道里有凝积水。排除方法：排除积水，并在管道积水处安装集水装置。
5 新池子加料很久不产气，或产气但气不能燃烧。原因可能是：启动时加的水温度太低，影响到池温太低，沼气池无法启动；发酵料液酸化；没有加接种物；加入的发酵原料中含有能杀死沼气细菌的有毒物质。排除方法：发酵原料先堆沤，发热后再投入池内，加入经阳光晒热的池塘水；先用PH试纸测定，确定原料偏酸性，再用石灰水或草木灰中和；加入含沼气细菌的接种物如活性污泥等；重新投料启动。
6 大换料3个月后，产气越来越少。原因可能是：原料不足。排除方法：按要求及时添加新料。
7 沼气压力虽高，但火力不足。原因可能是：沼气中甲烷含量低，发热量小。排除方法：调节好发酵原料的酸、碱度，加添含菌种多的活性污泥。
四、户用沼气调控净化器常见故障及造成原因
脱硫器的常见故障主要是被烧坏，其原因可能有以下两方面：
1 对于正常产气的沼气池，在从出料间大量出料时，用户使用沼气做饭，就会使脱硫器内进入大量空气，脱硫剂发生还原反应产生大量的热，烧坏脱硫器。
2 用户在用气的过程中，沼气池因产气量大顶开活动盖或重新装料导致活动盖开启，即使重新密封后，沼气池贮气间也会存在大量空气。沼气池重新产气后这部分空气会从管道中进入脱硫器，与脱硫剂发生还原反应烧坏脱硫器。
户用沼气调控净化器（脱硫器）使用注意事项
1 沼气池初次启动时，排出气室内气体时不要经过净化器。
2 使用灯具、灶具时，严禁出料。
3 一次性出料较多时，应关闭输气管道上的总开关及调控净化器上的开关。
4 如因产气量大、顶开活动盖或重新装料需要重新密封活动盖时，应同时进行脱硫剂再生或更换。
第2篇：沼气生物脱硫原理范文
关键词：新能源；沼气发电；内燃机
中图分类号：TU241文献标识码： A
引言
生物质垃圾就是人们在生活中所产生的废物，包括固体或液体等多种形态。人们自己难以进行分解，而且若以焚烧的方法，很容易产生多种有害气体。所以，只能将其进行填埋，形成垃圾填埋场，而垃圾的数量越来越多，填埋场也要采取相关措施，处理过大的垃圾。沼气发电就是一种有效的方式，不但处理了多余的废物，还生成了有利能源，再供给人们生活。从目前来看，处理城市生活垃圾的主要方式是进行填埋，处理垃圾的数量已达85%以上，且如果不科学的治理填埋场释放的沼气，那么人们的生活环境和身体也受到影响。
一、沼气资源的特点
沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种混合气体。沼气是多种气体的混合物，一般含甲烷50～70%，其余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等。其特性与天然气相似。沼气无色、无味、无毒，比空气轻，难溶于水，易燃。沼气是性能较好的燃料，纯燃气热值为21.98MJ/m3(甲烷含量60％、二氧化碳含量32％)时，属中等热值燃料，沼气还是可再生能源。因此，高效的利用沼气资源，可以有效的减少污染，也使资源得到了综合利用。
二、沼气发电动力装置
（一）、工艺系统的拟定
确定了设计方案，现在拟定相应的沼气发电工艺系统图。大型沼气发电综合利用工程将有机垃圾、餐厨垃圾和污水厂污泥等废弃污物经过厌氧消化反应全部转变成了沼气。垃圾填埋场沼气经收集后与厌氧沼气，经过净化后进入沼气发电机组进行燃烧发电，进气压力为4000Pa，排烟温度为550℃，给水温度80℃，回水温度70℃。从发动机排出的水通过换热器，使水温降低，从而加热冷却水，使预热后的冷却水进入余热锅炉，通过发动机的烟气使之进一步加热冷却水，使加热后的冷却水足够满足厌氧消化池的热量需求，不断的循环下去。工艺系统流程图如1。
图1沼气发电机发电的工艺系统流程图
（二）、沼气发电机组方案
沼气发电一般有以下两种方案：（1）采用点燃式沼气发动机组；方案（2）采用压燃式沼气发动机组。两种方案的特性参数如表1所示：
表1两种沼气发动机的比选
方案（1）中的点燃式沼气发动机组具有模块化，操作容易，可实现自控，不需要添加额外燃料，考虑到本设计对象为整个广州市区范围内固废厌氧产沼，经计算得知日产沼气量为5.3×105m3/d，且产量稳定、几乎不会出现停气的情况，可避免因双燃料系统所导致的系统过于复杂和可靠性降低的问题，故可选方案（1），即用点燃式沼气发动机。
燃气内燃机与其他发电设备的比较如表2，从中可以看出，相对于燃气内燃机，其他燃气发电设备如燃气轮机、微轮机、燃料电池等，投资成本要比燃气内燃机高得多。而且燃气内燃机具有发电效率高、对气源进气压力（中、低压）、进气温度要求低，热值范围广，功率范围覆盖20kW-5000kW，可以单机运行也可以多台机组并机、并网运行，建站灵活。投资成本低，投资回收期快。机组操作方便，启动停车迅速，维护简单。
表2燃气内燃机与其他发电机的区别
（三）、发电机组的热经济性指标
1、发电机组的效率
发电效率：
发动机总功率：
2、发动机组排烟利用的效率
烟道出口烟气温度基本能达到550℃，经针型管余热锅炉换热后烟气温度120℃；烟气密度ρ＝1.293kg/m3；烟气比热C＝0.257kcal/kg・℃，烟气由550℃降为120℃时，释放的热量为：
3、循环水的利用效率
水的比热C＝4.192KJ/kg・℃，循环水流量：10000/24=416.7m3/h
单台发动机的总热能利用效率为：
三、沼气发动机的关键技术
沼气发动机要解决的核心问题是沼气的净化处理和混合。
（一）、沼气的净化处理
沼气的产生主要是通过无氧环境下污水、污泥中的厌氧菌菌群的作用，使有机物经液化、气化而分解成沼气。生成的沼气中含有腐蚀性介质，有微量的水分和H2S等，这些腐蚀性介质会对输气管道和发动机部件产生腐蚀，影响发动机的正常运行和使用寿命。
沼气的提纯方法有:NaOH水溶液吸收法、沸石吸附法(PSA法)和膜分离法。由于沼气干法脱硫适用于含硫量较低的燃气，工艺简单，成熟可靠，二次污染物排放量少。根据本项目的沼气产量及硫化氢含量，拟采用干法脱硫。
脱硫塔一般由塔体、封头、进出气管、检查孔、排污孔、支架及内部木格栅等组成。根据处理沼气量的不同，在塔内可分为单层床或双层床。从减小沼气的压力损失，便于更换脱硫剂的角度和污水厂的沼气产量多方面考虑，选用分层式径向型脱硫塔。沼气从塔底进入内筒，沿径向穿过脱硫剂床层，然后顺着外筒与塔壁的环隙，从下部引出。其特点是流通截面大、压降低，气体变速通过床层。径向型结构一般适用于直径大于3米的场合。内筒、外筒的布孔及防止分层短路，是该脱硫塔设计的关键。为保证脱硫效果，脱硫塔内氧化铁的装填量应保证反应层高度与脱硫塔直径之比大于3～4。本项目设置脱硫塔直径为4米，高度为13米的脱硫塔3座（两用一备），以满足沼气脱硫之用。
（二）、沼气发电机组的防腐处理
沼气中含有的H2S和水分形成弱酸液，对管道及发动机的金属部件产生腐蚀，特别是对铜质及铝质部件腐蚀更为严重。因此，应对输气管道中的易腐蚀部件进行防护处理。另外，沼气中的H2S燃烧会产生S02，S02的腐蚀性更强，所以燃烧室和排气管均应采取防腐措施。
（三）、电控混合器技术
普通的燃气发动机在CH4浓度变化时无法自动调节空燃比，会导致发动机的输出功率和转速波动较大，甚至因点火问题停机。沼气发电机组采用电控混合器，电脑实时监控燃气的燃烧情况，将信号发送到ECU，然后由ECU发出信号，改变气道的流通面积，从而根据CH4浓度的变化合理匹配沼气和空气的流量，实现实时调节空燃比。
（四）、沼气增压机
增压机是专门为沼气而设计的用以改善沼气压力不足的现象，使沼气燃烧得更充分，火力更大。由于泵的负压作用，使气体更容易稳定收集，它广泛用于各类沼气池和远距离输送沼气。
消化池沼气产生的压力为：2000Pa～4000Pa，进气管道损失压力为366Pa，沼气在管道中的流速为8.13m/s，沼气的密度为1.22Kg/m3，沼气的流量为2.1×105m3/d，因此选择增压机需要的最大风压为：
（五）、沼气安全系统
沼气虽然具有很高的资源化利用价值，但也具有一定的危险性，如当空气中甲烷含量超出一定限值时，遇到火源或高温热源开始燃烧，并易引起火灾，甚至发生爆炸。而且，若空气中CO2的含量达到一定浓度也具有一定毒性，如当空气中的二氧化碳含量增加到30%左右，人的呼吸就会受到抑制，以致麻木；沼气中硫化氢也是一种有毒气，当硫化氢达到600-1000μL/L时，30分钟内会致人死亡。因此，在沼气发电系统设计中，最重要的一点就是考虑消防安全的因素，与环境敏感点之间留有一定的安全防护距离，特别是在总平面布置时，要充分考虑各个构建筑物的位置及距离，同时在厂房内设置可燃气体报警器，重点部位（如增压机房）应满足防爆设计规范。
结束语
沼气发电是提高沼气综合利用的有效方法，也使沼气的利用有了更为广阔的前景。它即能提供清洁能源，又能解决环境问题。尤其是具有一定规模的大中型沼气工程，沼气发电应是其运营的首选途径。如果能实现热电联产，经济效益将更为显著。从我国沼气生产潜力、发电设备水平、市场需求以及国家政策导向来看，可以预见沼气发电有很大的发展空间。
国外的发展经验表明，目前沼气发展的原动力主要是政策激励，沼气发展迅速的一些国家，都有相应的激励政策，包括价格激励、财政补贴、减免税费、配额制度以及加强科研投入等，这些经验对我国发展沼气发电产业极具借鉴价值。
参考文献
[1] 岳胜兵,张衍林,梁浩,雒华杰.沼气发电技术的研究与应用[J].现代农业科学,2008,1(15):47-52.
第3篇：沼气生物脱硫原理范文
【关键词】沼气；开发；运用；研究
沼气是多种有机质（如秸秆、杂草、人畜粪便、垃圾、污泥等）在一定温度、湿度、酸碱度及厌氧条件下，通过种类繁多、数量巨大、且功能不同的各类微生物分解代谢产生的一种可燃性混合气体。主要成分是甲烷（化学式：CH4）。
一、当前农村沼气形成的一般原理
目前农村使用的普遍的沼气装置主要有三部分，部分组成分别是发酵装置、净化装置、应用装置。（1）发酵装置。发酵池是沼气产生的场所。发酵池是一个严格密闭的发酵装置，是人工制取和贮存沼气的一种设备。主要由发酵室、进料口、出料口、水压箱、活动口（水封圈）、活动盖、导气管等组成。人畜粪便、农作物秸秆、厨房废弃物等有机材料从进料口进，在发酵室内通过厌氧发酵产生气体，再通过导气管导出，进入净化装置。（2）净化装置。从厌氧沼气池中出来的沼气中含有大量的水气、粉尘杂质、硫化氢等有害气体。导出的沼气经过其水分离装置初步脱水除尘后然后进入脱硫塔净化器，利用合理的反应条件可经济地将沼气中的硫化氢脱至200ppm以下，脱硫后的沼气进入沼气增压泵进行增压输送，再用来电灯照明、烧水做饭等。目前有些脱硫净化器和增压泵合二为一了。（3）沼气池的建造。第一，材料情况。目前农村沼气池的建造材料主要有三种：一种是用砖水泥建筑，二是用金属模具，再用水泥建造，三是用橡胶模具。第二，原料情况。目前大多的户用型沼气的原料就是人类和动物的粪便（动物主要是猪）其他的原材料很少应用。第三，地理情况。沼气池的厌氧发酵是需要一定的温度、湿度、酸碱度和厌氧条件下。一般来说沼气池里的温度越高，密闭的空间，湿度适中，酸碱度适中对发酵是最好的效果。
二、当前农村使用沼气的应用与研究
（1）沼气使用优点。第一，提高了农民的生活质量和生产效率。随着沼气的发展，用沼气做饭、照明或做动力燃料，发电、烧锅炉等效果也十分显著，深受农民欢迎。第二，广泛施用沼肥提高作物成活率。由于人畜粪便及秸秆经过密封发酵后，在生产沼气的同时，会产生一定量的沼肥，沼肥中因存留丰富的氨基酸、B 族维生素、各种水解酶、某些植物激素和对病虫害有明显抑制作用的物质，对各类作物均具有促进生长、增产、抗寒、抗病虫害的功能。施用沼肥可以有效地改良土壤性状，提高农作物的质量和产量，用沼肥完全取代化肥，还能生产出符合国际市场准入标准的无公害有机蔬菜，不但节省化肥、农药的喷施量，也有利于绿色产品生产。第三，发展畜禽养殖和作物种植。发酵产生的沼气可做燃料产热发电，沼肥是作物良好的有机肥料，充分缓解了“三料”（ 燃料、饲料和肥料） 之间的矛盾，促进了畜牧业和种植业的发展。第四，节省劳动力和资金。大力发展沼气技术，使利用沼气的农户减少日常的经济开支，得到了实惠。第五，发展利用沼气技术是卫生环境工作的一项重大变革。发展利用沼气技术，人畜粪便投入到沼气池密封发酵，粪便中寄生虫卵可以减少95%左右，不仅使农民居住的环境卫生大有改观，而且还能控制和消灭寄生虫病，为搞好农村除害灭菌工作找到新的途径，有利于减少和控制畜禽疫病的传播。（2）沼气使用中的存在的问题。第一，普及度不广。据对渝北区石船镇农户的调查中，仍然有很多的农户对沼气的建筑和使用沼气了解都不是很深，他们有的根本不知道沼气，还有一部分人想使用沼气但是不想建沼气池。第二，人们在使用沼气池时，对于沼气的安全问题处理不是很好，在调查中发现有的用户在使用沼气时为防止因沼气过多而发生爆炸时都采用了在发酵室的上面或是出料口压很重的重物。这种方法是不科学的。因为在上面压很重的重物，如果里面的气压很大的时候，气体就会压迫导气口或是进料口这样也会引起爆炸。第三，沼气的连续性问题。在我们的调查中发现有一部分农户建了沼气池，也使用过沼气池，但后来沼气池就被搁置不用了，在他们的使用中发现产生的沼气的连续性、稳定性不是很好。
第4篇：沼气生物脱硫原理范文
【关键词】环境生物技术；生物治理方法；生物技术应用
环境生物技术是21世纪国际生物技术的一大热点，兼有基础科学和应用科学的特点，在环境污染治理中，主要利用微生物、少部分利用植物作为污染控制的生物，是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术，其处理污染物通常能一步到位，最终产物大都是无毒无害、稳定的物质。在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、环境污染的修复和重污染工业企业的清洁生产等各个方面，环境生物技术都发挥着极为重要的作用。
随着细胞融合、基因工程、分子生物等技术的发展，环境生物技术得到了进一步的开发，研究领域不断扩大，已成为一种经济效益和环境效益俱佳的解决环境污染问题的有效手段之一。同时，随着人们环境意识和生态概念的不断加强，市场对生物技术、生物产品的需要明显增多，政府也更加重视生物技术的发展，环境生物技术本身也将更加成熟。
一、环境生物技术
在废气及大气污染治理中的应用采用生物技术控制和处理废气，将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质，从而净化空气，是一项空气污染控制的新技术。目前采用的方法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等，所采用的生物反应器为生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。
（一）生物过滤法
生物滤池内部填充活性填料，废气经加压预湿后从底部进入生物滤池，气体中的无机污染物、有机污染物或恶臭物质与填料上附着生成的生物膜（微生物）接触，被生物膜吸收，最终被降解为水和二氧化碳或其它成分，处理过的气体从生物滤池的顶部排出。该方法的特点是设备少、操作简单、不需外加营养物、投资运行费用低、去除效率高，但反应条件较难控制、占地面积较大。
（二）生物洗涤法
生物洗涤法分为废气吸收和悬浮液再生两个阶段，通常由一个装有填料的洗涤器（吸收设备）和一个装有活性污泥或生物膜的生物反应器（再生反应器）构成废气从吸收设备底部进入，向上流动，与顶部喷淋向下的生物悬浮液在填料床中相互接触，经传质过程进入液相，再进入微生物细胞内或经微生物分泌的胞外酶作用分解，净化后的气体从吸收设备顶部排出。吸收了废气的生物悬浮液从再生反应池的底部进入，通入空气充氧，废气被微生物氧化利用的过程也就是悬浮液的再生过程，再生后的悬浮液再进入吸收设备进行顶部喷淋，吸收与再生两个过程反复进行。该方法的特点是反应条件易控制、压降低、填料不易堵塞，但设备较多，需外加营养，成本较高，对溶解度小的化合物难以处理。
二、环境生物技术在水污染治理中的应用
环境生物技术中利用微生物的降解作用来处理水中污染物的方法，通常被称为生化处理方法或生物降解法，以植物吸收为主来净化土壤与水体的方法有土地生物修复、生物塘和人工湿地技术等。
（一）生化处理技术
由于生化反应的过程、条件和参与反应的微生物种类的不同，生化处理技术可简单地分为好氧与厌氧降解两类，两类生化反应的基本过程如下：好氧降解：有机物+氧气+好氧微生物/酶水+二氧化碳+无机养分+能量。厌氧降解：有机物+厌氧与兼氧微生物/酶降解的有机产物+无机养分+能量。
（二）生物自然净化技术
生物自然净化技术体系主要包括水体生物处理系统的生物塘（厌氧塘和氧化塘）和土地处理系统的人工湿地。生物自然净化技术投资少，运行费用低，但占地面积大，出水水质不易控制。
生物塘以太阳能为初始能源，通过在塘中种植水生植物，利用植物吸收等方式带走污染物以净化水体。氧化塘中除选育合适的水生植物外，还增加了曝气，以促进水体中生物的好氧降解。传统的生物塘占地面积大，污水停留时间长，处理效率较差。目前通过培育高效水生净化植物（水葫芦、芦苇、水莴苣等），建立组合曝气、水生植物、水产养殖为一体的复合生态系统，增强了生物塘的处理功能，促进了水体生物处理技术的发展。
三、环境生物技术在固体废弃物处理中的应用
利用生物技术处理固体废弃物中的城市生活垃圾和农业废弃物，主要方法是卫生填埋、堆肥和发酵沼气。
（一）卫生填埋。卫生填埋是将城市生活垃圾存积在大坑或低洼地的卫生填埋场，填埋场下层应有不透水的自然隔水基质或人工隔水层，在填埋场设置排气口和监测系统，每天填入的垃圾压实后铺盖一层土壤，并通过科学管理来恢复地貌和维护生态平衡。其原理是利用微生物将垃圾中的有机物分解。垃圾通过卫生填埋还可产生沼气。
（二）堆肥。堆肥是固体基质在有效的低温条件下的发酵过程，适用于生活垃圾的处理。其基本步骤是：废弃物―预处理―堆肥―后处理―存放。对堆肥处理器进行足够的通气是堆肥成功的关键。该技术安全性高，成本低廉。
（三）发酵产生沼气。主要利用畜禽粪便、农作物秸秆、生活污水等。其原理是微生物厌氧发酵使有机质降解，产生沼气，此法在农村有着广阔的发展前景，沼气不但可用作照明和燃料，还可建成以沼气工程为纽带的“猪、沼、果”生态农场等生态农业模式。
第5篇：沼气生物脱硫原理范文
关键词：基础化学；电力知识；探索
作者简介：廖强强（1971-），男，江西新干人，上海电力学院环境与化学工程学院，教授；杨延（1962-），女，上海人，上海电力学院环境与化学工程学院，副教授。（上海 200090）
基金项目：本文系上海市高等教育学会重点课题（课题编号：ZDGJ4-10）、智能电网储能技术上海高等教育“085”工程建设项目资助的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0094-02
基础化学包括无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、普通化学。基础化学是环境工程系学生必修的课程，是学生进一步学习专业课程的垫脚石。笔者结合学校的工科背景、电力特色，跟踪国内外现代科技发展，在基础化学教学中引入和渗透与电力行业、新能源相关的化学知识、应用案例，使基础化学课程中的理论知识与电力、新能源的专业应用有机地结合起来，做到理论紧密联系实际，开展了具有电力特色的基础化学教学活动。
一、氢燃料电池
在“无机化学”的氢气一节中，增加了氢气作为清洁能源的新用途的教学内容。因为氢气在氧气中燃烧后只生成水，再无其它生成物，所以用氢燃料电池作汽车动力，对环境无污染。因此，用氢燃料电池的汽车是名副其实的绿色汽车。世界上一些先进国家都在研究开发氢燃料电池。1999年初，戴姆勒－克莱斯勒公司和壳牌公司在冰岛政府的支持下公布了“氢经济”的国家计划——用无污染的氢能源代替所有小轿车、公共汽车上使用的柴油和汽油。目前，德国也已经推出了各种氢燃料电池汽车。
氢燃料电池的工作原理是将氢气输送到电池的负极，经过铂等贵金属催化剂的作用，氢原子中的一个电子被解离出来，失去电子的氢离子（即的质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池的正极，而这个电子则只能经过外部电路，到达燃料电池正极板，从而在外电路中形成电流。电子到达正极板后，与氧原子和氢离子重新结合为水。只要源源不断地给负极板供应氢，给正极板供应空气，并及时把水蒸气带走，就可以不断地产生电能。燃料电池车的能量转化效率比传统汽车高60%～80%，是内燃机的2～3倍。燃料电池的燃料是氢气和氧气，生成的是清洁的水，能量转换过程中不产生CO和CO2，也没有其他污染物排出。因此，氢燃料电池汽车是真正意义上的零排放的绿色交通工具，氢气是完美的汽车能源。
二、碘离子的缓蚀协同作用
在“无机化学”的卤素元素一章中，讲到碘化物有许多功用，比如碘和碘化物的酒精溶液（碘酒）用作消毒剂，碘仿（CHI3）用作防腐剂，碘化银用于人工降雨等。除此以外，碘离子还可以用作锅炉酸洗时碳钢的缓蚀剂。在用氨基磺酸作为锅炉的化学酸洗剂时，单独加入烷基咪唑啉时缓蚀效率可达90%，单独加入碘化钾时缓蚀效率可达76%，如果在烷基咪唑啉中添加少量的碘化钾，则缓蚀效果可显著提高，达到97%。[1]这是因为碘离子首先和带正电的铁表面吸附，而使铁表面带负电荷，带正电荷的咪唑啉阳离子再和负离子作用吸附于铁表面，提高了咪唑啉的缓蚀效果。碘负离子在介质中的溶剂化程度较低，越容易被金属表面吸附，因此称之为特性阴离子。缓蚀剂借助特性阴离子与金属表面的吸附如（图1）所示。图1中M为金属，X-为特性阴离子，L+-R为阳离子型缓蚀剂。将碘离子的功用与锅炉化学清洗联系起来，既加深了同学们对元素化学知识的理解，又引入了电厂化学的专业知识。
三、烟气脱硫
在“无机化学”的氧族元素一章中，介绍了硫的各种化合物，其中讲述了SO2排放是造成我国大气污染及酸雨情况不断加剧的原因，烟气脱硫（FGD）作为控制以高硫煤为燃料的锅炉烟气污染的有效措施，正被越来越多的国家接受和采用，采用最多也最成熟的是以石灰石浆为吸收剂的湿法烟气脱硫技术。脱硫过程主反应为：
SO2 + H2O H2SO3 吸收
CaCO3 + H2SO3 CaSO3 + CO2 + H2O 中和
CaSO3 + 1/2 O2 CaSO4 氧化
CaSO3 + 1/2 H2O CaSO3·1/2H2O 结晶
CaSO4 + 2H2O CaSO4·2H2O 结晶
CaSO3 + H2SO3 Ca（HSO3）2 pH控制
同时烟气中的HCl、HF与CaCO3的反应，生成CaCl2或CaF2。吸收塔中的pH值通过注入石灰石浆液进行调节与控制，一般pH值在5.5～6.2之间。
通过引入烟气脱硫工艺的介绍，学生们不但了解了SO2是大气污染的主要原因之一，而且了解到火电厂为了控制SO2排放采取了切实可行的措施。
四、钠硫储能电池
在“无机化学”的氧族元素一章中，介绍了一种多硫化合物，学生们觉得是一种不稳定的物质，好像没有实际用途，其实不然。钠硫电池（含多硫化钠）作为新型化学电源家族中的一个新成员出现后，已在世界上许多国家受到极地重视和发展。钠硫电池具有许多特色之处：一是比能量高，其次是可大电流、高功率放电，再次是充放电效率高。由于采用固体电解质，所以没有通常采用液体电解质二次电池的那种自放电及副反应，充放电电流效率几乎100％。国外重点发展钠硫电池在固定场合下（如电站储能）应用，其优越性越来越明显。如日本东京电力公司（TEPCO）和NGK公司合作开发钠硫电池作为储能电池，其应用目标瞄准电站负荷调平、UPS应急电源及瞬间补偿电源等，并于2002年建成容量为8MW的储能钠硫电池装置。上海硅酸盐研究所在钠硫电池的研发方面也取得了重大进展，研发出世界上最大的钠硫单体电池。
五、渗透压发电
在“物理化学”课程中讲了渗透压的概念后，补充了海水渗透压发电技术，这是一种新颖的可再生能源发电技术，利用液体具有渗透压的原理，当河流汇入大海时，由于河水与海水分别含有不同浓度的盐分，会促使“河流淡水”与“海洋咸水”相互渗透，产生很大的海水渗透压，从而推动涡轮机进行发电。
海水渗透压发电非常环保。因为海水渗透压是一种从自然物理过程中获得的能源，不会产生任何污染物，更不会排放出CO2。而且，由于海洋与河流是现成的资源，所以海水渗透压的收集成本相对比较低，也比较容易获得，而且海水发电也不会受到天气因素的制约。
挪威国营电力公司Statkraft在2009年11月宣布在奥斯陆峡湾岸边建造了全球第一座渗透压（osmotic）发电厂原型，并希望在2015年之前建造一座可投入商业使用的发电厂，生产约25MW的电力，足以为1万户家庭供电。
六、沼气发电
在“有机化学”中讲到最简单的有机化合物就是甲烷。甲烷作为一种清洁能源，受到人们的广泛重视。甲烷的一个重要应用就是沼气发电。将人畜粪便、秸秆等有机物在隔绝空气并且适宜的温度和湿度下，通过微生物的发酵作用就可以产生沼气。甲烷是沼气的主要成分，约占所产生的各种气体的60%～80%。甲烷气体无色无味，是一种理想的气体燃料，与适量空气混合后即可燃烧。纯甲烷的发热量为 34kJ/m3，每立方米沼气的发热量约为20.8-23.634kJ/m3。1m3沼气完全燃烧后，能产生相当于0.7kg无烟煤提供的热量。
沼气燃烧发电是一项大规模沼气利用技术，它将厌氧发酵处理产生的沼气过滤后密闭输送到燃烧设备，燃烧发电。图2为 沼气发电装置示意图。沼气发电具有高效、节能、安全和环保等特点，是一种分布广泛且价廉的分布式发电方式。
七、十八烷基胺停用保护技术
在“有机化学”中烷基胺是一类重要的化合物。十八烷基胺停用保护技术是火电厂热力设备停用防腐保护的一种重要措施。如果没有良好的停用防腐保护措施，热力设备停运期间的腐蚀比运行期间严重得多。十八烷基胺，属于脂肪胺类，分子式为白色蜡状固体结晶，具有碱性，易溶于氯仿，溶于乙醇、乙醚和苯，微溶于丙酮，难溶于水。在火电厂机组滑停时将十八烷基胺加入热力系统后在高温下气化，气态十八胺随蒸汽进入锅炉、汽机及整个热力系统，在金属表面形成一层憎水性保护膜，将空气与金属隔绝，从而防止水及大气中的氧气及二氧化碳对金属的腐蚀。图3为某电厂过热器管经十八烷基胺保护后表现出很好的憎水性，可以减缓过热器管的腐蚀速度。[2]这段知识的引入让学生认识到烷基胺不再是一种只停留在书本上、触摸不到的物质，它是实实在在的、有具体应用的东西。
八、结论
在确保基础化学基本教学内容的前提下，引入和渗透在电力行业、新能源技术领域有具体应用的基础化学知识点，不但可以加深同学们对基础化学知识的理解，而且拓展了在专业知识方面的认识领域。
参考文献：
第6篇：沼气生物脱硫原理范文
沼气“休眠”的原因何在？记者在临城县进行了调查采访。
多种原因导致沼气“气”不顺
现场
8月10日中午12时许，临城县东菅等村的村民张新喜将沼气灶的开关一拧，一股蓝火苗蹿了出来，5分钟后，一盘炒馒头出了锅。张新喜高兴地说：“自从家里用上了沼气，做饭再也不受烟熏火燎的罪了。”
沼气的安装让张新喜享受到了清洁便利，可他却告诉记者，现在村里已安装沼气装置的农户中有不少已停用沼气了。
记者在3天时间里走访了包括东菅等村在内的4个村的37家使用沼气农户，发现其中10户的沼气仍可以使用，但只有1户可以完全满足日常做饭需求。
为什么会出现这种情况？村民们的回答并不一致。
有的村民说因为施工技术不过关。东菅等村李文奇家有2头牛、3头猪，按说牲畜粪便应该能满足家里的烧气需求，可实际上家里的沼气池产气量仅能支撑炒个菜、烧壶水。“找了技术人员来看，说是沼气施工有问题。可沼气池建在地下，维修起来很困难。”李文奇告诉记者，建沼气池的施工方是他自己雇的外村的建筑队。像他家这样，由于技术不达标废弃的沼气池不在少数。
有的村民说是有原料却不出气。西竖镇程阳村是临城县一个远近闻名的养鸡大村。从2006年至今共有近150户建造了沼气池，是临城县发展沼气规模较大的村落。可走进程阳村，鸡粪的臭味扑面而来，道路两边成片的鸡粪引来苍蝇飞舞。一位王姓村民告诉记者，自己家的沼气池早已废弃，“我家是村里第一批建沼气池的，建成后因为漏气又返工，后来填鸡粪不怎么产气干脆就不用了！”
有的村民说因为缺乏原料。东镇镇南孟村张大姐告诉记者，虽然沼气做饭确实方便又卫生，“可是我家没养牲畜，都是购买粪便，还不如用电方便。”
有的村民说因为多余沼气无处存放引发沼液外溢污染了环境。东菅等村养猪户张阿姨向记者抱怨，当初建设沼气池的初衷就是想让猪舍干净点。现在猪舍干净了，可产气量太大，沼气根本用不完。“由于没有存储多余沼气的设备，沼液溢出来，脏水流到街道污染环境，臭气扩散引起邻居不满，没办法只好停用沼气了。”
有的村民则干脆承认因为自己懒。程阳村的刘立岐平时经营鸡饲料生意，由于工作太忙无暇顾及，所以他家的沼气池早已废弃了。“隔几天就要填些粪便，进料口就垃圾桶口那么大，太费劲，每年还要花钱找人抽一次沼液，太麻烦了。”他调侃道，“懒人用不了沼气。”
记者在走访中发现，很多农户厕所没有安装政府统一购置的蹲便器，甚至有的农户把已装好的蹲便器取出来弃之不用。对此，一位村民说：“农村的厕所大都在户外，使用蹲便器需要冲水，冬天会冻住，太麻烦，干脆不用了。”
评析
2003年我省开始在全省推广以沼气建设为主的生态家园富民工程，这项围绕农村生态环境建设、优化农村能源结构而开展的行动成为重要的惠民工程。
资金补贴、技术指导，做饭、照明还能兼顾处理粪便，沼气建设让不少农户受益。但需要注意的是，建好工程后还要思考如何用好工程。推广部门可能原来更多关注的是完成建设任务，而忽视了服务体系建设。沼气建设，“三分建七分管”。当在沼气使用过程中出现各种各样的问题，谁来解决？沼气建设对于很多农户来说，毕竟是一种新鲜事物，所以要想把好事办好，除了采取措施调动群众建设积极性外，还要把服务工作做到家。
解决沼气“休眠”，施工、原料成关键
现场
如何解决已建成沼气池闲置问题？
“解决户用沼气池闲置问题需从严格施工管理入手。”曾在建筑队干了13年的南孟村村民杨广告诉记者，10年前，他严格按照沼气建造的设计要求，在自家建成了村里第一个沼气池。
在他家的沼气装置上，记者看到了其他农户所没有的配件――脱硫器。杨广说，好多沼气池出现问题的原因之一就是施工配件不全，未安装脱水壶、脱硫器。“没有脱水壶，沼气管道在冬季就会被冻住不通气。没有脱硫器，不仅会产生刺鼻气味，还会腐蚀沼气灶，从而缩短沼气灶的使用寿命。”
除了技术问题，用什么原料也是产气的关键。
程阳村是养鸡大村，尽管填充原料充足，但沼气的利用率却不尽如人意。很多农户反映虽然填了大量的鸡粪，可是产气不足无法满足做饭需求。“填充原料关系到出气量，沼气池最佳原料是中性原料，但鸡粪容易酸化，需要碱性物质中和。”技术专家吴江渤对此作出解释，“沼气池最佳原料是牛羊粪便，猪粪虽然产气快，但是产气量较少。”
至于一些并不存在技术缺陷但却依然闲置的沼气池，则跟农村劳动力结构变化有关。
南孟村党支部书记刘爱国介绍，南孟村共410户，1600多人，是一个劳务输出大村，青壮年男子大都在外打工，村里只剩些妇孺、老人，养殖户越来越少，沼气利用率也越来越低。“现在村民大都使用电磁炉做饭，全村每月电费高达2万多元，如果充分利用沼气则至少能节约五分之一的用电量。”
第7篇：沼气生物脱硫原理范文
植物的产量主要由二氧化碳和水通过光合作用形成的，蔬菜产量的形成过程也是碳水化合物积累过程。大棚蔬菜除了对氮、磷、钾以及其他微量元素和水分有需求外，二氧化碳是不可缺少的主要基础原料。以茄果类蔬菜为例：白天，叶片背面的气孔张开，吸入空气中的二氧化碳，根系将地下水运输到叶片上，在阳光下进行光合作用，合成为碳水化合物并储藏在叶片内，使叶片增厚。夜间，叶片通过有氧呼吸，将白天储存的碳水化合物进行分配：绝大部分输送到果实内进行积累，使果实膨大，另外一部分输送到根部和植株内，供根系和植株发育使用，这样循环往复，使植株逐渐长高，果实逐渐膨大，产量逐渐形成。
二、二氧化碳气肥对设施蔬菜的影响
作物生长需要一定的二氧化碳气体肥。如果二氧化碳浓度低于0.1%，大部分蔬菜作物不能正常光合积累。在寒冷的冬季，大棚常处于密闭状态，造成棚内空气与外界空气相对阻隔，二氧化碳得不到及时补充。日出后，随着蔬菜光合作用加速，棚内二氧化碳浓度急剧下降，有时会降至二氧化碳补偿点以下，蔬菜几乎不能进行正常的光合作用，影响了蔬菜的生长发育，容易造成减产和病害。要提高棚室内作物的产量和品质，增施二氧化碳气肥是非常必要的。其主要好处有：（1）增产增收，如能够显著的增加茄果类蔬菜的株高、茎粗和果实的纵径等生长发育性状，从而提高大棚茄果类蔬菜的平均坐果率、单株坐果数、单果重和单株产量；（2）增强蔬菜抗病能力，如黄瓜霜霉病明显降低；番茄、辣椒的病毒病发病率和病害指数明显下降。
三、施用二氧化碳气体肥料的方法
施用二氧化碳的方法很多，较适用的主要有以下几种：
1.燃烧沼气法
在室内地下建设沼气池，按要求比例填入畜禽粪便与水发酵生产沼气，通过塑料管道，输送给沼气炉，点燃燃烧生产二氧化碳气体。燃烧每m3沼气可获得大约0.9m3二氧化碳。一般棚内沼气池寒冷季节产沼气量为0.5～1.0 m3∕天。可使0.5亩地大棚（容积为600m3）内的二氧化碳浓度达到0.1%～0.16%。必须注意：（1）因沼气属易燃物，沼气池要严格按照有关标准建造和管理；（2）沼气必须经过脱硫处理；（3）二氧化碳气肥增施后，水肥管理要及时跟上；（4）不能在棚内堆沤沼气发酵原料，以免有害气体（如氨气）对蔬菜生产造成危害。
2.利用牲畜新陈代谢呼出的二氧化碳
一头50㎏重的猪每天呼出二氧化碳1.032m3；四头猪每昼夜可呼出4.128m3二氧化碳。畜舍产生的二氧化碳可通过棚室内山墙的通气孔和蔬菜棚内的空气自然交换。
3.微生物气肥法
即秸秆生物反应堆技术，将玉米秸秆按一定间距均匀施入蔬菜行间，施入深度为20cm，利用微生物发酵产生二氧化碳。优点是无需二氧化碳发生装置，并可大量减少化肥使用量。缺点是技术操作规程严格，一般菜农不易掌握。建议部分蔬菜种植管理技术水平较高的菜农采用该方法。
4.硫酸-碳酸氢铵反应法
在设施内每40～50m2挂一个塑料桶，悬挂高度与作物的生长点相平，先在桶内装入3～3.5kg清水，再徐徐加入1.5～2kg浓硫酸，配成30%左右的稀硫酸溶液备用。每天早晨，拉揭草苫后半小时左右，将200～400g碳酸氢铵先装入小塑料袋中，用铁丝在底部扎3～4个小孔，轻轻放入每个装有稀硫酸的桶内，反应释放二氧化碳。晴天与盛果期多加，多云天与其他生长阶段可少加，阴天不加。必须注意：（1）必须将硫酸徐徐倒入清水中，严禁把清水倒入硫酸中！以免酸液飞溅，烧伤作物与操作人员。（2）向桶内投放碳酸氢铵时，要轻轻放入，切记不可溅飞酸液。（3）反应完毕的余液，是硫酸铵水溶液，可加入10倍以上清水，用于其他作物追肥之用，切不可乱倒。
5.安装二氧化碳发生器
每天向发生器内，填加硫酸与碳酸氢铵，在发生器内进行化学反应，释放二氧化碳，其原理同上。
6.点火法
每天上午8～10点，用无底的薄铁皮桶，桶底穿设粗铁丝作炉条，桶内点燃碎干木柴，燃烧释放二氧化碳。必须注意：（1）要做到足氧、明火充分燃烧，防止一氧化碳等有害气体危害作物；（2）要让火炉在室内作业道上移动燃烧，以免造成高温烤苗；（3）要严格控制点燃次数和燃烧时间：一般每天可点燃2次，一次在傍晚盖苫后点燃；一次在拉开草苫后1h左右点燃。350～500m2的棚室，其燃烧时间每次不得超过30min，以免燃烧时产生的有害气体超量，危害作物。
7.工业废气综合利用法
即将工厂排放的二氧化碳收集提纯后，压缩成液体二氧化碳，贮藏于高压气瓶中，通过管道将其施放于大棚内。该方法简便易行，成本较低，操作安全，可以实现工业废气综合利用，建议进行大力推广。
8.增施腐熟的有机肥
在棚室内增施有机肥，提高土壤腐殖质的含量，促进蔬菜根系的呼吸作用和微生物的分解活动，从而增加二氧化碳的释放量。此法有利于改良土壤，成本低廉，来源方便；不足之处是产气量有限而且缓慢。
四、施用二氧化碳气体肥料的技术要点
1.施肥浓度
在蔬菜作物生长的中前期，叶面积系数小，二氧化碳施肥浓度应在0.06%～0.08% 为宜。蔬菜作物生长的中后期，二氧化碳施肥浓度应在0.08%～0.1%为宜。温度低，光照弱时，二氧化碳施肥浓度应在0.08%为宜。高于0.1% 会导致作物气孔开放度缩小，降低蒸腾速度，使叶温升高，出现萎蔫现象。如果采用上述3.1、3.4、3.5、3.6、3.7方法施放二氧化碳，为了科学掌握施肥浓度，使一般菜农容易掌握，而且增强该项技术的可操作性，可在大棚内安装二氧化碳气体报警器，当大棚内二氧化碳超过所需要浓度时，仪器报警，则停止供气。
2.施肥时期
大棚蔬菜定植至缓苗期不施二氧化碳气肥，苗期不施或少施气肥。叶菜类在起身发棵期开始进行二氧化碳施肥，此期叶片活力强，叶面积系数增大，光合生产率高，二氧化碳利用率高，增产幅度大。茄果类在开花坐果至果实膨大期为二氧化碳施肥最佳时期，此期进行二氧化碳施肥，吸收二氧化碳多，有机物质积累多，促进果实膨大，提高果实产量。
3.施肥时间
植物一天中光合作用最强时间大约为10～11点，大棚蔬菜施肥时间应在日出半小时后开始，随着光照强度增大，温度提高，施用二氧化碳浓度逐渐加大，达到确定的饱和浓度为止。一般中午放风前半小时停止施用，阴天雾天不施肥。
4.加强肥水管理
二氧化碳施肥后的作物，地上养分增加，光合作用增大，根系吸收能力增强，生理机能改善，施肥量也要相应增加，为避免肥水过大造成作物徒长，茄果类蔬菜应注意适当增加磷钾肥，瓜类和叶菜类适当增施氮肥，使地上下趋于平衡。
第8篇：沼气生物脱硫原理范文
关键词：沼气 沼气发酵工艺 工艺流程 综合利用 展望
中图分类号：S216 文献标识码： A
一 概述
随着能源结构调整、资源高效利用和环境保护意识的加强，节能减排、废弃物减量化、无害化和资源化处理已成为世界各国普遍关注和亟待解决的重大问题。面对我国资源日趋短缺、废弃物排放数量逐年增加、污染日益严重这一现状问题，建设旨在减轻和降低生态环境污染、实现废弃物无害化和资源化的高效规模化沼气技术与工程，是一项提升农林生物质资源开发与利用水平、发展循环经济、改善生态环境的重要战略举措，具有明显的经济效益、环境效益和社会效益。
二、沼气工程概况
（1）工程项目组成
沼气工程主要有厌氧发酵系统、沼气处理系统、沼气发电系统、沼渣、沼液后处理及商品化液体肥料加工系统和附属配套设施组成。
（2）工程项目模式
沼气工程建设模式有能源生态模式，能源环保模式，种养平衡模式，土地利用模式，达标排放模式。以上五种模式中，土地利用模式或种养平衡模式相对资金投入最小；能源生态模式的投入产出比最大，经济效益、环境效益较明显；能源环保模式次之；而达标排放模式主要目的是实现污染物达标排放，资金投入较大，经济效益较低。 结合国内的实际情况以及长远规划，我们一般选择能源生态模式。能源生态模式依靠现代化的设备组成比较完善的处理系统，将畜禽粪便经过一系列的生物发酵处理，产生沼气，最大限度地回收能源，以能源开发（供热）为核心，以沼渣、沼液的综合利用为纽带，以多种设施农业利用为依托，大幅度提高畜禽养殖业废弃物综合利用效益，消除畜禽养殖废弃物产生的环境污染。
（3）工程设计原则
在总结生产实践经验和吸收科研成果的基础上，采用新技术、新工艺、新材料、新设备，以提高自动化水平，降低劳动强度，减少投资和运行费用；符合当地总体规划，与园区客观实际紧密结合；设计以减量化、无害化、资源化、生态化为目标，尽可能采用清洁生产技术；考虑沼气的有效利用，充分保证附近基地和农田等消纳沼渣、沼液；设计符合能源环境行业标准及国家和地方现行的相关标准、规范的规定。
（4）沼气发酵工艺介绍
我国的大中型沼气工程工艺已日趋成熟，目前在畜禽养殖行业粪污资源化处理利用方面，应用较多的是全混合厌氧消化反应器（CSTR）、上流式厌氧污泥床（UASB）和升流式固体反应器（USR）。各工艺特点及选择依据如下：
①全混合厌氧消化反应器（CSTR）
全混合厌氧消化反应器（CSTR）工艺特点是对粪污中悬浮物（SS）浓度大小没有严格要求，使用范围广。它在沼气发酵罐内采用搅拌和加温技术，这是沼气发酵工艺的一项重要的技术突破。搅拌和加热使沼气发酵速率大大提高，因此该反应器也被称为高速沼气发酵罐。其特点是：固体浓度高，TS：8%～12%，可使畜禽粪便污水全部进行沼气发酵处理。
优点是处理量大，产沼气多，便于管理，适用于特大型沼气工程；但用于大中型沼气工程时，运行成本相对较高。
②上流式厌氧污泥床（UASB）
上流式厌氧污泥床（UASB）反应器主体是内装颗粒厌氧污泥的容器，其技术关键是三相分离器、布水系统及该装置的运行条件，特别是形成颗粒污泥的工艺条件是确保该反应器高效的关键。
UASB反应器的特点在于可维持较高的污泥浓度，污泥泥龄（30天以上），较高的进水容积负荷率，提高了厌氧反应器单位体积的处理能力。但对于SS含量很高的粪便污水不适用，而且投资费用也很大。
③升流式固体反应器（USR）
升流式固体反应器（USR）是一种结构简单、适用于高悬浮固体原料的反应器。原料从底部进入消化器内，与消化器里的活性污泥接触，使原料得到快速消化。未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内，上清液从消化器上部溢出。
该方式优点是处理效率较高，管理简单，运行成本较低，缺点是对进料均布性要求高。适宜处理中型规模且含悬浮物（SS）高的畜禽粪污和有机废弃物，具有其他高效沼气发酵工艺无法比拟的优点。
（5）沼气工艺流程介绍
①预处理；养殖场的全部废水进入收集池内，废水泵入调浆池与粪污混合，调浆池用来化粪和沉砂，然后将混合液泵入调节池，调节物料、流量。
②厌氧消化；经调节后的物料进入厌氧反应器进行发酵，，通过厌氧生物处理，能够有效地降低粪污中的COD、BOD等有机质。沼液通过溢流方式进入沼液储存池，各反应器沼渣通过水头压力自行排渣到沼渣池。沼气发酵池的搅拌：搅拌沼气池中的料液是提高沼气微生物的活性。 ③沼气输配；沼气经脱水、脱硫后，进入储气柜。通过储气装置调节产气和用气平衡，出气经调压后输送到沼气需求单位。
④加热保温：项目利用自产沼气，通过沼气供热锅炉和辅助热源实现各环节的供热，如厌氧反应器、公共浴室及站内建筑等。
（6）沼气综合利用
沼气综合利用包括厌氧发酵，沼渣液固液分离，沼气净化和利用，沼气发电供热技术，固体、液体高效复合有机肥加工。
如沼气站每天可产沼气500 m3左右。沼气作为清洁高效能源，热值为5500大卡/m3，不允许向外排放而形成第二次污染，沼气必须加以完全利用，沼气经气水分离器、脱硫净化、计量后进入沼气贮气柜，由分管道分别输送到园区和发电站供日常做饭、照明、烧水和发电等用能。
由沼气发酵池抽出的沼渣沼液经固液分离后清液流入贮液池，沉淀的上清液作为蔬菜大棚的液体肥料和用于农田使用。沼渣经固液分离后，人工清理用车辆输送到有机肥加工中心，加工复合有机肥。
经过综合处理系统，从环境保护和资源利用的角度出发，走规模处理和综合利用的道路，能够促进我国畜禽养殖业的进一步发展，保证良好的生态农业大循环。
三、沼气工程存在问题及展望
第9篇：沼气生物脱硫原理范文
（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 。
二、沼气池的规范化日常管理及处理方法。
1 、不能坚持每天小进小出原料和及时补充原料。许多农户在初次投入原料后由于种种原因不再补充新原料，因而3个月左右便无气可产。正确的方法是每天小进小出原料，即产气1个月后每天从出料口挑出1-2担的沼液，同时将2-3头猪的粪便冲入沼气池，补充适量的清水至出料口原有的液面。这样做的好处有两个，一是产气均衡持久；二是变集中的大强度劳动为分散的低强度劳动，使沼气池日常管理变得轻松简单。
2、冬季沼气池不采取保温和增温措施。沼气发酵的生物学下限温度是15°，所以，在寒冷的冬天，沼气池几乎不产气。必须要有保温或增温措施，才能促进沼气池在冬天产气。如在主池上盖草或搭塑料小棚、将沼气池建在塑料大棚内、使用骡马粪、牛粪等热性原料，适量补充热水等，都能有效提高产气率。
3、没有搅拌的习惯是沼气产量低、不能满足日常生活需要的主要原因。搅拌能使原料与接种物混合均匀，增加发酵接触面，发酵温度也均匀一致，提高沼气质量。方法是从出料口用长木棍每天搅拌3分钟。
4、输配系统配置不全面，缺乏必要的保护措施。U形管没有设置安全球；没有脱硫装置；输气管没有配置集水瓶和套管，也不进行深埋保温，倾斜度不标准，输气管内径普遍偏细等。这些情况或多或少也存在。
