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第二讲沼气的基本知识沼气是一种可燃性气体是有机物在无氧（厌氧）的条件下，经微生物分解所产生的一种气体，其主要成份是甲烷（CH4）和二氧化（CO2）。早期人们发现湖泊或沼泽中，常常可以看到有气泡从水底污泥里冒出，将这些气体收集起来可以点燃，所以人们给它起名叫“沼气”。沼气是一种混合气体甲烷（CH4）：占50—70%，二氧化碳（CO2）占30—40%。氧气（O2）：占（1%）氢气（H2）：占（0.5—5%）一氧化碳（CO）：占（1—2%）氮气（N2）占（5%以下）此外还有硫化氢（H2S）等气体。甲烷、氢气、一氧化碳和硫化氢是可以燃烧的气体，我们主要是利用这一部分气体的燃烧来获得能量。化学符号：CH4就是由一个碳原子和四个氢原子组成一个甲烷气体分子甲烷气体有这么一些特点1.无色、无味、无臭2.难溶于水甲烷对水的溶解度很小，20℃时，一百体积水约可吸收3.3体积的甲烷（已换算成标准状态）。40℃时，一百体积水约可吸收2.4体积的甲烷。由于甲烷对水的溶解度较小，所以，在应用中可以用水封的办法来贮存沼气3.难液化、可压缩甲烷的临界温度较低，为-82.5℃（一个大气压下），因此，液化比较困难。需在-82。5℃，46.4×105帕（45.8大气压）下才能液化。但甲烷气体可以压缩，贮存于钢瓶之中备用。4.温度高、热值高纯甲烷燃烧时呈浅蓝色火焰，每体积甲烷需二体积氧，即约十体积空气。因此，燃烧时必须供给充足的空气。纯甲烷燃烧火焰的最高温度约2000℃。每立方米纯甲烷的热值为39580千焦，接近一公斤石油的热值。沼气是混合气体，热值低于纯甲烷气体。二氧化碳二氧化碳对于水的溶解度极大，20℃时，一百体积的水约可吸收87.8体积二氧化碳（已换算成标准状态）。40℃时为53体积。可以利用石灰水来吸收沼气中的二氧化碳，形成碳酸钙沉淀，提高沼气中甲烷含量和热值。硫化氢硫化氢为有毒气体，微量时具有恶臭，沼气中的臭味主要是它造成的。一般沼气中含有万分之几的硫化氢。经燃烧以后，硫化氢被氧化成硫或二氧化硫，失去臭味，毒性减轻。因此使用沼气基本上是安全的。一般直接燃烧可以不去除硫化氢。如果用于内燃机，为防止造成腐蚀，应进行脱除硫化氢处理。水关于沼气中的含水量：沼气中含有一定量的水分。含水量的多少直接影响沼气的热值。沼气中实际含水量取决与收集沼气时的温度。一般来讲，沼气在离开消化器时，其含水量是饱和的，而沼气在导气管中冷却使水分凝集。沼气的爆炸性在常温下甲烷与空气混合的爆炸极限是5—15%。沼气与空气按1：10混合时，在封闭条件下，遇火会强烈爆炸，产生一种强大的推动力，因次，沼气也可用来作为动力燃料，开动机器。沼气的用途有哪些？沼气不仅是可以燃烧，产生热值。为厨房煮饭、可照明、可发电、可为大棚增温、可为禽舍保温；沼气还可以作气肥，为大棚输送二氧化碳。开发利用沼气的着眼点是什么？第一是生态效益农村沼气的开发利用，能有效地缓解农村能源紧缺，保护和恢复森林植被，减少水土流失，促进生态环境的改善。解决燃料和肥料的问题，直接和间接减少化肥、农药对环境的污染。1.沼肥中的腐殖酸含量10%～20%，对土壤团粒的形成起着直接的作用；2.沼肥中的氨态氮和蛋白氮使该有机肥具有缓速兼备的肥效特性；3.沼肥中的纤维等有机成份为疏松土壤及增强土壤有机质含量提供了必不可少的基础；4.沼肥中大量活性微量元素则是提高肥料利用以及增强土壤肥力的因素。长期施用沼肥的土壤，有机质、氮、磷、钾等营养元素的含量明显增加，土壤酶活性增强，土壤物理性状得到不同程度的改善，增加作物对营养的利用和吸收，显著提高土壤肥力。沼肥肥效超过任何一种复合肥。第二是环卫效益人畜粪便从卫生的角度看是许多疾病的传染源，用沼气池处理人畜粪便可以杀虫灭菌。建造厕所、猪栏、沼气池三结合系统，使人畜粪尿自流入池，经过沼气发酵处理后，可将其中绝大部分寄生虫卵杀灭：血吸虫卵7～22天被杀灭；蛔虫卵经过90天死亡率为75%；伤寒杆菌存活时间仅为30天；福氏痢疾杆菌经30小时后分离呈阴性，而在一般粪液中可活17天。通过连续三年对普及沼气池和未建沼气池农户菜地土壤样品的调查，前者比后者蛔虫卵的污染减少50～76%，污染程度也大大减轻，前者平均每百克泥土含蛔虫卵4.8只，后者高达22.4条。发展沼气，能减少蚊蝇滋生。通过对建沼气和未建沼气的养殖户调查，结果表明：养猪场苍蝇密度前者比后者降低93%。沼气替代柴、煤，能减轻烧煤所带来的一氧化碳、二氧化硫、三氧化硫等有毒气体和致癌物质的室内空气污染，减少了煤灰等垃圾的处理和对环境的污染。根据对使用沼气做燃料和用煤做燃料的村庄对比调查，前者比后者室内CO浓度降低3.8倍，CO2浓度降低1.4倍，SO2浓度降低3.8倍，飘尘浓度降低4.4倍。发展农村沼气，能有效地保护水源，降低污染，改善水环境的质量。据对普及沼气和未建沼气的两类村庄饮用水源监测：前者比后者细菌总数的合格率提高41.86%～78.26%，大肠菌群合格率提高50%，氨氮合格率提高55.02%，氯化物合格率提高56.71%。