對于現代生活而言,任何天然的還是人為制造的都可以是能源。從汽油到酒精,再到沼氣,一切可以利用的我們都在利用。沼氣原本是沼澤地里的,現代沼澤地已經減少,但是在自己家里用設備也能制造沼氣。下面就來介紹下制造沼氣的原理和工具。
沼氣是有機物質在厭氧環(huán)境中,在一定的溫度、濕度、酸堿度的條件下,通過微生物發(fā)酵作 用,產生的一種可燃氣體。由于這種氣體最初是在沼澤、湖泊、池塘中發(fā)現的,所以人們叫 它沼氣。沼氣含有多種氣體,主要成分是甲烷(CH4)。沼氣細菌分解有機物,產生沼氣的 過程,叫沼氣發(fā)酵。根據沼氣發(fā)酵過程中各類細菌的作用,沼氣細菌可以分為兩大類。第一類細菌叫做分解菌,它的作用是將復雜的有機物分解成簡單的有機物和二氧化碳(CO2)等 。它們當中有專門分解纖維素的,叫纖維分解菌;有專門分解蛋白質的,叫蛋白分解菌;有 專門分解脂肪的,叫脂肪分解菌;第二類細菌叫含甲烷細菌,通常叫甲烷菌,它的作用是把 簡單的有機物及二氧化碳氧化或還原成甲烷。因此,有機物變成沼氣的過程,就好比工廠 里生產一種產品的兩道工序:首先是分解細菌將糞便、秸稈、雜草等復雜的有機物加工成半 成品--結構簡單的化合物;再就是在甲烷細菌的作用下,將簡單的化合物加工成產品-- 即生成甲烷。
隨著我國沼氣科學技術的發(fā)展和農村家用沼氣的推廣,根據當地使用要求和氣溫、地質等 條件,家用沼氣池有固定拱蓋的水壓式池、大揭蓋水壓式池、吊管式水壓式池、曲流布料水 壓式 池、頂返水水壓式池、分離浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式雖然多種多樣, 但是歸總起來大體由水壓式沼氣池、浮罩式沼氣池、半塑式沼氣池和罐式沼氣池四種基本類型 變化形成的。與四位一體生態(tài)型大棚模式配套的沼氣池一般為水壓式沼氣池,它又有幾種不 同形式。
水壓式沼氣池的工作原理 水壓式沼氣池是一個由主發(fā)酵池(間)和進、出料間(管)相連通的容器,當給主發(fā)酵池加料進水至進、出料管下端上沿以下適當位置時,三者水位平齊,此時的液面線稱作零壓線,這時U型水柱壓力表顯示在零處。當沼氣池產氣后,關閉用氣開關,這時沼氣池氣室處于密閉狀態(tài),產生的沼氣會對氣室壁和發(fā)酵液面產生壓力,把一定體積的發(fā)酵液壓入水壓間和進料管(間),沼氣池氣室中的液面下降,進、出料間的液面上升,同時U形水柱壓力
表左右兩邊的液面也形成一定的高度差。隨著產氣量的增加,氣室里的液面與進、出料間的液面高度差不斷加大,U形水柱壓力表上的液面差也隨之加大。由于發(fā)酵液和水的密度基本相同,所以水柱壓力表液面差的讀數等于發(fā)酵池內液面與水壓間液面的高度差。當打開開關用氣時,進出料間的發(fā)酵液回流入發(fā)酵池,其液面下降,發(fā)酵池中的液面上升,三者水位差越來越小,這時水柱壓力表的液面差也越來越小。當沼氣用盡時,發(fā)酵池和進、出料間三者的液面恢復到同一水平,這時水柱壓力表上的讀數為零。