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沼氣安全知識宣傳

2020/2/2 18:22:46      點擊:

沼氣是有機物質在條件下,經過微生物的發酵作用而生成的一種混合氣體。沼氣,顧名思義就是沼澤里的氣體。人們經常看到,在沼澤地、污水溝或糞池里,有氣泡冒出來,如果我們劃著火柴,可把它點燃,這就是自然界天然發生的沼氣。由于這種氣體最先是在沼澤中發現的,所以稱為沼氣。人畜糞便、等各種有機物在密閉的沼氣池內,在厭氧(沒有氧氣)條件下發酵,被種類繁多的沼氣發酵微生物分解轉化,從而產生沼氣

1979年,Bryant等人提出,將沼氣發酵過程分成由三大代謝類群微生物引起的三階段理論,即(液化)階段、產酸階段和產甲烷階段。
1、水解階段
用作沼氣發酵原料的有機物種類繁多,如禽畜糞便、作物秸稈、
沼氣發酵三階段理論
食品加工廢物和廢水,以及酒精廢料等,其主要化學成分為多糖、蛋白質和脂類。其中多糖類物質是發酵原料的主要成分,它包括淀粉、纖維素、半纖維 素、果膠質等。這些復雜有機物大多數在水中不能溶解,必須首先被發酵細菌所分泌的水解為可溶性糖、、和后,才能被微生物所吸收利用。發酵性細菌將上述可溶性物質吸收進入細胞后,經過發酵作用將它們轉化為、、等脂肪酸和及一定量的氫、二氧化碳。在沼氣發酵測定過程中,發酵液中的乙酸、丙酸、丁酸總量稱為中揮發酸(TVA)。蛋白質類物質被發酵性細菌分解為氨基酸,又可被細菌合成細胞物質而加以利用,多余時也可以進一步被分解生成脂肪酸、氨和硫化氫等。蛋白質含量的多少,直接影響沼氣中氨及硫化氫的含量,而氨基酸分解時所生成的有機酸類,則可繼續轉化而生成甲烷、二氧化碳和水。脂類物質在細菌脂肪 酶的作用下,首先水解生成和脂肪酸,甘油可進一步按糖代謝途徑被分解,脂肪酸則進一步被微生物分解為多個乙酸。
2、產酸階段
(1)產氫產乙酸菌
發酵性細菌將復雜有機物分解發酵所產生的有機酸和醇類,除甲酸、乙酸和甲醇外 ,均不能被產甲烷菌所利用,必須由產氫產乙酸菌將其分解轉化為乙酸、氫和二氧化碳。
(2)耗氫產乙酸菌
耗氫產乙酸菌也稱同型乙酸菌,這是一類既能自養生活能異養生活的混合營養型細菌。它們既能利用 H2+CO2生 成乙酸,也能代謝產生乙酸。通過上述微生物的活 動,各種復雜有機物可生成有機酸和H2/CO2等。
3、產甲烷階段
(1)產甲烷菌的類群
產甲烷菌包括食氫產甲烷菌和食乙酸產甲烷菌兩大類群。在沼氣發酵過程中,甲烷的形成是由一群生理上高度專業化的古細菌一產甲烷菌所引起的,產甲烷菌包括食 氫產甲烷菌和食乙酸產甲烷菌,它們是厭氧消化過程食物鏈中的最后一組成員,盡 管它們具有各種各樣的形態,但它們在食物鏈中的地位使它們具有共同的生理特性。它們在厭氧條件下將前三群細菌代謝終產物,在沒有外源受氫體的情況下把乙酸和 H2/CO2。轉化為氣體產生CH4/CO2,使有機物在厭氧條件下的分解作用以順利完成。目前已知的甲烷產生過程由以上兩組不同的產甲烷菌完成。
① 由CO2和H2產生甲烷反應為 :CO2+4H2→CH4+ H2O
② 由乙酸或乙酸化合物產生甲烷反應為:
CH3C00H→CH4+CO; CH3COONH4+ H20→CH4+ NH4HCO3
(2)產甲烷菌的生理特性
① 產甲烷菌的生長要求嚴格厭氧環境,產甲烷菌廣泛存在于水底沉積物和動物消化道等極端厭氧的環境中;
② 產甲烷菌食物簡單產甲烷菌只能代謝少數幾種碳素底物生成甲烷;
③ 產甲烷菌適宜生存在pH值中性條件下;
④ 產甲烷菌生長緩慢。

   常規沼氣的主要成分是甲烷、二化碳、硫化氫,氫氣,一氧化碳、氯,其 中,甲烷、氫氣、一氧化碳是 易燃氣體, CO2, H2S 是有害氣體。

   1、防窒息當空氣中 Co2含量達到1.74%時,人的呼吸就會加快、加 深, 換氣比正常狀態下增加1.5倍,沼氣池中 Co2含量是 30%— 50%,人 如果在這個環境下,呼吸就會受到抑制,以至麻木死亡。即使敞開蓋子,比空氣重 1.53倍的 Co2不容易從沼氣池散發。在 Co2比較多的 情況下,人們一旦進入沼氣池就會窒息。料入池前,打開通風口,用 鼓風機向池內吹風,排空二氧化碳,再把雞、鴨、兔等小動物放進去試驗,證明確定沒有危險后再操作。入池工作時,池外要有人守護。 入池工作的人員工要保險帶, 一旦發生危險池外的守護人員可立即搶救。


  有人窒息中毒后,一定不要著急入池搶救,用鼓,風機等多種方法向池內鼓風, 合病人吸入新鮮的空氣。不懂這一點, 慌忙進去搶救,結果會造成多人連續窒息中毒的事故。如發生的一起少三代的慘事。被挽救出事的中毒病人, 應盡快送到附近醫院搶救治療, 不可耽誤時間。


  2、防中毒沼氣中的H2s是一種有毒氣體, 在 2000微升/升, 立即致人死亡, 600—1000微升/升30分鐘內致人死亡, 500— 700微升 /升 30—60分鐘會致人重疾, 50—100微升/升60分鐘以上會致人殘疾。


  未經的沼氣中 H2s 含量一般為 200—500微升/升,有時高達 1000微升/升,所以不處理會致人中毒3、爆炸和火災當空氣中沼氣達到 8-24%時遇到明火立即發生爆炸燃燒。



  防護要點首先,絕對不能在已有沼氣的沼氣池內使用油燈,蠟燭,火柴和打火機等明火,也不能吸煙。若需要照明,不能用防爆電燈、手電筒等,有時候,人入池后沒有什么異常感覺,但不等于池內沒有沼氣, 如果這些殘存的沼氣比例占到池內空氣的 8-24%, 一旦遇到火苗就會爆炸。其次要經常檢查開關,管道、接頭等處有沒有漏氣,可用肥皂水檢查,也可以用堿式醋酸鋁試紙檢查。


  方法是用肥皂水在接頭的地方澆一圈,如果漏氣,則會出現氣泡,如果再關閉開關的情況下,聞到有臭雞蛋味道, (H2S氣體)則可以肯定沼氣設備有漏氣的地方,而且漏氣還比較嚴重,要趕快打開門窗, 通風并進行檢查處理。


  沼氣燒傷事故處理, 一旦發生燒傷事故, 要根據受試者的燒傷程度來處理。嚴重的要立即送往醫院搶救。火災事故發生時,頭腦要冷靜, 首先要關掉氣源,同時組織救火。


  警告:發生沼氣中毒,燒傷和火災事故,都是由于人們不了解沼氣的性質和麻痹大意造成的, 只要人們掌握了安全使用沼氣的知識并認真對待它,防止沼氣安全事故的發生是完全可能的。


   4 、安全出管(1)開展經常性的安全監督檢查(2)對報廢的沼氣池設施應及時進行拆除,填埋,封存等處理。