為了從有機廢物中生產沼氣，需要 要遵循的沼氣生產工藝步驟。
沼氣，在美國通常被稱為生物甲烷，有時也被稱為沼澤氣、下水道氣、堆肥氣和沼澤氣，是人們在遠離化石燃料能源時必須轉向可持續能源的可再生能源之一。
其他形式的可再生能源包括： 太陽能、風能、水力發電、核能等。
歷史上有亞述人和波斯人在 10 世紀用沼氣加熱洗澡水。th 公元前世紀和16th 分別是公元前世紀。 但是，那是在 17th Jan Baptista Van Helmont 首次發現易燃氣體可以從腐爛的材料中產生的世紀。
同樣在 1776 年，亞歷山德羅·沃爾特伯爵推斷出腐爛有機物的數量與產生的可燃氣體的數量之間存在直接關係。 1808 年，漢弗萊戴維爵士發現牛糞產生的氣體中含有甲烷。
隨著 1859 年在印度孟買的麻風病人聚居地建成第一座消化廠，沼氣的發展繼續進行，1895 年，沼氣從“精心設計”的污水處理設施中回收，並用於為英國埃克塞特的路燈提供燃料。該設計基於一個化糞池。
沼氣有助於人類緩解全球面臨的一些問題，例如減少我們對化石燃料能源生產全球能源的依賴，並減少甲烷釋放到大氣中，甲烷是一種對臭氧層非常危險的氣體，會導致臭氧層消耗。
沼氣產品可用作“全天然”肥料。 在沼氣的生產中，有機物質在液體環境中分解，有機物質的營養物質溶解在水中，形成一種營養豐富的污泥，可用作植物的肥料。
目錄
什麼是沼氣？
沼氣一般是指在沒有氧氣的情況下有機物分解產生的不同氣體的混合物。 沼氣通常由農業垃圾、糞便、城市垃圾、工廠材料、污水、綠色垃圾或食物垃圾等原材料生產。
沼氣是一種清潔可持續、經濟友好的能源。
沼氣是一種可再生能源，在許多情況下產生的碳足跡非常小。 沼氣可以通過厭氧生物的厭氧消化產生，厭氧生物在受限系統內消化裝備或發酵可生物降解的裝備。
沼氣由甲烷、二氧化碳、硫化氫和水分組成，實際上你是在使用厭氧細菌將有機物質通過厭氧消化器運行，本質上你正在使用發酵過程，它與我們的胃非常相似，你是使用細菌攝取食物。
細菌吃食物本質上它會打出甲烷氣體，甲烷氣體主要是沼氣。 沼氣是由可生物降解的材料利用食物垃圾流、糞便、污水、來自植物的城市廢物產生的，然後它也在垃圾填埋場自然產生，這被稱為垃圾填埋場捕獲以收集氣體。
沼氣主要是甲烷 (CH4) 和二氧化碳 (CO2)，可能含有一定量的硫化氫 (H2S) 水分和選擇物。 氣體甲烷、氫氣和一氧化碳 (CO) 被氧氣燃燒或氧化。
這種釋放的能量允許沼氣用作燃料，它通常用於任何加熱目的，如烹飪，也可以用於內燃機，將氣體中的能量轉化為電能和熱能。
沼氣是一種富含甲烷的氣體，由微生物水平的廢物（農業、污水和垃圾填埋場）消化產生，可用於發電。 沼氣主要由 CO2 和 H2S 組成，但仍可能含有其他能夠產生沼氣的成分。
當CO2濃度高時，沼氣的熱值降低，因此，CO2分離通常在沼氣用於發電之前進行。
重要的是，這種高 CO2 含量以及較小規模的沼氣生產使得這種 CO2 分離對膜非常有吸引力。 因此，該領域一直是最近研究工作的重點。
沼氣的壓縮方式通常與將天然氣壓縮成壓縮天然氣 (CNG) 的方式相同，並用於在英國為汽車提供動力。 例如，據估計，沼氣有可能取代大約 17% 的汽車燃料，它有資格在地球的某些地區獲得可再生能源贈款或補貼。
當沼氣成為“生物甲烷”時，沼氣可以進行清潔併升級為天然氣標準。 沼氣被認為是一種可再生資源，因為它的生產和使用周期是不斷的。
它不產生淨二氧化碳 有機材料生長被轉化和使用，但從碳的角度來看，由於重要的二氧化碳從大氣中吸收，因此在材料被釋放時，主要生物資源的生長被釋放，因此從碳的角度來看，它會在不斷重複的循環中重新生長最終轉化為能量。
雖然沼氣比空氣輕，但逸出的沼氣會置換空氣並收集在豎井、房間或空腔中。
沼氣設施都非常相似，但也非常獨特，它們都有不同的輸入，就飼料而言，它們都有略微不同的過程，它們都有不同的輸出。 有些人想發電，有些人想產生熱量和蒸汽，有些人想製造天然氣，只是為了再利用或抵消天然氣。
以下是一些可以從沼氣中受益的行業；
- 食品加工設施
- 製漿造紙廠
- 污水處理廠設施
- 城市垃圾
- 垃圾填埋場
- 獨立的原料設施
我可以用沼氣做什麼？
沼氣確實可以在許多方面對我們有用。 所以如果被問到“我能用沼氣做什麼？” 那麼我的回答是沼氣很容易用於為天然氣設計的所有應用，例如直接燃燒，包括吸收加熱和冷卻、烹飪、空間和水加熱、乾燥和燃氣輪機。
它甚至可以用於為內燃機和燃料電池提供燃料，以產生機械功和/或電力。
我可以使用沼氣在國內生產電力和供熱。 電力可用於發動機、微型渦輪機和燃料電池。
通過生產沼氣，我可以幫助減少甲烷等溫室氣體的產生，因為高效燃燒用二氧化碳代替了甲烷。
甲烷在大氣中吸收熱量的效率是二氧化碳的 21 倍，沼氣燃燒釋放甲烷並用於其他目的將減少溫室氣體排放。
在沼氣生產的幫助下，我可以幫助減少與農場糞便相關的氣味、昆蟲和病原體，因為動植物廢物可用於生產沼氣。
它們在厭氧消化器中作為液體或與水混合的漿液進行處理。
厭氧消化器通常由原料源支架、消化罐、沼氣回收裝置和熱交換器組成，以保持細菌消化所需的溫度。
通過催化化學氧化甲烷，即沼氣，可用於生產甲醇。
如果將沼氣壓縮以用作輕型和重型車輛的替代運輸燃料，則可以使用與壓縮天然氣車輛相同的現有技術來為燃料提供燃料。
在許多國家，沼氣被視為柴油和汽油的環保替代品，可用於運營公共汽車和其他當地交通車輛。
甲烷粉發動機產生的聲級普遍低於柴油發動機，廢氣排放量被認為低於柴油發動機的排放量，氮氧化物的排放量確實很低。
沼氣如何使我的組織受益？
- 沼氣設施可以幫助那些希望解決廢物問題的組織
- 它可以幫助希望實現能源獨立或減少對外部能源依賴的組織
- 它還可以幫助希望將可持續性融入其組織文化的組織。
沼氣生產工藝步驟
沼氣生產工藝步驟由涉及沼氣生產的工藝步驟組成。
沼氣是通過一些過程產生的各種類型的有機廢物。 以生物質為食的微生物在沼氣的生產中發揮著最大的作用，因為這些微生物進行的消化會產生甲烷。
這種甲烷被用作沼氣。 它還可以升級為具有天然氣質量，使其能夠長距離運輸。
這不僅會產生沼氣，還會產生可用於農業目的的有機養分。
沼氣生產工藝步驟包括：
- 增溶或水解
- 產酸
- 乙酸生成
- 產甲烷作用
1. 溶解或水解
溶解或水解是沼氣生產工藝步驟之一，此處不溶形式的脂肪、纖維素和蛋白質被分解成可溶性化合物。
脂肪被脂肪分解生物分解，纖維素被纖維素分解生物分解，蛋白質被蛋白質分解生物分解。 所有這些都分解成可溶性化合物。 這些分解的生物可以稱為微生物。
2. 產酸
產酸是沼氣生產過程的步驟之一，此處酸性細菌將可溶性化合物轉化為有機酸，如乙酸鹽和揮發性脂肪酸。 如果該過程形成揮發性脂肪酸，則接下來會發生產乙酸，如果該過程形成乙酸鹽、氫分子和二氧化碳，則下一個過程將是產甲烷。
3. 乙酸生成
雖然產酸後也可發生產甲烷，但產酸後也可發生產乙酸。 乙酸生成是沼氣生產過程步驟之一，揮發性脂肪酸通過酸生成將其轉化為乙酸鹽、氫分子和二氧化碳而形成。
4. 產甲烷
產甲烷是沼氣生產過程步驟之一，有機酸在此被產甲烷細菌轉化為甲烷、二氧化碳和水。
無花果. 沼氣生產工藝步驟
上述過程的組合可以稱為 F發酵.
生物廢物或生物質被壓碎成更小的碎片，並與等量的水混合，形成漿液，為厭氧消化過程做好準備。
在沼氣生產過程步驟中執行任何其他程序之前，應進行消毒。 這是通過將漿料在 70oC.
這使得非沼氣（消化物）的副產品可以用作農場的肥料。 漿料溫度應在37左右oC 所以微生物或微生物可以很好地工作。
沼氣是通過厭氧消化產生的，厭氧消化在罐中進行約三週。 然後可以通過去除一些雜質和二氧化碳來淨化氣體，然後可以使用沼氣。
沼氣系統的關鍵組件包括：
- 原料輸送系統
- 厭氧消化器
- 輔助加熱系統
- 氣體捕獲和淨化系統
- 沼氣到最終用途的輸送系統
您可以查看一個視頻，該視頻可以為您提供沼氣生產過程步驟的摘要。
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T沼氣的種類
沼氣的類型根據用於其生產的沼氣廠的類型進行分組。 沼氣廠的類型包括：
- T固定圓頂沼氣
- T浮式儲氣罐沼氣。
- T固定圓頂沼氣
這種類型的沼氣是在固定圓頂沼氣廠生產的。 固定圓頂沼氣廠是磚和水泥結構，具有以下部分：
- M固定罐： 位於地面以上
- I進氣室： 混合罐在地下通向一個傾斜的入口
- D伊斯特： 入口室從下方通向消化池，消化池是一個帶有圓頂狀天花板的巨大水箱。 沼氣池的頂部有一個帶閥門的出口，用於供應沼氣。
- O出口室： 蒸煮器從下方通向出口室。
- Overflow 坦克: 出口弧形從頂部通向一個小溢流罐。
沼氣通過以下程序產生：
- 各種形式的生物質在混合罐中與等量的水混合。 這形成漿液。
- 漿料通過入口室送入蒸煮器。
- 當蒸煮器部分充滿泥漿時，停止引入泥漿，設備閒置約兩個月。
- 在這兩個月中，存在於漿液中的厭氧細菌在有水的情況下發酵生物質。
- 作為厭氧發酵的結果，形成沼氣，開始收集在消化器的圓頂中。
- 隨著更多的沼氣在蒸煮器中形成，沼氣施加的壓力迫使用過的泥漿進入出口室。
- 用過的漿液從出料室溢流到溢流槽中。
- 用過的泥漿被人工從溢流罐中取出，用作植物的肥料。
- 當需要供應沼氣時，打開連接到管道系統的燃氣閥。
- 為了獲得連續供應的沼氣，可以向運行中的工廠連續供應製備好的泥漿。
- T浮式儲氣罐沼氣。
這種類型的沼氣是在浮式儲氣罐沼氣廠中生產的。 浮式儲氣罐沼氣廠是磚和水泥結構，具有以下部分：
- M固定罐： 位於地面以上
- D伊斯特坦克： 這是一個很深的地下井狀結構。 它被中間的隔牆分成兩個室。
- 它有兩條長水泥管：
- 入口管通向入口室，用於引入漿料。
- 出口管通向溢流罐，用於去除廢漿。
- 儲氣罐： 一個倒置的鋼桶位於蒸煮器上方。 滾筒漂浮在蒸煮器上方。 儲氣罐頂部有一個出口，可連接燃氣灶。
- Overflow 坦克: 存在於地面以上。
沼氣通過以下程序產生：
- 在混合罐中製備漿料（等量的生物質和水的混合物）。
- 製備好的漿料通過進水管送入蒸煮器的進水腔。
- 工廠閒置了大約兩個月，並停止引入更多的漿料。
- 在此期間，生物質在有水的情況下進行厭氧發酵，並在消化器中產生沼氣。
- 較輕的沼氣上升並開始收集在儲氣罐中。 儲氣罐現在開始向上移動。
- 儲氣罐不能上升超過一定水平。 隨著更多的沼氣聚集在儲氣罐中，壓力開始施加在泥漿上。
- 用過的漿液現在從入口室的頂部被強制進入出口室。
- 當出口室充滿用過的漿料時，多餘的漿料通過出口管進入溢流罐。 這後來被用作植物的肥料。
- 打開出氣口的氣閥，獲得沼氣供應。
- 一旦開始生產沼氣，就可以通過定期清除用過的泥漿和引入新鮮的泥漿來確保氣體的連續供應。
常見問題
我在哪裡可以買到沼氣？
您可以從附近的沼氣和可再生能源經銷商處購買沼氣。 您還可以藉助互聯網資源為您附近的沼氣經銷商提供幫助。 你可以通過谷歌搜索“我附近的沼氣分銷商”來做到這一點，並在你的位置打開的情況下，你將看到靠近你所在位置的沼氣分銷商。
沼氣會爆炸嗎？
是的，沼氣會爆炸，而這種情況發生沼氣是因為沼氣由一些具有引起爆炸能力的氣體組成。
沼氣由大約 60% 的甲烷組成，甲烷與空氣混合時會爆炸，因此，如果沼氣與 10%-30% 的空氣混合，就會引起爆炸。 此外，沼氣中也含有硫化氫和氨氣，也會發生爆炸。
這就是為什麼作為預防措施，在沼氣池附近不允許有火焰或煙霧是必要的。
建議
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我努力教育公眾了解環境及其問題。
它一直是關於自然的，我們應該保護而不是破壞。