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沼气安全知识宣传

2020/2/2 18:22:46      点击:

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,顾名思义就是沼泽里的气体。人们经常看到,在沼泽地、污水沟或粪池里,有气泡冒出来,如果我们划着火柴,可把它点燃,这就是自然界天然发生的沼气。由于这种气体最先是在沼泽中发现的,所以称为沼气。人畜粪便、秸秆污水等各种有机物在密闭的沼气池内,在厌氧(没有氧气)条件下发酵,被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化,从而产生沼气

1979年,Bryant等人提出,将沼气发酵过程分成由三大代谢类群微生物引起的三阶段理论,即水解(液化)阶段、产酸阶段和产甲烷阶段。
1、水解阶段
用作沼气发酵原料的有机物种类繁多,如禽畜粪便、作物秸秆、
沼气发酵三阶段理论沼气发酵三阶段理论
食品加工废物和废水,以及酒精废料等,其主要化学成分为多糖、蛋白质和脂类。其中多糖类物质是发酵原料的主要成分,它包括淀粉、纤维素、半纤维 素、果胶质等。这些复杂有机物大多数在水中不能溶解,必须首先被发酵细菌所分泌的胞外酶水解为可溶性糖、氨基酸脂肪酸后,才能被微生物所吸收利用。发酵性细菌将上述可溶性物质吸收进入细胞后,经过发酵作用将它们转化为乙酸丙酸丁酸等脂肪酸和醇类及一定量的氢、二氧化碳。在沼气发酵测定过程中,发酵液中的乙酸、丙酸、丁酸总量称为中挥发酸(TVA)。蛋白质类物质被发酵性细菌分解为氨基酸,又可被细菌合成细胞物质而加以利用,多余时也可以进一步被分解生成脂肪酸、氨和硫化氢等。蛋白质含量的多少,直接影响沼气中氨及硫化氢的含量,而氨基酸分解时所生成的有机酸类,则可继续转化而生成甲烷、二氧化碳和水。脂类物质在细菌脂肪 酶的作用下,首先水解生成甘油和脂肪酸,甘油可进一步按糖代谢途径被分解,脂肪酸则进一步被微生物分解为多个乙酸。
2、产酸阶段
(1)产氢产乙酸菌
发酵性细菌将复杂有机物分解发酵所产生的有机酸和醇类,除甲酸、乙酸和甲醇外 ,均不能被产甲烷菌所利用,必须由产氢产乙酸菌将其分解转化为乙酸、氢和二氧化碳。
(2)耗氢产乙酸菌
耗氢产乙酸菌也称同型乙酸菌,这是一类既能自养生活能异养生活的混合营养型细菌。它们既能利用 H2+CO2生 成乙酸,也能代谢产生乙酸。通过上述微生物的活 动,各种复杂有机物可生成有机酸和H2/CO2等。
3、产甲烷阶段
(1)产甲烷菌的类群
产甲烷菌包括食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌两大类群。在沼气发酵过程中,甲烷的形成是由一群生理上高度专业化的古细菌一产甲烷菌所引起的,产甲烷菌包括食 氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌,它们是厌氧消化过程食物链中的最后一组成员,尽 管它们具有各种各样的形态,但它们在食物链中的地位使它们具有共同的生理特性。它们在厌氧条件下将前三群细菌代谢终产物,在没有外源受氢体的情况下把乙酸和 H2/CO2。转化为气体产生CH4/CO2,使有机物在厌氧条件下的分解作用以顺利完成。目前已知的甲烷产生过程由以上两组不同的产甲烷菌完成。
① 由CO2和H2产生甲烷反应为 :CO2+4H2→CH4+ H2O
② 由乙酸或乙酸化合物产生甲烷反应为:
CH3C00H→CH4+CO; CH3COONH4+ H20→CH4+ NH4HCO3
(2)产甲烷菌的生理特性
① 产甲烷菌的生长要求严格厌氧环境,产甲烷菌广泛存在于水底沉积物和动物消化道等极端厌氧的环境中;
② 产甲烷菌食物简单产甲烷菌只能代谢少数几种碳素底物生成甲烷;
③ 产甲烷菌适宜生存在pH值中性条件下;
④ 产甲烷菌生长缓慢。

  常规沼气的主要成分是甲烷、二化碳、硫化氢,氢气,一氧化碳、氯,其 中,甲烷、氢气、一氧化碳是 易燃气体, CO2, H2S 是有害气体。

  1、防窒息当空气中 Co2含量达到1.74%时,人的呼吸就会加快、加 深, 换气比正常状态下增加1.5倍,沼气池中 Co2含量是 30%— 50%,人 如果在这个环境下,呼吸就会受到抑制,以至麻木死亡。即使敞开盖子,比空气重 1.53倍的 Co2不容易从沼气池散发。在 Co2比较多的 情况下,人们一旦进入沼气池就会窒息。料入池前,打开通风口,用 鼓风机向池内吹风,排空二氧化碳,再把鸡、鸭、兔等小动物放进去试验,证明确定没有危险后再操作。入池工作时,池外要有人守护。 入池工作的人员工要保险带, 一旦发生危险池外的守护人员可立即抢救。


  有人窒息中毒后,一定不要着急入池抢救,用鼓,风机等多种方法向池内鼓风, 合病人吸入新鲜的空气。不懂这一点, 慌忙进去抢救,结果会造成多人连续窒息中毒的事故。如发生的一起少三代的惨事。被挽救出事的中毒病人, 应尽快送到附近医院抢救治疗, 不可耽误时间。


  2、防中毒沼气中的H2s是一种有毒气体, 在 2000微升/升, 立即致人死亡, 600—1000微升/升30分钟内致人死亡, 500— 700微升 /升 30—60分钟会致人重疾, 50—100微升/升60分钟以上会致人残疾。


  未经的沼气中 H2s 含量一般为 200—500微升/升,有时高达 1000微升/升,所以不处理会致人中毒3、爆炸和火灾当空气中沼气达到 8-24%时遇到明火立即发生爆炸燃烧。



  防护要点首先,绝对不能在已有沼气的沼气池内使用油灯,蜡烛,火柴和打火机等明火,也不能吸烟。若需要照明,不能用防爆电灯、手电筒等,有时候,人入池后没有什么异常感觉,但不等于池内没有沼气, 如果这些残存的沼气比例占到池内空气的 8-24%, 一旦遇到火苗就会爆炸。其次要经常检查开关,管道、接头等处有没有漏气,可用肥皂水检查,也可以用碱式醋酸铝试纸检查。


  方法是用肥皂水在接头的地方浇一圈,如果漏气,则会出现气泡,如果再关闭开关的情况下,闻到有臭鸡蛋味道, (H2S气体)则可以肯定沼气设备有漏气的地方,而且漏气还比较严重,要赶快打开门窗, 通风并进行检查处理。


  沼气烧伤事故处理, 一旦发生烧伤事故, 要根据受试者的烧伤程度来处理。严重的要立即送往医院抢救。火灾事故发生时,头脑要冷静, 首先要关掉气源,同时组织救火。


  警告:发生沼气中毒,烧伤和火灾事故,都是由于人们不了解沼气的性质和麻痹大意造成的, 只要人们掌握了安全使用沼气的知识并认真对待它,防止沼气安全事故的发生是完全可能的。


  4 、安全出管(1)开展经常性的安全监督检查(2)对报废的沼气池设施应及时进行拆除,填埋,封存等处理。