沼氣

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沼氣，顧名思義是沼澤濕地里的氣體。人們經常看到，在沼澤地、污水溝或糞池裡，有氣泡冒出來，如果我們劃着火柴，可把它點燃，這就是自然界天然發生的沼氣。從科學定義角度看，沼氣是各種有機物質，在隔絕空氣（還原條件），並在適宜的溫度、PH值下，經過微生物的發酵作用產生的一種可燃燒氣體。沼氣屬於二次能源，並且是可再生能源。

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沼氣定義

沼氣是有機物質在厭氧條件下，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、污水溝或糞池裡，有氣泡冒出來，如果我們劃着火柴，可把它點燃，這就是自然界天然發生的沼氣。由於這種氣體最先是在沼澤中發現的，所以稱為沼氣。人畜糞便、秸稈、污水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。

沼氣是多種氣體的混合物，其特性與天然氣相似。沼氣除直接燃燒用於炊事、烘乾農副產品、供暖、照明和氣焊等外，還可作內燃機的燃料以及生產甲醇、福爾馬林、四氯化碳等化工原料。經沼氣裝置發酵後排出的料液和沉渣，含有較豐富的營養物質，可用作肥料和飼料。

成分組成

沼氣的主要成分是甲烷。沼氣由50%-80%甲烷（CH4）、20%-40%二氧化碳（CO2）、0%-5%氮氣（N2）、小於1%的氫氣（H2）、小於0.4%的氧氣（O2）與0.1%-3%硫化氫（H2S）等氣體組成 。由於沼氣含有少量硫化氫，所以略帶臭味。其特性與天然氣相似。空氣中如含有8.6-20.8%（按體積計）的沼氣時，就會形成爆炸性的混合氣體。

沼氣的主要成分甲烷是一種理想的氣體燃料，它無色無味，與適量空氣混合後即會燃燒。每立方米純甲烷的發熱量為 34000千焦，每立方米沼氣的發熱量約為20800－23600千焦。即1立方米沼氣完全燃燒後，能產生相當於0.7千克無煙煤提供的熱量。與其它燃氣相比，其抗爆性能較好，是一種很好的清潔燃料。

發展歷史

沼氣是由意大利物理學家A.沃爾塔於1776年在沼澤地發現的。1916年俄國人Β.П.奧梅良斯基分離出了第一株甲烷菌（但不是純種）。中國於1980年首次分離甲烷八疊球菌成功。世界上已分離出的甲烷菌種近20株。

世界上第一個沼氣發生器（又稱自動淨化器）是由法國L.穆拉於1860年將簡易沉澱池改進而成的。1925年在德國、1926年在美國分別建造了備有加熱設施及集氣裝置的消化池，這是現代大、中型沼氣發生裝置的原型。第二次世界大戰後，沼氣發酵技術曾在西歐一些國家得到發展，但由於廉價的石油大量湧入市場而受到影響。後隨着世界性能源危機的出現，沼氣又重新引起人們重視。1955年新的沼氣發酵工藝流程──高速率厭氧消化工藝產生。它突破了傳統的工藝流程，使單位池容積產氣量（即產氣率）在中溫下由每天1立方米容積產生0.7-1.5立方米沼氣，提高到4-8立方米沼氣，滯留時間由15天或更長的時間縮短到幾天甚至幾個小時。

中國於20世紀20年代初期由羅國瑞在廣東省潮梅地區建成了第一個沼氣池，隨之成立了中華國瑞瓦斯總行，以推廣沼氣技術。中國農村戶用沼氣池的數量達 1300萬座。而高速率厭氧消化工藝生產性試驗裝置已在糖廠和酒廠正常運行。

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