沼气:它是什么以及它如何转化为能源

沼气被视为替代天然气发电的替代方案

沼气

杨 奈曼 该图片由Pixabay

沼气是由细菌分解有机物(有机废物)产生的气体。在从沼气产生能量的过程中,气体的化学能通过受控的燃烧过程转化为机械能。这种机械能激活产生电能的发电机。沼气还可以通过直接燃烧用于能源热电联产来用于锅炉。

使用生物质作为能源有三种途径。第一个是通过直接燃烧,第二个是气化,第三个涉及自然过程的繁殖,在这个过程中,微生物在厌氧环境中的作用产生有机物的分解,并因此排放沼气。在 17 世纪发现沼气后,在 19 世纪路易斯·巴斯德 (Louis Pasteur) 发表演讲后,沼气被认为是一种能源,其中通过粪便和水的混合物展示了沼气的产生。

19 世纪末,英格兰的污水处理厂开始收集沼气,1940 年代,印度的发电厂开始使用动物粪便。从那时起,厌氧工艺已经发展并扩展到农业和工业废物的处理。

气化由热化学反应组成,该反应涉及在空气或氧气(用于燃烧的最小量)和水蒸气(形成气体)存在下的固体燃料,用作热能或电能,用于合成化学产品和液体燃料的生产。厌氧消化在许多生态系统中自然发生,例如淡水和咸水湖的水生沉积物。

厌氧反应器就像一个沼气厂,通过厌氧反应池创造人工生态系统来寻求重现自然条件,它们的最初用途是处理半固体废物,如动物粪便、生活垃圾和污水处理产生的污泥。沼气通常由 60% 的甲烷、35% 的二氧化碳和 5% 的氢气、氮气、氨气、硫化氢、一氧化碳、胺和氧气的混合物组成。

垃圾填埋场沼气的利用

固体废物的最终处置是城市中心的主要环境问题之一,其管理部门最终求助于卫生填埋场。垃圾填埋会产生沼气。这些气体的浓度分布根据垃圾填埋场和废物的成分、年龄和湿度而变化。

垃圾填埋场 LFG 的产生通常在处置后的前三个月内开始,并可能持续 30 年或更长时间。由于沼气中含有高浓度的甲烷,因此在计算温室气​​体时必须考虑沼气。根据政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 的报告,垃圾填埋场的甲烷排放量介于 20 太克/年 (Tg/年) 和 70 太克/年之间,这表明垃圾填埋场产生的 6% 至全球每年甲烷排放总量的 20%。

沼气的使用可以通过安装到达所有废物层的排水管来完成。垃圾填埋场底部和屋顶的防水措施有助于与有机物降解过程协同工作,增加沼气产量,并防止现场土壤和地下水受到污染。

抽气系统将垃圾填埋场中的气体(沼气)引导至收集系统,将其送至处理系统,该系统由一组鼓风机和过滤器组成,以便去除冷凝液滴和颗粒物。然后,气体被送到火炬中发生的火炬。

污水处理沼气的利用

来自收集网络的污水被输送到泵站,在那里较大的颗粒被截留,然后被送到污水处理站 (ETE)。固体废物被送到卫生垃圾填埋场,而液体则被送到反应器,在那里,那里的细菌消化有机物,然后进入后处理步骤。细菌活动产生的气体可以燃烧转化为二氧化碳或以沼气的形式再利用。

家用生物消化器

传统的生物消化器分为间歇式和连续式。批次,也称为批次,只灌装一次,并保持封闭一段时间,在此期间有机物将进行发酵。另一方面,连续生物消化器是那些需要定期供应有机物质(通常每天)的生物消化器。两种模型都允许通过沼气产生能量。

印度模特

它由一个由铁或玻璃纤维制成的移动圆顶组成,当有机物进行发酵时,气体就会储存在其中。这种储存和不断生产沼气允许不间断使用。中央壁的存在将发酵罐分成两个室,有助于分离已经发酵的生物质以备将来处理。

中国模式

它由一个带有拱形防水屋顶的圆柱形砌体室组成,用于储存沼气。该反应器基于内部压力差工作。因此,当压力增加时,生物质从发酵室移动到出口箱 - 当减压时,发生相反的运动。

Recolast住宅生物消化器

它既可以用于农村房产,也可以用于城市住宅。它结构紧凑、高效且具有成本效益。住宅生物消化器通常可以供应食物垃圾、草、家畜粪便、鸡、猪和生物质。除了具有杀虫作用外,它还能够生产相当于一罐烹饪气体和 20 升生物肥料,用于给菜园施肥。查看更多设备详细信息并查看价格 自行车商店.

主页沼气住宅生物消化器

HomeBiogas 是一种住宅生物消化器,可促进资源的利用。这种类型的产品通过厌氧生物消化过程促进有机废物转化为烹饪气体和天然有机生物肥料。在系统内部,可以放置树皮、骨头、食物垃圾、动物粪便以及宠物粪便。所有这些材料都用作产生沼气的原料。查看更多设备详细信息并查看价格 自行车商店.

发电的优势

沼气代表了为孤立社区提供能源的替代方案,这些社区可以利用农业和畜牧业产生的废物来满足他们的能源需求。此外,垃圾填埋场和污水处理中沼气能源的使用代表了一个更可持续和更智能的废物目的地。使用沼气发电还可以防止有机物分解产生的甲烷通过燃烧过程转化为水和二氧化碳而释放到大气中。因此,沼气能源被视为一种替代品,它不会像天然气那样产生那么多的社会和环境影响。



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