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      沼氣安全知識宣傳

      2020/2/2 18:22:46      點擊:

      沼氣是有機物質在厭氧條件下,經過微生物的發(fā)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?吹,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(fā)生的沼氣。由于這種氣體最先是在沼澤中發(fā)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(fā)酵,被種類繁多的沼氣發(fā)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(fā)酵過程分成由三大代謝類群微生物引起的三階段理論,即水解(液化)階段、產酸階段和產甲烷階段。
      1、水解階段
      用作沼氣發(fā)酵原料的有機物種類繁多,如禽畜糞便、作物秸稈、
      沼氣發(fā)酵三階段理論沼氣發(fā)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(fā)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(fā)酵細菌所分泌的胞外酶水解為可溶性糖、、氨基酸脂肪酸后,才能被微生物所吸收利用。發(fā)酵性細菌將上述可溶性物質吸收進入細胞后,經過發(fā)酵作用將它們轉化為乙酸丙酸、丁酸等脂肪酸和醇類及一定量的氫、二氧化碳。在沼氣發(fā)酵測定過程中,發(fā)酵液中的乙酸、丙酸、丁酸總量稱為中揮發(fā)酸(TVA)。蛋白質類物質被發(fā)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(xù)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,首先水解生成甘油和脂肪酸,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(fā)酵性細菌將復雜有機物分解發(fā)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(yǎng)生活能異養(yǎng)生活的混合營養(yǎng)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(fā)酵過程中,甲烷的形成是由一群生理上高度專業(yè)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(tài),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(huán)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(huán)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(guī)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(tài)下增加1.5倍,沼氣池中 Co2含量是 30%— 50%,人 如果在這個環(huán)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(fā)。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(fā)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(xù)窒息中毒的事故。如發(fā)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(yī)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(fā)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(fā)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(yī)院搶救。火災事故發(fā)生時,頭腦要冷靜, 首先要關掉氣源,同時組織救火。


        警告:發(fā)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(fā)生是完全可能的。


        4 、安全出管(1)開展經常性的安全監(jiān)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。

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