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      沼氣安全知識(shí)宣傳

      2020/2/2 18:22:46      點(diǎn)擊:

      沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下,經(jīng)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(jīng)?吹剑谡訚傻、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(diǎn)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(xiàn)的,所以稱為沼氣。人畜糞便、秸稈、污水等各種有機(jī)物在密閉的沼氣池內(nèi),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(zhuǎn)化,從而產(chǎn)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(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段。
      1、水解階段
      用作沼氣發(fā)酵原料的有機(jī)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(xué)成分為多糖、蛋白質(zhì)和脂類。其中多糖類物質(zhì)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(zhì)等。這些復(fù)雜有機(jī)物大多數(shù)在水中不能溶解,必須首先被發(fā)酵細(xì)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(xì)菌將上述可溶性物質(zhì)吸收進(jìn)入細(xì)胞后,經(jīng)過發(fā)酵作用將它們轉(zhuǎn)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(zhì)類物質(zhì)被發(fā)酵性細(xì)菌分解為氨基酸,又可被細(xì)菌合成細(xì)胞物質(zhì)而加以利用,多余時(shí)也可以進(jìn)一步被分解生成脂肪酸、氨和硫化氫等。蛋白質(zhì)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(shí)所生成的有機(jī)酸類,則可繼續(xù)轉(zhuǎn)化而生成甲烷、二氧化碳和水。脂類物質(zhì)在細(xì)菌脂肪 酶的作用下,首先水解生成甘油和脂肪酸,甘油可進(jìn)一步按糖代謝途徑被分解,脂肪酸則進(jìn)一步被微生物分解為多個(gè)乙酸。
      2、產(chǎn)酸階段
      (1)產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌
      發(fā)酵性細(xì)菌將復(fù)雜有機(jī)物分解發(fā)酵所產(chǎn)生的有機(jī)酸和醇類,除甲酸、乙酸和甲醇外 ,均不能被產(chǎn)甲烷菌所利用,必須由產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌將其分解轉(zhuǎn)化為乙酸、氫和二氧化碳。
      (2)耗氫產(chǎn)乙酸菌
      耗氫產(chǎn)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(xì)菌。它們既能利用 H2+CO2生 成乙酸,也能代謝產(chǎn)生乙酸。通過上述微生物的活 動(dòng),各種復(fù)雜有機(jī)物可生成有機(jī)酸和H2/CO2等。
      3、產(chǎn)甲烷階段
      (1)產(chǎn)甲烷菌的類群
      產(chǎn)甲烷菌包括食氫產(chǎn)甲烷菌和食乙酸產(chǎn)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(xì)菌一產(chǎn)甲烷菌所引起的,產(chǎn)甲烷菌包括食 氫產(chǎn)甲烷菌和食乙酸產(chǎn)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?cè)谑澄镦溨械牡匚皇顾鼈兙哂泄餐纳硖匦浴K鼈冊(cè)趨捬鯒l件下將前三群細(xì)菌代謝終產(chǎn)物,在沒有外源受氫體的情況下把乙酸和 H2/CO2。轉(zhuǎn)化為氣體產(chǎn)生CH4/CO2,使有機(jī)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(chǎn)生過程由以上兩組不同的產(chǎn)甲烷菌完成。
      ① 由CO2和H2產(chǎn)生甲烷反應(yīng)為 :CO2+4H2→CH4+ H2O
      ② 由乙酸或乙酸化合物產(chǎn)生甲烷反應(yīng)為:
      CH3C00H→CH4+CO; CH3COONH4+ H20→CH4+ NH4HCO3
      (2)產(chǎn)甲烷菌的生理特性
      ① 產(chǎn)甲烷菌的生長要求嚴(yán)格厭氧環(huán)境,產(chǎn)甲烷菌廣泛存在于水底沉積物和動(dòng)物消化道等極端厭氧的環(huán)境中;
      ② 產(chǎn)甲烷菌食物簡單產(chǎn)甲烷菌只能代謝少數(shù)幾種碳素底物生成甲烷;
      ③ 產(chǎn)甲烷菌適宜生存在pH值中性條件下;
      ④ 產(chǎn)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?xì)怏w, CO2, H2S 是有害氣體。

        1、防窒息當(dāng)空氣中 Co2含量達(dá)到1.74%時(shí),人的呼吸就會(huì)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(gè)環(huán)境下,呼吸就會(huì)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(jìn)入沼氣池就會(huì)窒息。料入池前,打開通風(fēng)口,用 鼓風(fēng)機(jī)向池內(nèi)吹風(fēng),排空二氧化碳,再把雞、鴨、兔等小動(dòng)物放進(jìn)去試驗(yàn),證明確定沒有危險(xiǎn)后再操作。入池工作時(shí),池外要有人守護(hù)。 入池工作的人員工要保險(xiǎn)帶, 一旦發(fā)生危險(xiǎn)池外的守護(hù)人員可立即搶救。


        有人窒息中毒后,一定不要著急入池?fù)尵?用鼓,風(fēng)機(jī)等多種方法向池內(nèi)鼓風(fēng), 合病人吸入新鮮的空氣。不懂這一點(diǎn), 慌忙進(jìn)去搶救,結(jié)果會(huì)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(yīng)盡快送到附近醫(yī)院搶救治療, 不可耽誤時(shí)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(nèi)致人死亡, 500— 700微升 /升 30—60分鐘會(huì)致人重疾, 50—100微升/升60分鐘以上會(huì)致人殘疾。


        未經(jīng)的沼氣中 H2s 含量一般為 200—500微升/升,有時(shí)高達(dá) 1000微升/升,所以不處理會(huì)致人中毒3、爆炸和火災(zāi)當(dāng)空氣中沼氣達(dá)到 8-24%時(shí)遇到明火立即發(fā)生爆炸燃燒。



        防護(hù)要點(diǎn)首先,絕對(duì)不能在已有沼氣的沼氣池內(nèi)使用油燈,蠟燭,火柴和打火機(jī)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(shí)候,人入池后沒有什么異常感覺,但不等于池內(nèi)沒有沼氣, 如果這些殘存的沼氣比例占到池內(nèi)空氣的 8-24%, 一旦遇到火苗就會(huì)爆炸。其次要經(jīng)常檢查開關(guān),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(huì)出現(xiàn)氣泡,如果再關(guān)閉開關(guān)的情況下,聞到有臭雞蛋味道, (H2S氣體)則可以肯定沼氣設(shè)備有漏氣的地方,而且漏氣還比較嚴(yán)重,要趕快打開門窗, 通風(fēng)并進(jìn)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(jù)受試者的燒傷程度來處理。嚴(yán)重的要立即送往醫(yī)院搶救;馂(zāi)事故發(fā)生時(shí),頭腦要冷靜, 首先要關(guān)掉氣源,同時(shí)組織救火。


        警告:發(fā)生沼氣中毒,燒傷和火災(zāi)事故,都是由于人們不了解沼氣的性質(zhì)和麻痹大意造成的, 只要人們掌握了安全使用沼氣的知識(shí)并認(rèn)真對(duì)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(jīng)常性的安全監(jiān)督檢查(2)對(duì)報(bào)廢的沼氣池設(shè)施應(yīng)及時(shí)進(jìn)行拆除,填埋,封存等處理。

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