有价值的沼气秘密

有价值的沼气秘密

沼气

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沼气是由于粪便中有机物分解过程产生的气体混合物的名称。 当蔬菜和作物残茬和农业食品工业分解时,也会产生沼气。 来自厕所或卫生杯(称为污水)的家庭产生的废水也可以生产沼气。 该过程在没有氧气的情况下发生,并且被称为厌氧消化。

我们称之为沼气的混合物由50%至80%的甲烷(CH4),20%至40%的二氧化碳(CO2)组成,而其他化合物虽然含量较少,但非常重要,例如1%至3%的硫化氢(H2S),这是非常具有腐蚀性和毒性的,我们将在后面提到。 此外,从实际观点来看,沼气含有少量或痕量的水蒸气,以及其他不太相关的气体。

在古巴,沼气的能量含量为每立方米21兆焦耳,与其他国家相似,与我们用于烹饪或能源用途的工业气体(如液化气)非常相似。 如果甲烷含量超过50%,则可燃。

请记住,这正是沼气质量的标准。 甲烷含量越高,燃料越好,但也意味着二氧化碳含量越低,硫化氢含量越低,因为它是微生物干预的过程,主要是细菌,并且有效通过生化平衡

高含量的甲烷表明在生产沼气中用作原料的有机物质的净化过程令人满意地发生。 当我们观察沼气火焰的颜色时,可以对此有一个相当近似的想法。 蓝色和透明越多,甲烷含量越高。

电力和作物增加

尽管在第三世界国家开始普遍使用沼气,但由于需要获得廉价的烹饪食物能源,如今它在德国,瑞典,意大利等发达国家被广泛使用,在那里它们将其用作食物来源。可再生经济,能够减少二氧化碳排放。

沼气的广泛使用,随着岁月的流逝而推进,加上政府的激励措施,例如这条路线产生的优惠电价。

一般来说,一立方米的沼气用于使用发电机组产生1.25至2.2千瓦时的电力; 产生相当于60瓦灯泡的6小时光照; 操作1立方米容量的冰箱一小时; 操作1立方米容量的培养箱30分钟,并运行一马力的发动机两小时。

作为生产沼气的附加值,获得了高质量的有机肥,其特征在于:

•能源生产:在受控条件下的厌氧处理会导致有机物质的降解和沼气的产生。 通过沼气燃烧产生的热电联产在经济上是有利的,无论是对整个农场的自我消费还是向第三方的转移; 国际有关可再生能源生产的法规强烈鼓励这最后的优势。

•减少气味和污染物排放(NH3 -amoniaco-和CH4):在过程中最终形成的恶臭物质(硫化氢,氨等)在燃烧过程中被沼气消除。

•流出物的稳定性:在厌氧消化中获得的碳质有机负荷的减少赋予粪便在连续的储存期间足够的稳定性。 它还实现了降解和发酵过程的减速,从而减少了恶臭化合物的产生。

•减少病原体负荷:在嗜温条件下,在200至45℃的温度下进行厌氧消化,可以部分减少粪便中可能存在的致病负荷。 在高于45℃的温度下操作,可以完全消除流出物,同时完全消除病原体。

使用沼气厂的肥料可使作物增加20%或更多。 在我们的条件下,一些农民的大蕉,玉米和甘蔗等作物的种植面积增加了40%。

我们必须采取的预防措施是将它们放在厨房或通风处的炉子里。 因此,如果硫化氢含量高,我们将避免不适; 你必须消除泄漏,一般来说你应该对液化气体采取同样的谨慎措施。

至于使用沼气的起源,许多作者声称它的使用可以追溯到我们时代之前。 事实是,一些科学人士与沼气有关,比如路易斯·巴斯德(Luis Pasteur),他提出了用马粪进行沼气照明的照明。 然而,直到1800年底,印度的第一个沼气厂才建成并投入运营,从而创造了一种浮动钟或印度教的技术。

新的生物消化器

根据粮农组织(联合国粮食及农业组织)1992年在古巴的报告,在80年代的十年间,已经建造了550个这样的单位,容量为6立方米,主要是vaquerías。

这种类型的沼气设备或生物消化器具有以下缺点:移动罩由钢制成,其在与氧化的生物气中所含的硫化氢接触时需要修理和维护。 另外,由于它是移动元件,由于沼气的压力,蒸煮器的壁及其引导机构在垂直移动时会恶化。

考虑到这些缺点,后来在中国创建了一种克服这些问题的沼气工厂,这种变种被称为固定或中国圆顶生物消化器。

这种类型的植物及其不同的建设性变体是迄今为止在许多国家中使用最多的植物,包括古巴,其中有600多种。作为优点,它表明移动部件被消除; 在这种情况下,移位的是生物沼气压力作用下生物消化器的含量。 浮动的金属钟也被淘汰,取而代之的是砖和水泥圆顶。

但是沼气厂的建设性发展并没有在这里瘫痪,这种变型也遇到了诸如成本等困难,因为不是所有农民都能为此付出代价,因为需要几种建筑材料和泥瓦匠。

为解决成本问题,在中国台北创建了所谓的管状生物消化器,后来又传递到哥伦比亚并从那里传到我国。 这些设施的第一次经验可以追溯到90年代,其主要优点是投资成本低,安装和维护的速度和简单性。 缺点是材料(主要是聚乙烯)的耐久性,必须保护其免受紫外线和尖锐或尖锐物体的影响。 这些设施的基本内容是应该给予他们照顾,提供屋顶和围栏,以防止他们损坏人的行为,例如电镀或其他活动,以及动物的破坏。

在古巴,已经建造了120多个这样的设施,特别是在西部地区,由于简单,快速和低成本,正在管理项目以进行推广。 值得注意的是,新项目包括用于制造蒸煮器的更耐用的材料,例如PVC,聚氯乙烯,其也具有更大的厚度,因此具有更大的机械抵抗冲击和裂缝。

家畜和动物烹饪是我国沼气的主要用途之一。 它还可用于照明,水加热和柴油发动机,既可用于发电,也可用于汽车运输和拖拉机直至地球。 沼气的使用也可以在社区一级进行。 在农村地区有使用沼气的经验,其中几个用户来自同一工厂。

那些对沼气厂建设感兴趣的人可以联系他们所在地国家沼气集团的成员,以获得有关建设生物消化器的设施的进一步指导。

还有其他类型的沼气厂用于大量废物,例如由MININT和MINAZ开发的那些。 该国还有一个生产沼气的沼气厂和位于Marianao的第100街垃圾填埋场的沼气开采场。

应该指出的是,古巴正在组织开发这种可再生能源。 自2007年以来,国家沼气集团成立,是MINBAS可再生能源理事会的17个工作组之一,各省和我们各部的最负盛名的专家联系在一起。

古巴沼气的发展并未停止; 即使在小社区一级,它也变得很受欢迎,正如在Villa Clara的第二次全国沼气用户研讨会上所表明的那样,在管理国家和国际项目方面正在开展大量工作,这些项​​目将涵盖猪,牛和牛等农业部门。别人。

*农业技术科学博士。 首席研究员。 沼气促进和发展中心主任。 猪研究所

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