沼氣，顧名思義就是沼澤里的氣體。人們經(jīng)?？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(diǎn)燃，這就是自然界天然發(fā)生的沼氣。沼氣，是各種有機(jī)物質(zhì)，在隔絕空氣（還原條件），并必適宜的溫度、濕度下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生的一種可燃燒氣體。

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沼氣成分組成

　　沼氣的主要成分是甲烷。沼氣由60％～80％甲烷(CH4)、20％～40％二氧化碳(CO2)、0％～5％氮?dú)?/a>(N2)、小于1％的氫氣(H2)、小于0．4％的氧氣(O2)與0．1％～3％硫化氫(H2S)等氣體組成 。由于沼氣含有少量硫化氫，所以略帶臭味。其特性與天然氣相似?？諝庵腥绾?.6～20.8％（按體積計(jì)）的沼氣時(shí),就會(huì)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，與適量空氣混合后即對(duì)燃燒。每立方米純甲烷的發(fā)熱最為 34000千焦，每立方米沼氣的發(fā)熱量約為20800－23600千焦。即1立方米沼氣完全燃燒后，能產(chǎn)生相當(dāng)于0.7千克無煙煤提供的熱量。與其它燃?xì)庀啾?，其抗爆性能較好，是一種很好的清潔燃料。沼氣除直接燃燒用于炊事、烘干農(nóng)副產(chǎn)品、供暖、照明和氣焊等外，還可作內(nèi)燃機(jī)的燃料以及生產(chǎn)甲醇、福爾馬林、四氯化碳等化工原料。經(jīng)沼氣裝置發(fā)酵后排出的料液和沉渣，含有較豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可用作肥料和飼料。

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沼氣的原材料

　　制取沼氣的原材料有：農(nóng)作物秸稈，人畜糞便（人，牛，馬，豬，雞，羊）、農(nóng)作物秸稈、樹葉，雜草，菜葉，淀粉廢渣、城市有機(jī)垃圾、污水處理廠的污泥等。

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沼氣燃燒產(chǎn)物所含的有害物質(zhì)

　　沼氣燃燒產(chǎn)物所含的有害物質(zhì)主要有一下幾種：
　?。?）一氧化碳。當(dāng)沼氣燃燒不完全時(shí)，煙氣中便含有一氧化碳。一氧化碳很容易取代氧而和人體血液中的血紅素結(jié)合。人呼吸了較多一氧化碳時(shí)，就會(huì)因缺氧而窒息。
　?。?）二氧化硫。沼氣中含有少量硫化氫和有機(jī)硫。在燃燒過程中氧化生成二氧化硫，二氧化硫會(huì)強(qiáng)烈刺激人的呼吸器官。
　　（3）氮氧化物。當(dāng)沼氣在高溫下燃燒時(shí)，促使空氣中的氮和氧反應(yīng)，生成氮氧化物（包括一氧化氮和二氧化氮等），氮氧化物對(duì)人的呼吸器官有強(qiáng)烈的刺激作用，其濃度在0.25%以上就能導(dǎo)致死亡。
　　使用沼氣灶時(shí)，隨著煙氣不斷排放，室內(nèi)有害物的濃度也將不斷增加。為了保證環(huán)境衛(wèi)生和人身安全，沼氣的燃燒產(chǎn)物應(yīng)不斷排出室外，凡使用沼氣灶和沼氣燈的房間須有良好的通風(fēng)。

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沼氣的發(fā)現(xiàn)與沼氣發(fā)酵的發(fā)展

　　沼氣是由意大利物理學(xué)家A.沃爾塔于1776年在沼澤地發(fā)現(xiàn)的。1916年俄國(guó)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(guó)于1980年首次分離甲烷八疊球菌成功。目前世界上已分離出的甲烷菌種近20株。
　　世界上第一個(gè)沼氣發(fā)生器（又稱自動(dòng)凈化器）是由法國(guó)L.穆拉于1860年將簡(jiǎn)易沉淀池改進(jìn)而成的。1925年在德國(guó)、1926年在美國(guó)分別建造了備有加熱設(shè)施及集氣裝置的消化池，這是現(xiàn)代大、中型沼氣發(fā)生裝置的原型。第二次世界大戰(zhàn)后，沼氣發(fā)酵技術(shù)曾在西歐一些國(guó)家得到發(fā)展，但由于廉價(jià)的石油大量涌入市場(chǎng)而受到影響。后隨著世界性能源危機(jī)的出現(xiàn)，沼氣又重新引起人們重視。1955年新的沼氣發(fā)酵工藝流程──高速率厭氧消化工藝產(chǎn)生。它突破了傳統(tǒng)的工藝流程，使單位池容積產(chǎn)氣量(即產(chǎn)氣率)在中溫下由每天1立方米容積產(chǎn)生0.7～1.5立方米沼氣,提高到4～8立方米沼氣，滯留時(shí)間由15天或更長(zhǎng)的時(shí)間縮短到幾天甚至幾個(gè)小時(shí)。
　　中國(guó)于20世紀(jì)20年代初期由羅國(guó)瑞在廣東省潮梅地區(qū)建成了第一個(gè)沼氣池,隨之成立了中華國(guó)瑞瓦斯總行,以推廣沼氣技術(shù)。目前中國(guó)農(nóng)村戶用沼氣池的數(shù)量達(dá) 1300萬座。而高速率厭氧消化工藝生產(chǎn)性試驗(yàn)裝置已在糖廠和酒廠正常運(yùn)行。最近幾年，華園新能源工程公司采用多種新能源復(fù)合專利技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)的農(nóng)村沼氣使用進(jìn)行技術(shù)更新，采用太陽能和沼氣工程相結(jié)合的技術(shù)—即大型太陽能恒溫窖室沼氣工程，有效解決了傳統(tǒng)單戶使用沼氣的6大弊病，廣泛適用于養(yǎng)殖場(chǎng)、新農(nóng)村改造、食品加工等各行業(yè)。產(chǎn)生的沼渣沼液還是富有營(yíng)養(yǎng)的有機(jī)肥，可以為工程項(xiàng)目方增加工程收益。

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沼氣發(fā)酵

　　沼氣發(fā)酵基本條件：①.優(yōu)良的沼氣細(xì)菌②.嚴(yán)格的厭氧環(huán)境③.充足的發(fā)酵原料④.適宜的發(fā)酵溫度⑤.合適的料液濃度⑥.中性適度的PH值⑥.控制避免有毒物質(zhì)入罐。
　　1 沼氣發(fā)酵微生物（聯(lián)想 細(xì)菌之間的關(guān)系：促進(jìn)、抑制、競(jìng)爭(zhēng)等）
　　沼氣發(fā)酵微生物是一個(gè)統(tǒng)稱，包括發(fā)酵性細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、耗氫產(chǎn)乙酸菌、食氫產(chǎn)甲烷菌、食乙酸產(chǎn)甲烷菌五大類群。五大類群細(xì)菌構(gòu)成一條食物鏈，從各群細(xì)菌的生理代謝產(chǎn)物或它們的活動(dòng)對(duì)發(fā)酵液pH值的影響來看，沼氣發(fā)酵過程可分為水解、產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷階段。前三類群細(xì)菌的活動(dòng)可使有機(jī)物形成各種有機(jī)酸，因此，將其統(tǒng)稱為不產(chǎn)甲烷菌。后二類群細(xì)菌的活動(dòng)可使各種有機(jī)酸轉(zhuǎn)化成甲烷，因此，將其統(tǒng)稱為產(chǎn)甲烷菌。
　?。?）不產(chǎn)甲烷菌
　　不產(chǎn)甲烷菌能將復(fù)雜的大分子有機(jī)物變成簡(jiǎn)單的小分子量的物質(zhì)。它們的種類繁多，根據(jù)作用基質(zhì)來分，有纖維分解菌、半纖維分解菌、淀粉分解菌、蛋白質(zhì)分解菌、脂肪分解菌和一些特殊的細(xì)菌，如產(chǎn)氫菌、產(chǎn)乙酸菌等。
　?。?）產(chǎn)甲烷菌
　　產(chǎn)甲烷菌是沼氣發(fā)酵的主要成分--甲烷的產(chǎn)生者。是沼氣發(fā)酵微生物的核心，它們嚴(yán)格厭氧，對(duì)氧和氧化劑非常敏感，最適宜的pH值范圍為中性或微堿性。它們依靠二氧化碳和氫生長(zhǎng)，并以廢物的形式排出甲烷，是要求生長(zhǎng)物質(zhì)最簡(jiǎn)單的微生物。
　　2. 沼氣發(fā)酵的原理 （聯(lián)想 微生物生長(zhǎng)代謝）
　　沼氣發(fā)酵又稱厭氧消化 ，是指各種有機(jī)物在厭氧條件下 ，被各類沼氣發(fā)酵微生物 分解轉(zhuǎn)化 ，最終生成沼氣的過程。目前為大家所公認(rèn)的沼氣發(fā)酵的過程如圖所示:
　　(說明：① I、I I為三階段理論，②I、II、II、IV、為四類群理論 )
　　3.三階段理論
　　3.1 沼氣發(fā)酵過程的液化階段
　　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、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、肽、氨基酸和脂肪酸后，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(cè)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。
　　3.2 沼氣發(fā)酵過程的產(chǎn)酸階段
　　3．2．1 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。
　　3．2．2 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(yíng)養(yǎng)型細(xì)菌。它們既能利用 Hz+c0z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Hz／c0z等。
　　3．3 沼氣發(fā)酵過程中的產(chǎn)甲烷階段
　　3．3．1 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?。它們?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C02和H2產(chǎn)生甲烷反應(yīng)為 ：C02+4H4—CH4+ H20
　?、?由乙酸或乙酸化合物產(chǎn)生甲烷反應(yīng)為：
　　CH3C00H—CH4+CO2 ; CH 3COONH4+ H20—CH4+ NH4 HCO3
　　3．3．2 產(chǎn)甲烷菌的生理特性
　?、?產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng)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。
　?、?產(chǎn)甲烷菌食物簡(jiǎn)單產(chǎn)甲烷菌只能代謝少數(shù)幾種碳素底物生成甲烷。
　?、?產(chǎn)甲烷菌適宜生存在pH值中性條件下 （最好是微堿性。）
　?、?產(chǎn)甲烷菌生長(zhǎng)緩慢 （有沒有辦法提高生長(zhǎng)速度？）
　　下圖為沼氣發(fā)酵中食物鏈和能量的分配圖：
　　4.四類群理論
　　有人按生物化學(xué)轉(zhuǎn)化過程(如下圖)將發(fā)酵過程分為:
　?、偎庾饔?由棱菌屬、擬桿菌屬等細(xì)菌將碳水化合物和蛋白質(zhì)等大分子有機(jī)質(zhì)降解為小分子有機(jī)化合物，如葡萄糖、氨基酸等；
　?、诎l(fā)酵作用：由梭菌屬、擬桿菌屬及其他細(xì)菌（如乳酸菌類、丙酸桿菌屬）進(jìn)一步將水解的產(chǎn)物降解為小分子的醇類、有機(jī)酸類、二氧化碳、氫氣、氨氣等；
　?、郛a(chǎn)乙酸和產(chǎn)氫作用：把發(fā)酵作用所產(chǎn)生的小分子醇類和一些脂肪酸降解為乙酸、甲酸、二氧化碳和氫。人們對(duì)這類細(xì)菌了解尚少，甚至連種、屬都還沒有明確。但已肯定這類細(xì)菌所產(chǎn)生的氫對(duì)其自身進(jìn)一步生長(zhǎng)繁殖有抑制作用。因此，產(chǎn)乙酸和氫的細(xì)菌，必須與能利用氫的細(xì)菌，如產(chǎn)甲烷細(xì)菌和伍氏乙酸桿菌等共同生存；
　　④產(chǎn)甲烷作用：由產(chǎn)甲烷細(xì)菌將前3階段所產(chǎn)生的氫氣、二氧化碳以及甲酸、乙酸、甲醇和甲胺類等轉(zhuǎn)化為甲烷。產(chǎn)甲烷細(xì)菌形態(tài)多樣，但生理特性卻大致相同，在缺氧條件下，均以甲烷為主要代謝產(chǎn)物。（由這里可以看出二氧化碳也可以轉(zhuǎn)化成甲烷，那么是真的嗎？是怎么轉(zhuǎn)化的呢？）
　　沼氣發(fā)酵微生物之間的生態(tài)關(guān)系
　　在沼氣發(fā)酵過程中，不產(chǎn)甲烷細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌之間，相互依賴，互為對(duì)方創(chuàng)造與維持生命活動(dòng)所需要的良好環(huán)境條件，但它們之間又互相制約，在發(fā)酵過程中總處于平衡狀態(tài)。它們之間的主要關(guān)系表現(xiàn)在下列幾方面：
　?、俨划a(chǎn)甲烷細(xì)菌為產(chǎn)甲烷細(xì)菌提供生長(zhǎng)和產(chǎn)甲烷所需要的基質(zhì)
　?、诓划a(chǎn)甲烷細(xì)菌為產(chǎn)甲烷細(xì)菌創(chuàng)造了適宜的氧化還原電位條件
　　③不產(chǎn)甲烷細(xì)菌為產(chǎn)甲烷細(xì)菌清除了有害物質(zhì)
　?、墚a(chǎn)甲烷細(xì)菌又為不產(chǎn)甲烷細(xì)菌的生化反應(yīng)解除了反饋抑制
　?、莶划a(chǎn)甲烷細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌共同維持環(huán)境中適宜的pH值
　　5 . 發(fā)酵工藝
　　根據(jù)發(fā)酵原料和發(fā)酵條件的不同，所采用的發(fā)酵工藝也多種多樣。
　　5．1 沼氣發(fā)酵的基本工藝流程
　　一個(gè)完整的大中型沼氣發(fā)酵工程 ，無論其規(guī)模大小，都包括了如下的工藝流程：原料(廢水)的收集、預(yù)處理、消化器(沼氣池)、出料的后處理和沼氣的凈化與儲(chǔ)存 等，如下圖所示 ：
　　5．2 沼氣發(fā)酵工藝的基本條件 （聯(lián)想微生物培養(yǎng)條件和培養(yǎng)基的制備）
　　（1） 適宜的發(fā)酵溫度
　　沼氣池的溫度條件分為：①常溫發(fā)酵 (也稱為低溫發(fā)酵)10℃～30℃，在這個(gè)溫度條件下，產(chǎn)氣率可為0．15～0．3 m3／m3•d。② 中溫發(fā)酵 30℃～ 45℃，在這個(gè)溫度條件下，池容產(chǎn)氣率可達(dá)1m3 ／m3•d左右。③高溫發(fā)酵45℃～ 6O℃，在這個(gè)溫度條件下，池容產(chǎn)氣率可達(dá)2～2．5 m3／m3•d左右。沼氣發(fā)酵最經(jīng)濟(jì)的溫度條件是35℃ ，即中溫發(fā)酵。
　?。?）適宜的發(fā)酵液濃度
　　發(fā)酵液的濃度范圍是2～30% 。濃度愈高產(chǎn)氣愈多。發(fā)酵液濃度在20%以上稱為干發(fā)酵。農(nóng)村戶用沼氣池的發(fā)酵液濃度可根據(jù)原料多少和用氣需要以及季節(jié)變化來調(diào) 整。夏季以溫補(bǔ)料濃度為5～6%；冬季以料補(bǔ)溫10～ 12%。
　?。?） 發(fā)酵原料中適宜的碳、氮比例(C：N)
　　沼氣發(fā)酵微生物對(duì)碳素需要量最多，其次是氮素，我們把微生物對(duì)碳素和氮素的需 要量的比值，叫做碳氮比，用 C：N來表示。目前一般采用C：N=25：1。但并不十 分嚴(yán)格，20：1、25：1、30：1都可正常發(fā)酵 。
　?。?） 適宜的酸堿度(pH值)
　　沼氣發(fā)酵適宜的酸堿度為pH=6．5～7．5 。pH值響酶的活性，所以影響發(fā)酵速率。（我發(fā)現(xiàn)pH值在8說產(chǎn)氣也很好）
　?。?） 足夠量的菌種
　　沼氣發(fā)酵中菌種數(shù)量多少，質(zhì)量好壞直接影響著沼氣的產(chǎn)量和質(zhì)量。一般要求達(dá)到 發(fā)酵料液總量的10～30%，才能保證正常啟動(dòng)和旺盛產(chǎn)氣。
　?。?） 較低的氧化還原電位(厭氧環(huán)境)
　　沼氣甲烷菌要求在氧化還原電位大于一330mv的條件下才能生長(zhǎng)。這個(gè)條件即：嚴(yán) 格的厭氧環(huán)境。所以，沼氣池要密封。

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沼氣的利用及前景

　　1沼氣傳統(tǒng)利用和綜合利用技術(shù)
　　沼氣作為能源利用已有很長(zhǎng)的歷史。我國(guó)的沼氣最初主要為農(nóng)村戶用沼氣池，20世紀(jì)70年代初，為解決的秸稈焚燒和燃料供應(yīng)．不足的問題，我國(guó)政府在農(nóng)村推廣沼氣事業(yè)，沼氣池產(chǎn)生的沼氣用于農(nóng)村家庭的炊事來逐漸發(fā)展到照明和取暖。目前，戶用沼氣在我國(guó)農(nóng)村仍在廣泛使用。我國(guó)的大中型沼氣工程始于1936年，此后，大中型廢水、養(yǎng)殖業(yè)污水、村鎮(zhèn)生物質(zhì)廢棄物、城市垃圾沼氣的建立拓寬了沼氣的生產(chǎn)和使用范圍。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)人民生活水平的提高，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，大廢棄物發(fā)酵沼氣工程仍將是我國(guó)可再生能源利用和環(huán)護(hù)的切實(shí)有效的方法。
　　自80年代以來建立起的沼氣發(fā)酵綜合利用技術(shù)沼氣為紐帶，物質(zhì)多層次利用、能量合 理流動(dòng)的高效農(nóng)產(chǎn)模 式 ，巳逐漸成為我國(guó)農(nóng)村地區(qū)利用沼氣技術(shù)促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的有效方法。通過沼氣發(fā)酵綜合利用技術(shù)沼氣用于農(nóng)戶生活用能和農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)、加工 ，沼液用料、飼料、生物農(nóng)藥 、培養(yǎng)料液 的生產(chǎn)，沼渣用于肥料、的生產(chǎn)，我 國(guó)北方推廣的塑料大棚、沼氣池、禽畜舍和相結(jié)合的“四位一體 ”沼氣生 態(tài)農(nóng)業(yè)模式、中部地區(qū)的以沼氣為紐帶的生態(tài)果園模式、南方建立的“豬一果”模式 、以及其他地 區(qū)因地制宜建立的“養(yǎng)殖一沼氣植”、“豬一沼一魚”和 “草一牛一沼” 等模式都是以業(yè)為龍頭，以沼氣為紐帶，對(duì)沼氣、沼液、沼渣的多層次利用的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，沼氣發(fā)酵綜合利用生態(tài)農(nóng)業(yè)模建立使農(nóng)村沼氣和農(nóng)業(yè)生態(tài)緊密結(jié)合起來，是改善農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生的有效措施，是發(fā)展綠色種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的有效途徑 ，已成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。
　　2 沼氣發(fā)電技術(shù)
　　沼氣燃燒發(fā)電是隨著大型沼氣池建設(shè)和沼氣綜合利用的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一項(xiàng)沼氣利用技術(shù)，它將厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)動(dòng)機(jī)上，并裝有綜合發(fā)電裝置，以產(chǎn)生電能和熱能。沼氣發(fā)電具有創(chuàng)效、節(jié)能、安全和環(huán)保等特點(diǎn)，是一種分布廣泛且價(jià)廉的分布式能源。
　　沼氣發(fā)電在發(fā)達(dá)國(guó)家已受到廣泛重視和積極推廣。生物質(zhì)能發(fā)電并網(wǎng)在西歐一些國(guó)家占能源總量的10%左右。
　　我國(guó)沼氣發(fā)電有30多年的歷史，在“十五”期間研制出20～600kW純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組系列產(chǎn)品，氣耗率0．6～0．8m0／kw h(沼氣熱值 ~>21MJ／m0)。但國(guó)內(nèi)沼氣發(fā)電研究和應(yīng)用市場(chǎng)都還處于不完善階段，特別是適用于我國(guó)廣大農(nóng)村地區(qū)小型沼氣發(fā) 電技術(shù)研究更少，我國(guó)農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)還有許多地方嚴(yán)重缺電，如牧區(qū)、海島、偏僻山區(qū)等高壓輸電較為困難，而這些地區(qū)卻有著豐富的生物質(zhì)原料。如能因地制宜地發(fā)展小沼電站，則可取長(zhǎng)補(bǔ)短就地供電。
　　3沼氣燃料電池技術(shù)
　　燃料電池是一種將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能， 直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。當(dāng)源源不斷地從外部向燃料電池供 給燃料和氧化劑 時(shí)，它可以連續(xù) 發(fā)電。依據(jù) 電解質(zhì)的不同，燃料電池分為堿性燃料電池(AFC)等。
　　燃料電池不受卡諾循環(huán)限制，能量轉(zhuǎn)換效率高，潔凈、無污染、噪聲低，模塊結(jié)構(gòu)、積木性強(qiáng)、比功率高，既可 以集中供電，也適合分散供電。 燃料電池將是21世紀(jì)最有競(jìng)爭(zhēng)力的高效、清潔的發(fā)電方式 ，它將在潔凈煤燃料電站 、電動(dòng)汽車、移動(dòng) 電源、不間斷電源、潛艇及空間電源等方面 ，有著廣泛的應(yīng)用前景和巨大的潛在市場(chǎng)。
　　沼氣燃料電池是最新出現(xiàn)的一種清潔、高效、低噪音的 電裝置 ，與沼氣發(fā)電機(jī)發(fā)電相比，不僅出電效率和能量利用率高，而且振動(dòng)和噪音小，排出的氮氧化物和硫化物濃度低 ，因此是很有發(fā)展前途的沼氣利用工藝，將沼氣用于燃料 電池發(fā)電，是有效利用沼氣 資源的一條重要途。我國(guó)的燃料電池研究始于1958年。但是 ，由于多年來在燃料電池研究方面投入資金數(shù)量很少，就燃料電池技術(shù)的總體水平來看，與發(fā)達(dá)國(guó)家尚有較大差距。燃料電池的出現(xiàn)與發(fā)展，將會(huì)給便 攜式電子設(shè)備帶來一場(chǎng)深刻 的革命，并且還會(huì)波及到汽車業(yè)、住宅以及社會(huì)各方面的集中供電系統(tǒng) 。
　　4污染治理
　　對(duì)于以農(nóng)業(yè)為主的中國(guó)，沼氣技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域正發(fā)揮著很大的作用，目前，國(guó)家制定法律法規(guī)中有許多發(fā)展農(nóng)村沼氣的有關(guān)政策規(guī)定，并在全國(guó)各地大力推動(dòng)大中型沼氣工程建設(shè)，并且進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)、工藝和 自動(dòng)控制技術(shù)水平。預(yù)計(jì)到2015年 ，處理工業(yè)有機(jī)廢水的大中型沼氣工程達(dá)2500座 ，形成年 生產(chǎn)沼氣能力40億立方米 ，相當(dāng)于 343萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤 ，年處理工業(yè)有機(jī)廢水37500萬立方米 。農(nóng)業(yè)廢棄物沼氣工程到2015年累計(jì)建成近4100個(gè)，形成年生產(chǎn)沼氣能力4.5億立方米 ，相當(dāng)于58萬噸 標(biāo)準(zhǔn)煤 ，年處理 糞便 量1．23億噸 ，從而解決全國(guó)集約化養(yǎng)殖場(chǎng)的污染治理問題 ，使糞便得到資源化利用。

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中國(guó)發(fā)展沼氣產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實(shí)意義

　　沼氣是可再生的清潔能源，既可替代秸稈、薪柴等傳統(tǒng)生物質(zhì)能源，也可替代煤炭等商品能源，而且能源效率明顯高于秸稈、薪柴、煤炭等。
　　中國(guó)農(nóng)業(yè)資源和環(huán)境的承載力十分有限，發(fā)展農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，不能以消耗農(nóng)業(yè)資源、犧牲農(nóng)業(yè)環(huán)境為代價(jià)。農(nóng)村沼氣把能源建設(shè)、生態(tài)建設(shè)、環(huán)境建設(shè)、農(nóng)民增收鏈接起來，促進(jìn)了生產(chǎn)發(fā)展和生活文明。發(fā)展農(nóng)村沼氣，優(yōu)化廣大農(nóng)村地區(qū)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，是中國(guó)能源戰(zhàn)略的重要組成部分，對(duì)增加優(yōu)質(zhì)能源供應(yīng)、緩解國(guó)家能源壓力具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。沼氣知識(shí)的普及和應(yīng)用并非紙上談兵，是一個(gè)任重而道遠(yuǎn)的過程！