水壓式沼氣池的工作原理

對于現(xiàn)代生活而言，任何天然的還是人為制造的都可以是能源。從汽油到酒精，再到沼氣，一切可以利用的我們都在利用。沼氣原本是沼澤地里的，現(xiàn)代沼澤地已經(jīng)減少，但是在自己家里用設(shè)備也能制造沼氣。下面就來介紹下制造沼氣的原理和工具。

沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧環(huán)境中，在一定的溫度、濕度、酸堿度的條件下，通過微生物發(fā)酵作 用，產(chǎn)生的一種可燃?xì)怏w。由于這種氣體最初是在沼澤、湖泊、池塘中發(fā)現(xiàn)的，所以人們叫 它沼氣。沼氣含有多種氣體，主要成分是甲烷（CH4）。沼氣細(xì)菌分解有機(jī)物，產(chǎn)生沼氣的 過程，叫沼氣發(fā)酵。根據(jù)沼氣發(fā)酵過程中各類細(xì)菌的作用，沼氣細(xì)菌可以分為兩大類。第一類細(xì)菌叫做分解菌，它的作用是將復(fù)雜的有機(jī)物分解成簡單的有機(jī)物和二氧化碳（CO2）等 。它們當(dāng)中有專門分解纖維素的，叫纖維分解菌；有專門分解蛋白質(zhì)的，叫蛋白分解菌；有 專門分解脂肪的，叫脂肪分解菌；第二類細(xì)菌叫含甲烷細(xì)菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把 簡單的有機(jī)物及二氧化碳氧化或還原成甲烷。因此，有機(jī)物變成沼氣的過程，就好比工廠 里生產(chǎn)一種產(chǎn)品的兩道工序：首先是分解細(xì)菌將糞便、秸稈、雜草等復(fù)雜的有機(jī)物加工成半 成品--結(jié)構(gòu)簡單的化合物；再就是在甲烷細(xì)菌的作用下，將簡單的化合物加工成產(chǎn)品-- 即生成甲烷。

隨著我國沼氣科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和農(nóng)村家用沼氣的推廣，根據(jù)當(dāng)?shù)厥褂靡蠛蜌鉁?、地質(zhì)等 條件，家用沼氣池有固定拱蓋的水壓式池、大揭蓋水壓式池、吊管式水壓式池、曲流布料水 壓式 池、頂返水水壓式池、分離浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式雖然多種多樣， 但是歸總起來大體由水壓式沼氣池、浮罩式沼氣池、半塑式沼氣池和罐式沼氣池四種基本類型 變化形成的。與四位一體生態(tài)型大棚模式配套的沼氣池一般為水壓式沼氣池，它又有幾種不 同形式。

水壓式沼氣池的工作原理 水壓式沼氣池是一個由主發(fā)酵池（間）和進(jìn)、出料間（管）相連通的容器，當(dāng)給主發(fā)酵池加料進(jìn)水至進(jìn)、出料管下端上沿以下適當(dāng)位置時，三者水位平齊，此時的液面線稱作零壓線，這時U型水柱壓力表顯示在零處。當(dāng)沼氣池產(chǎn)氣后，關(guān)閉用氣開關(guān)，這時沼氣池氣室處于密閉狀態(tài)，產(chǎn)生的沼氣會對氣室壁和發(fā)酵液面產(chǎn)生壓力，把一定體積的發(fā)酵液壓入水壓間和進(jìn)料管（間），沼氣池氣室中的液面下降，進(jìn)、出料間的液面上升，同時U形水柱壓力

表左右兩邊的液面也形成一定的高度差。隨著產(chǎn)氣量的增加，氣室里的液面與進(jìn)、出料間的液面高度差不斷加大，U形水柱壓力表上的液面差也隨之加大。由于發(fā)酵液和水的密度基本相同，所以水柱壓力表液面差的讀數(shù)等于發(fā)酵池內(nèi)液面與水壓間液面的高度差。當(dāng)打開開關(guān)用氣時，進(jìn)出料間的發(fā)酵液回流入發(fā)酵池，其液面下降，發(fā)酵池中的液面上升，三者水位差越來越小，這時水柱壓力表的液面差也越來越小。當(dāng)沼氣用盡時，發(fā)酵池和進(jìn)、出料間三者的液面恢復(fù)到同一水平，這時水柱壓力表上的讀數(shù)為零。