沼氣是由意大利物理學家a.沃爾塔於1776年在池沼地發明的。1916年俄國人Β.П.奧梅良斯基分離出了第一株甲烷菌(但不是純種)。中國於1980年初次分離甲烷八疊球菌勝利。目前天下上已分離出的甲烷菌種近20株。天下上第一個沼氣產生器(又稱主動淨化器)是由法國l.穆拉於1860年將簡易沉澱池改進而成的。1925年在德國、1926年在美國彆離製作了備有加熱設施及集氣裝配的消化池,這是當代大、中型沼氣產生裝配的原型。第二次天下大戰後,沼氣發酵技術曾在西歐一些國度獲得生長,但因為便宜的石油大量湧入市場而遭到影響。後跟著天下機能源危急的呈現,沼氣又重新引發人們正視。1955年新的沼氣發酵工藝流程──高速率厭氧消化工藝產生。它衝破了傳統的工藝流程,使單位池容積產宇量(即產氣率)在中溫下由每天1立方米容積產生0.7~1.5立方米沼氣,進步到4~8立方米沼氣,滯留時候由15天或更長的時候收縮到幾天乃至幾個小時。中國於20世紀20年代初期由羅國瑞在廣東省潮梅地區建成了第一個沼氣池,隨之建立了中華國瑞瓦斯總行,以推行沼氣技術。目前中國鄉村戶用沼氣池的數量達1300萬座。而高速率厭氧消化工藝出產性實驗裝配已在糖廠和酒廠普通運轉。
用作沼氣發酵質料的有機物種類繁多,如禽畜糞便、作物秸稈、食品加工廢料和廢水,以及酒精廢料等,其首要化學成分為多糖、蛋白質和脂類。此中多糖類物質是發酵質料的首要成分,它包含澱粉、纖維素、半纖維素、果膠質等。這些龐大有機物大多數在水中不能溶解,必須起首被髮酵細菌所分泌的胞外酶水解為可溶性糖、肽、氨基酸和脂肪酸後,才氣被微生物所接出操縱。發酵性細菌將上述可溶性物質接收進入細胞後,顛末發酵感化將它們轉化為乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇類及必然量的氫、二氧化碳。在沼氣發酵測定過程中,發酵液中的乙酸、丙酸、丁酸總量稱為中揮發酸(tva)。蛋白質類物質被髮酵性細菌分化為氨基酸,又可被細菌分解細胞物質而加以操縱,多餘時也能夠進一步被分化天生脂肪酸、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,而氨基酸分化時所天生的有機酸類,則可持續轉化而天生甲烷、二氧化碳和水。脂類物質在細菌脂肪酶的感化下,起首水解天生甘油和脂肪酸,甘油可進一步按糖代謝路子被分化,脂肪酸則進一步被微生物分化為多個乙酸。
沼氣,顧名思義就是池沼裡的氣體。人們常常看到,在池沼地、汙水溝或糞池裡,有氣泡冒出來,如果我們劃著洋火,可把它撲滅,這就是天然界天然產生的沼氣。沼氣,是各種有機物質,在隔斷氛圍(複原前提),並必適合的溫度、濕度下,顛末微生物的發酵感化產生的一種可燃燒氣體。
沼氣發酵微生物是一個統稱,包含發酵性細菌、產氫產乙酸菌、耗氫產乙酸菌、食氫產甲烷菌、食乙酸產甲烷菌五大類群。五大類群細菌構成一條食品鏈,從各群細菌的心機代謝產品或它們的活動對發酵液ph值的影響來看,沼氣發酵過程可分為水解、產酸和產甲烷階段。前三類群細菌的活動可使有機物構成各種有機酸,是以,將其統稱為不產甲烷菌。後二類群細菌的活動可使各種有機酸轉化成甲烷,是以,將其統稱為產甲烷菌。