林芝工业沼气热值检测

江苏科海检验有限公司是一家以公正、为质量方针，按照ISO/IEC 17025-2017《检测和校准实验室能力一般要求》 建立的第三方检测机构
沼气成分检测方法：
一、奥氏成分检测方法
采用氢氧化钠溶液吸收CO2，以焦性没食子酸碱性溶液吸收CO2，采用爆炸燃烧法后采用吸收法测量CH4，从而测出CH4、CO2、O2的含量。
该方法结构简单，使用成本低，但该方法需要采集具有代表性的气体，且不能现场实时分析；每年都需要购置化学试剂，耗材费用较大；人员需要培训，分析测试劳动强度较大；受人为因素影响较大，不同操作人员或者不同的操作方法，测试结果也有可能不同。此外，奥氏气体分析的原理是在假设[CH4]+[CO2]=的基础上进行的，如果沼气中含有CH4，CO2以外的气体成分，如空气、N2等，导致测量结果不准确。
二、气相色谱GC分析方法
采样的气体利用其物理吸附能力差别在色谱柱中分离后，采用FID、TCD传感器分别分析检测CH4、CO2、O2的体积浓度，该方法测试简单，分离速度快, 且检测甲烷可以达到较高的灵敏度, 是一种重要的分离分析方法，但是色谱价格相对较贵，需要采样，不能现场分析,较难实现实时、在线检测。
三、热催化检测方法
将热催化（黑白）元件—补偿元件和桥臂电阴构成惠斯顿电桥加一恒定电压，由于热催化元件的骨架是铂丝材料，电流流过时加热，使温度为500度左右，当遇到检测气体时，检测气体接触催化元件表面时会发生氯化反应，产生大量的热量，使催化元件温度升高，阻值，电桥输出不平衡电压，从而反映被测甲烷的浓度。
该方法价格低廉，适用于检测煤矿中甲烷是否**标，且已经普遍应用于便携瓦斯分析仪以及固定式瓦斯传感器中。但采用该方法检测沼气时，要确保仪器通入的是[CH4]+[CO2]=的沼气，才能确保CH4数据的测量准确性，因此，在测量未知气体时，很难确保CH4、CO2测量结果的准确性。其次，该检测方法易受背景气体及环境温度的影响，导致CH4测量存在较大误差。同时对于检测含有大量的H2S气体的沼气，传感器核心部件易被腐蚀，使用寿命被大大缩减。
四、红外检测方法
利用CH4、CO2气体吸收红外光谱中3.4um，4.26um的中外红外波长的特点，通过红外吸收率的变化得到CH4、CO2浓度，同时该方法可以配合电化学传感器检测O2、H2S的气体浓度。该检测方法是目前国内外从事沼气成分检测测量仪器。

沼气发酵需要具备以下条件：
1、适宜的发酵温度
沼气池的温度条件分为：①常温发酵 （也称为低温发酵）10℃-30℃，在这个温度条件下，产气率可为0.15-0.3 m3/(m3d)；② 中温发酵 30℃-45℃，在这个温度条件下，池容产气率可达1m3/(m3d)左右；③高温发酵45℃-60℃，在这个温度条件下，池容产气率可达2～2．5m3/(m3d)左右。沼气发酵经济的温度条件是35℃ ，即中温发酵。
2、适宜的发酵液浓度
发酵液的浓度范围是2-30% 。浓度愈高产气愈多。发酵液浓度在20%以上称为干发酵。农村户用沼气池的发酵液浓度可根据原料多少和用气需要以及季节变化来调 整。夏季以温补料浓度为5-6%；冬季以料补温10-12%。
3、发酵原料中适宜的碳、氮比例（C：N）
沼气发酵微生物对碳素需要量多，其次是氮素，我们把微生物对碳素和氮素的需 要量的比值，叫做碳氮比，用 C：N来表示。目**般采用C：N=25：1。但并不十 分严格，20：1、25：1、30：1都可正常发酵 。
4、适宜的酸碱度（pH值）
沼气发酵适宜的酸碱度为pH=6．5～7．5 。pH值响酶的活性，所以影响发酵速率。
5、足够量的菌种
沼气发酵中菌种数量多少，质量好坏直接影响着沼气的产量和质量。一般要求达到发酵料液总量的10～30%，才能保证正常启动和旺盛产气。
6、较低的氧化还原电位（厌氧环境）
沼气**菌要求在氧化还原电位大于一330mv的条件下才能生长。这个条件即：严格的厌氧环境。所以，沼气池要密封

沼气形成阶段：
1. 水解阶段
用作沼气发酵原料的**物种类繁多，如禽畜粪便、作物秸秆、
沼气发酵三阶段理论
1、食品加工废物和废水，以及酒精废料等，其主要化学成分为多糖、蛋白质和脂类。其中多糖类物质是发酵原料的主要成分，它包括淀粉、纤维素、半纤维 素、果胶质等。这些复杂**物大多数在水中不能溶解，必须首先被发酵所分泌的胞外酶水解为可溶性糖、肽、和脂肪酸后，才能被微生物所吸收利用。发酵性将上述可溶性物质吸收进入后，经过发酵作用将它们转化为乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类及一定量的氢、二氧化碳。在沼气发酵测定过程中，发酵液中的乙酸、丙酸、丁酸总量称为中挥发酸（TVA）。蛋白质类物质被发酵性分解为，又可被合成物质而加以利用，多余时也可以进一步被分解生成脂肪酸、氨和硫化氢等。蛋白质含量的多少，直接影响沼气中氨及硫化氢的含量，而分解时所生成的**酸类，则可继续转化而生成甲烷、二氧化碳和水。脂类物质在脂肪 酶的作用下，首先水解生成甘油和脂肪酸，甘油可进一步按糖代谢途径被分解，脂肪酸则进一步被微生物分解为多个乙酸。
2、产酸阶段
（1）产氢产乙酸菌
发酵性将复杂**物分解发酵所产生的**酸和醇类，除甲酸、乙酸和甲醇外，均不能被产甲烷菌所利用，必须由产氢产乙酸菌将其分解转化为乙酸、氢和二氧化碳。
（2）耗氢产乙酸菌
耗氢产乙酸菌也称同型乙酸菌，这是一类既能自活能异活的混合营养型。它们既能利用H2+CO2生 成乙酸，也能代谢产生乙酸。通过上述微生物的活 动，各种复杂**物可生成**酸和H2/CO2等。
3、产甲烷阶段
（1）产甲烷菌的类群
产甲烷菌包括食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌两大类群。在沼气发酵过程中，甲烷的形成是由一群生理上高度化的古一产甲烷菌所引起的，产甲烷菌包括食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌，它们是厌氧消化过程食物链中的*后一组成员，尽管它们具有各种各样的形态，但它们在食物链中的地位使它们具有共同的生理特性。它们在厌氧条件下将**群代谢终产物，在没有外源受氢体的情况下把乙酸和H2/CO2。转化为气体产生CH4/CO2，使**物在厌氧条件下的分解作用以顺利完成。目前已知的甲烷产生过程由以上两组不同的产甲烷菌完成。
① 由CO2和H2产生甲烷反应为 ：CO2+4H2→CH4+ H2O
② 由乙酸或乙酸化合物产生甲烷反应为：
CspanC00H→CH4+CO2 ; CspanCOONH4+ H20→CH4+ NH4HCO3
（2）产甲烷菌的生理特性
① 产甲烷菌的生长要求严格厌氧环境，产甲烷菌广泛存在于水底沉积物和动物消化道等较端厌氧的环境中；
② 产甲烷菌食物简单产甲烷菌只能代谢少数几种碳素底物生成甲烷；
③ 产甲烷菌适宜生存在pH值中性条件下；
④ 产甲烷菌生长缓慢。

沼气的发现：
人们经常看到，在沼泽地、污水沟或粪池里，有气泡冒出来，如果我们划着火柴，可把它点燃，这就是自然界发生的沼气。从科学定义角度看，沼气是各种**物质，在隔绝空气（还原条件），并在适宜的温度、PH值下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。沼气属于二次能源，并且是可再生能源。
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