请问日常生活垃圾可以做沼气吗？用生活垃圾做沼气来供给城市燃气的计划可行吗？请各专门人士帮忙解答

热心网友：要那种可以腐化的东西 比如剩菜剩饭才行 建筑材料 塑料垃圾这些就不行

热心网友：将垃圾填埋场变为“人工沼气矿” 随着全球气候变暖，环境恶化，限制和减低温室气体的排放是一条“必由之路”，而甲烷是主要的“温室气体”之一，目前的垃圾填埋场也是释放温室气体——甲烷数量较大的一个场所，任其无控制的自由排放，一来会增加地球大气的温室气体总量，二来也散发臭气，污染当地的环境并且影响人体健康。 本人提出的将垃圾填埋场变为“人工沼气矿”的开发利用是利用沼气“干发酵”技术又叫“厌氧固体发酵”技术从“化害为利、变废为宝”的角度，对其进行加以改造和利用，不但减少有害气体的无控制排放，还能够产生相当好的经济效益和环保效益。 本人曾从事多年沼气推广工作，比较熟悉沼气的产生和利用，沼气技术在国际上称之为“厌氧发酵或厌氧消化”技术，大致上又分为“液体发酵”和“固体发酵”两大类技术，液体发酵技术应用较多，比如农村目前大量使用的“三位一体”“四位一体”“水压一体式沼气池”，就是液体发酵方式。 而固体发酵方式使用较少，一般也对其不太了解，其实垃圾填埋场就是一个沼气固体发酵的实用范例，垃圾填埋场封闭一段时间后就有大量的沼气产生，可以用一个竿子插一个洞（必须通过封闭层）就会有气体冒出，一点就着，可以感受到有大量的沼气产生（做这个试验时最好在太阳落山后，在阳光下沼气燃烧时呈淡蓝色，不容易看清楚，观察完后应该填埋处理好，防止失火）。 我认为利用沼气的固体干发酵技术对目前的垃圾填埋场进行“绿色改造”，意义重大，首先将其变为一个“人工沼气矿”产生大量的沼气并且加以利用，其次在沼气利用终结后，再对发酵充分，同时也经过厌氧菌消毒灭菌后的有机垃圾（这时有机垃圾也已经高度分解，一般叫沼渣）进行大规模的食用菌栽培（种蘑菇），最后在充分生产食用菌后再将其作为有机肥料投入到农业或者是其它种植业上，提高土壤的肥力，同时也清空了这个垃圾填埋场，又可以进行下一轮的填埋处理，循环利用土地面积，不再扩大占地， 改变传统的只填埋不利用的方式，应该是“解决污染、变废为宝、节约土地、增加效益、良性循环、有利环保”的一件有大意义的事。 从一个试验点开始，取得一定的经验，然后进行地毯式推广，将来达到全部的生活垃圾，无论是大、中、小城市或者是农村的固体垃圾，都进入一个能源的良性循环圈，大范围的使用这些“绿色能源”，减少传统的“化石能源”的使用量，用生物及绿色能源逐步的替代它们，从根本上保护地球的大气环境，同时可以产生大量的食用菌，增加食品的总量，应该是必由之路。 据有关资料表明石油能源可能在21世纪中期将达到生产的最高点，然后就进入逐渐枯竭的状态，预期的产量最高点时间是2030左右，煤炭的前景也不容乐观，大概也就是200年左右，其它如天然气、可燃冰——甲烷的水合物等大约可以使用200—300年，目前还未见商用报道。 更重要的是，由于燃烧石油、煤炭等所造成的大气和环境的严重污染，这类能源燃料也是不能长期大量使用的，所以大力开发新的，不污染或者是少污染环境又可以长期循环产生的绿色能源，是极有意义的事，本人认为开发生活垃圾能源是极有战略意义的事情，应该尽快进行探索和试验。 下面就根据本人掌握的一些资料，从几个方面试论证和肤浅的分析“将垃圾填埋场改造成人工沼气矿”的可能性、预期效益和方法。 一、生活有机垃圾中的能源数量分析 生活垃圾的主要成分或者是较大的成分是有机物（包括食品垃圾、蔬菜垃圾、排泄垃圾等），这些有机物通过集中填埋在厌氧的条件下，经过一段时间就会被大量的厌氧细菌分解，自然发酵而产生出大量的气体，有甲烷、二氧化碳及少量的氮、氧、氢、硫化氢等，将这些气体收集起来并且加以处理和利用将得到大量的可燃气体和大量的剩余物质（我们一般称其为沼渣）。 城市生活垃圾，来自于千家万户的日常生活，并且是随时不断的在产生，没有枯竭的情况发生，其总量是很大的，比如一个三口之家，每年可产生一吨左右的生活垃圾，如果这一吨垃圾全部发酵后，经研究表明，它所产生的沼气气体量约为 300立方米，而每立方米的沼气能够发一度半电，这就是说，每一吨生活垃圾实际上可以给我们提供 400多度的电能，这个数量，基本上相当于一个三口之家半年的生活用电量。中国每年产生上亿吨的生活垃圾，如果把其发酵气体都转为电能，那么就相当于几个葛州坝电厂的发电总量。 我们兰州市城市人口有247万人，按上面介绍的方法计算，每人每年的生活垃圾可以产生100立方米沼气，那么兰州市的生活有机垃圾如果完全转化为沼气时就有24700万立方米，可以发电37050万度电能。 从沼气所含热值（每立方米为5000-5700大卡）计算，相当于24700万公斤普通煤炭，普通煤炭的热值也是5000大卡/公斤，与1立方米沼气热值相当，即折标煤系数相当。 注：折标准煤系数：是指某种能源的实际热值与标准燃料的热值之比。国际上通常采用的标准燃料有：油当量、电当量，热功当量和煤当量，我国采用煤当量，即规定每公斤标准煤的热值为29.3076兆焦（7000大卡），用29.3076兆焦（7000大卡）除各种能源的每公斤热值，将各种能源的热值折成标准煤的热值进行计算，比如我们日常使用的普通煤炭的热值在5000大 卡/公斤，与1立方米沼气热值相当。 所以从上述的分析计算可知垃圾填埋场中蕴藏着巨大的可利用能源。 二、有机生活垃圾在厌氧环境中的变化 厌氧转化产生甲烷的过程描述和简介： 当生活垃圾食物剩余物和一切城市有机垃圾包括树叶、下水道污泥、污水处理场产生的污泥、旱厕的固体粪便等被填埋到地下时，在隔绝氧气的条件下就会产生“厌氧发酵”的过程，下面就简单的将这一过程进行描述： 在自然界中绿色植物经光合作用合成碳水化合物，主要形成糖、淀粉、纤维素等。纤维素合成的数量最大，贮量也最多，是地球上很难被微生物分解的物质。在好氧条件下，纤维素可被少数微生物氧化分解，最终产生CO2和H2O。目前所知绿色木霉是分解纤维素最强的微生物。 （C6H10O5）n+nO2→nCO2+nH2O 在厌氧条件下，纤维素经厌氧微生物发酵作用最终产生CH4。 在自然界形成甲烷的地方主要有沼泽地、水稻田、下水道、河湖淤泥及反刍动物瘤胃。反刍动物瘤胃具有产甲烷的良好条件，所以瘤胃被称为产甲烷的天然高效能的连续发酵罐。 1．甲烷形成的微生物学过程：从有机物质厌氧发酵到形成甲烷 是非常复杂的过程，不是一种细菌所能完成的，是由很多细菌参与联合作用 的结果。 （1） 联合作用 从有机物到甲烷形成，是由很多细菌联合作 的结果。甲烷细菌在合成的最后阶段起作用。它利用伴生菌所提供的代 谢产物H2、CO2等合成甲烷。整个过程可分以下几个阶段： 以上几个阶段不是截然分开的，没有明显的界限，也不是孤立进行的，而是 密切联系在一起互相交叉进行的。 （2）种间H2的转移作用在沼气发酵过程中，产酸菌、伴生菌发 酵有机物产生H2，又被甲烷细菌用于还原CO2合成CH4。 伴生菌和甲烷细菌在发酵过程中形成了共生关系，S-菌系分解乙醇产H2，H2对它继续分解乙醇有阻抑作用，而MOH-菌系可利用H2，这样又为S-菌系清除了阻抑，两者在一起生活互惠互利，单独存在都生活不了。 （3）由乙酸产生甲烷乙酸是有机物在厌氧发酵过程中主要的 代谢产物，也是生成甲烷的重要中间产物。 实验证明，有机物发酵分解产生乙酸形成甲烷，约占甲烷总生成量的72％，由其他产物形成甲烷约占28％。由乙酸形成甲烷过程也是很复杂的，用14C示踪原子试验表明，由乙酸形成甲烷有两种途径： ①由乙酸的甲基形成甲烷 ②由乙酸转化为CO2和H2形成甲烷 2．沼气发酵微生物之间的生态关系 沼气发酵是一个极其复杂的生物化学过程，包括各种不同类型微生物所完成的各种代谢途径。这些微生物及其所进行的代谢都不是在孤立的环境中单独进行，而是在一个混杂的环境中相互影响。它们之间的互相作用包括有不产甲烷细菌和产甲烷细菌之间的作用；不产甲烷细菌之间的作用和甲烷细菌之间的作用。 在沼气发酵过程中，不产甲烷细菌和产甲烷细菌之间，相互依赖，互为对方创造与维持生命活动所需要的良好环境条件，但它们之间又互相制约，在发酵过程中总处于平衡状态。它们之间的主要关系表现在下列几方面： ①不产甲烷细菌为产甲烷细菌提供生长和产甲烷所需要的基质 不产甲烷细菌可把各种复杂的有机物，如碳水化合物、脂肪、蛋白质等厌氧分解生成H2、CO2、NH3、VFA、甲醇、丙酸、丁酸等，丙酸、丁酸还可被氢细菌和乙酸细菌分解转化成H2、CO2和乙酸，为甲烷细菌提供了合成细胞质和形成甲烷的碳前体，电子供体——氢供体和氮源，使甲烷细菌利用这些物质最终形成甲烷。 ②不产甲烷细菌为产甲烷细菌创造了适宜的氧化还原电位条件 在沼气发酵初期，由于加料过程中使空气带入发酵装置，液体原料里也有溶解氧，这显然对甲烷细菌是很有害的。氧的去除需要依赖不产甲烷细菌的氧化能力把氧用掉。因此，降低了氧化还原电位。在发酵装置中，各种厌氧性微生物如纤维素分解菌、硫酸盐还原细菌、硝酸盐还原细菌、产氨细菌、产乙酸细菌等，对氧化还原电位的适应性也各不相同，通过这些细菌有顺序地交替生长活动，使发酵液料中氧化还原电位不断下降，逐步为甲烷细菌的生长创造了适宜的氧化还原电位条件，使甲烷细菌能很好的生长。 ③不产甲烷细菌为产甲烷细菌清除了有害物质 以工业废水或废弃物为发酵原料时，原料里可能含酚类、氰化物、苯甲酸、长链脂肪酸和一些重金属离子等。这些物质对甲烷细菌是有毒害作用的，但不产甲烷细菌中有许多种能裂解苯环，有些细菌还能以氰化物作碳源和能源，也有的细菌能分解长链脂肪酸生成乙酸。这些作用不仅解除了对甲烷细菌的毒害，而且又给甲烷细菌提供了养料。此外有些不产甲烷细菌的代谢产物硫化氢，可以和一些重金属离子作用，生成不溶性的金属硫化物，从而解除了一些重金属离子的毒害作用。 H2S＋Cu2+→CuS↓＋2H+ H2S＋pH2+→PbS↓＋2H+ H2S浓度也不能过高，当H2S大于150×10-6，对甲烷细菌也有毒害。 ④产甲烷细菌又为不产甲烷细菌的生化反应解除了反馈抑制 不产甲烷细菌的发酵产物可以抑制产氢细菌的继续产氢，酸的积累可以抑制产酸细菌的继续产酸。当厌氧消化器中乙酸浓度超过3×10-3时，就会产生酸化，使厌氧消化不能很好的进行下去，会使沼气发酵失败。要维持良好的厌氧消化效果，乙酸浓度在0.3×10-3左右较好。在正常沼气发酵工程系统中，产甲烷细菌能连续不断地利用不产甲烷细菌产生的氢、乙酸、CO2等合成甲烷，不致有氢和酸的积累，因此解除了不产甲烷细菌产生的反馈抑制，使不产甲烷细菌就能继续正常生活，又为甲烷细菌提供了合成甲烷的碳前体。⑤不产甲烷细菌和产甲烷细菌共同维持环境中适宜的pH值 量的有机酸、CO2，CO2又能部分溶于水形成碳酸，使发酵液料中pH值明显下降。但是不产甲烷细菌类群中还有一类细菌叫氨化细菌，能迅速分解蛋白质产生氨，氨可中和部分酸使正常的发酵继续下去，直到将原料分解干净为止。 这时我们就会发现原来的生活垃圾和有机废物已经从根本改变了性质，从有毒、有害、存在大量的各种传染病菌的状态，分解和变化为无毒、无害、各种传染病菌已经被全部消灭了的状态，也就是达到了我们利用上述的由厌氧细菌进行环保化处理的效果，在处理过程中我们首先可以得到大量的“取之不尽、用之不竭”的“绿色能源——沼气”，然后再将处理完用尽沼气后的剩余物（我们通常叫“沼渣”）进行再开发利用，将在下面介绍。 三、 垃圾沼气的综合利用 1、沼气发电： 沼气发电是最优先考虑的一种能源利用方式，原因是整个系统比较简单，技术难度不高，都是很成熟的技术，也没有高压设备，同时成本是最低的，其实就是将沼气通入普通柴油发电机组中柴油机的进气管里，在进气管里面沼气和空气预先混合，然后在汽缸里混合气体被压缩时喷入的柴油起点燃作用，使柴油机工作，在柴油机运转时就可以明显的看到耗油量会大幅度下降，而动力输出不变，这就是所谓的“沼气和柴油的混和燃烧方式”我们叫“混烧”，是在柴油机上实现的，混烧最高节油率在50-85%左右国外有节油率达到90%的报道，沼气如果供应不足时柴油机会自动调节增大柴油比例，这种方式比较稳定，这样就大大的节省了柴油使发电的成本大大降低。 如果将所发的电并入大电网，就可以售电方式获得大的经济效益，至少可以冲抵自己的电费支出，也就是实际意义上的“实现电表反转”。 如果将沼气作为汽油机的气体燃料，不再使用其它的燃料，就是“纯烧”方式，纯烧可以做到100%的节油率，即只用沼气即可，但是对沼气的燃烧热值（质量）要求很高，否则不能够稳定工作。 无论那种方式，在利用沼气时都应该将沼气中所含的30-55%的二氧化碳去掉，否则在混烧时柴油机会因为燃烧点的滞后，而造成“机组过热”的现象，会将柴油机的排气管烧红，排气阀烧坏，不能正常工作。 在纯烧时由于沼气中二氧化碳的含量不稳定，同时总气体的热值偏低，也不能使汽油机正常、平稳的运转，所以在沼气发电时一定要将这种不能参加燃烧的“多余”的二氧化碳去掉，本人就有《可脱二氧化碳的沼气储气罐》专利，更详细的情况请直接联系。 2、沼气CNG方式： 将沼气脱去二氧化碳后，就是纯甲烷了，从石油矿开采的气体就是厌氧菌在千百万年中产生的沼气，一般叫天然气指是从地下开采的，和垃圾中产生的沼气成分是一样的都是甲烷，将这些纯甲烷通过高压压缩机，压缩到专用钢瓶里面（压力在200公斤/平方厘米左右），就可以放到汽车上作为燃料使用了，我们兰州市的公交车、出租车大部分都是这种方式，简称CNG方式，由于是可以完全替代汽油的方式，所以其意义是“不言而喻”的。 3、沼气LNG： 在将沼气压缩到162公斤/平方厘米的过程中再用深度低温将其冷却，当温度达到-160℃时，甲烷就会变为液体，这就是LNG方式，这种方式极大的缩小了甲烷的体积，当这种高压、低温的液体变回到气体时体积可以增大600倍，同时会吸收大量的热量，这种燃料可以用做各种航空器的燃料和需要低温场合的“冷源”。 4、沼气保鲜： 沼气还可以用来进行粮食、蔬菜、水果等食品的保鲜，有很好的效果。 5、替代和减少“焚烧垃圾方式”的能源使用量： 垃圾处理方面有利用可燃垃圾，进行焚烧方式进行垃圾发电的方法，但是一定要使用传统的能源进行焚烧炉的预热、升温、保温，沼气可以用做焚烧法的燃料，替代或者是大幅度的减少传统的其他燃料的使用量， 四、沼渣的综合利用 当我们介绍的“人工沼气矿”中的可燃气体用尽后，也是垃圾原料充分发酵的时候，这些剩余物，我们叫沼渣，它富含多种的氮、磷、钾和微量单质元素，是栽培食用菌的最好的原料，在厌氧发酵时原料中的各种喜氧菌和有毒、有害的细菌都被分解、消灭，这时如果我们在这些沼渣上种上食用菌的菌种，就会长出大量的食用菌来，多年的实验证明，1公斤沼渣可以生产出1公斤大平菇或凤尾菇，种植香菇、草菇、兰花菇也都获得大的成功。 用现在市场经济的观点看，它的经济效益是提供了大量的食用菌栽培原料，最普通的是用棉子壳种植蘑菇，每公斤的市价是0.5-0.8元人民币，由于棉子壳的总产量有限，所以要大力发展食用菌，大幅度增加总产量必须解决大量的原料来源问题，这种“人工沼气矿”最有经济效益的方面就是利用产生过沼气后的沼渣，作为大量栽培生产食用菌的数量巨大的原料，而食用菌晒干后又可以长期储存，从国家的食品战略方面看有巨大的战略意义。 更可贵的是可以减少传统垃圾填埋场的占用土地面积，这在我国是有很大意义的事，应该大力推广。 五、应用该项目的一点建议 1、现有垃圾填埋场的开发利用： 现有的垃圾填埋场，如果有较好的覆盖层时，一般会有很多沼气产生，我们可以用打钻抽气的方法，在上面打不同深度的气井，并且用抽气机抽出沼气，储存在沼气罐中进行利用，根据沼气的产生机理人为的注入未处理的生活污水，促使原料中的有机物充分分解产生更多沼气，在抽气时可以产生一定的真空，而真空状态能够使产气量提高，本人的《真空发酵沼气生产装置》；（2006年2月15日获得专利证书；专利号：ZL200420086521.5）就是在多年研究沼气的经验上总结出的可以大幅度提高沼气的专利技术，有兴趣者可以与我联系。 2、新垃圾填埋场的设计： 新的垃圾填埋场的标准还没有，但是起码应该做到，有一个防渗漏的底层和可以排出渗漏液体的管道系统，因为沼气的发酵会产生一部分液体，我们叫渗出液，也就是沼液，富含大量甲烷菌，可以用来回灌到被填埋的垃圾中，加速发酵过程，圆明园的铺塑料防渗层的做方法在这里就是好方法了；另外也需要做一个方便覆盖和打开的隔氧覆盖层，以方便产完沼气后的原料的取出，当然还应该有专门的管理部门进行管理。 3、、原料的前期处理： 既然这种填埋方式可以产生大的经济效益，那么就可以采用较昂贵的设备进行原料的精加工，比如将垃圾中的塑料、金属等不参加发酵的部分去掉。 以前在进行垃圾利用方面国内、外就有全自动的分检处理设备，但是由于没有任何后期的、较大的经济产出，这些昂贵的设备在仅仅处理垃圾时往往由于财力的不足使用不起，在我们改变思路，将传统的垃圾填埋场变成有巨大经济效益的“人工沼气矿”时就可以大胆的使用了。 使用这些高级设备时不但使我们产生沼气的原料更加理想，同时还可以有回收有用物资的附带效应，同时可以分检出很多如金属、塑料、玻璃、纸张等可以循环利用的物资，这就解决了垃圾分检难题，另外根据沼气生产中的最佳配方（氮、碳比为25-30：1）应该加入大量的农作物或者是植物秸杆，使其能够最大量的产生沼气，而且产完沼气后作为生产食用菌的原料使用时特别的方便。 4、人工沼气矿产业的模式链： （1） 沼气发电：利用沼气（必须脱去二氧化碳）开动发电机组进行发电，然后并入大电网。 （2） 沼气经过压缩后装入高压纲瓶供汽车使用（当然要进行脱二氧化碳处理），替代部分汽油。 （3） 其它的可以利用沼气的场合，都应该进行科学探索，以产生更大的经济和社会效益。 （4） 沼渣的利用方面可以成立大型的食用菌生产公司，利用高科技手段，进行多种食用菌的栽培，如：普通的大平菇、凤尾菇、香菇、草菇、木耳甚至灵芝的栽培，还要将利用完的原料进一步进行加工利用，作为改良中、低产田的有机肥料，投入到农村，改良农田以减少化肥的使用，改善农产品品质。更可以出售给蘑菇种植户做原料。 （5） 在将垃圾填埋场变成“人工沼气矿”的同时可以安排大量的劳动力，也是解决就业难的一种有效手段，在大规模开发中将产生大量的工作岗位。

热心网友：应该是可行的.但供气的用户不是太多!最好是发电!

热心网友：沼气在现时的技术来说是用动物或者人的粪便密封到地底，再用管道把那些气体输送到炉具上，才可以用的。一般只适用于农村，根本不可能像煤气那样供应到大小城市。这个只是常识性的问题，不须要专业人士来解答！