沼气是如何形成的?

沼气是有机物在厌氧环境中,在一定的温度、湿度和pH值条件下,微生物发酵产生的一种可燃气体。因为这种气体最初是在沼泽、湖泊和池塘中发现的,所以人们称之为沼气。沼气含有多种气体,其主要成分是甲烷(CH4)。沼气细菌分解有机物,产生沼气,称为沼气发酵。根据各种细菌在沼气发酵中的作用,沼气细菌可分为两大类。第一种细菌叫做分解菌,它的作用是将复杂的有机物分解成简单的有机物和二氧化碳(CO2)。其中一些专门分解纤维素,称为纤维素分解细菌;有专门分解蛋白质的细菌,称为蛋白水解酶;专门分解脂肪的称为解脂菌;第二种细菌称为产甲烷菌,通常是产甲烷菌。其作用是将简单有机物和二氧化碳氧化或还原成甲烷。所以有机物变成沼气的过程就像工厂生产一件产品的两个过程:一是分解细菌把粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加工成半成品——结构简单的化合物;然后在甲烷菌的作用下,简单的化合物被加工成产物——也就是生成甲烷。

沼气是一种无色、无味、有毒、有臭味的气体,其主要成分甲烷在常温下是一种无色、无味、无毒的气体。甲烷的分子式是CH4,是一个碳原子结合四个氢原子的简单碳氢化合物。甲烷与空气的重量比为0.54,比空气轻一半左右。甲烷几乎没有溶解度。在20℃和0.1 kPa下,100单位的水只能溶解3单位的甲烷。