沼气池快速启动的误区及对策

农业新闻 2021-01-13

近些年,农村户用沼气建设作为社会主义新农村建设的重要部分,在全国如同雨后春笋般的涌现出来,许许多多的农民群众远离了“脏乱差”的生活环境,告别了“烟熏火燎”的日子,并且通过沼气的使用,将种植业和养殖业有机的衔接起来,不仅减少能源的消耗,而且为绿色无公害农产品的生产奠定了基础(www.xihr.cn)。我县经过六年的沼气推广建设,截止2008年底共建成“一池三改”模式3307户。然而,在沼气建设使用过程中,如何能快速启动使用,如何能在短期见到效果是制约沼气建设进度和建设数量的决定性因素。如何有效破解这一难题呢?作者根据六年建设沼气工程的实践经验,提出了以下相应方案。

1.影响沼气池快速启动的原因

1.1温度

温度是影响沼气发酵产气的重要外因条件。在10~60℃的范围内,沼气均能正常发酵产气。低于10℃或高于60℃都严重抑制微生物(产甲烷菌)生存、繁殖。在这一温度范围内,温度愈高,微生物活动愈旺盛,产气量愈高。农村户用沼气池靠自然温度发酵,属于常温发酵。在10~26℃范围内产气最好。

1.2料液浓度

料液浓度是指料液中干物质含量的百分比,也就是猪粪、牛粪、马粪与水的比例。沼气池内发酵料液浓度,随季节的变化而要求不同。一般在夏季,发酵料液浓度可低些,要求浓度在6%左右;冬季浓度应高些,为8%左右。发酵料液的浓度太低或太高,对产生沼气都不利。因为浓度太低时,即含水量太多,有机物相对减少,会降低沼气池单位容积中的沼气含量,不利于沼气池的充分利用;浓度太高时,即含水量太少,不利于沼气微生物的活动,发酵料液不易分解,使沼气分解受到阻碍,产气慢而少。

1.3接种物数量

接种物是人工制取沼气的内在因素,给新建的沼气池加入丰富的接种物,可以很快的启动发酵,而后又使其在新的条件下繁殖增生,不断富集,以保证大量产气。接种物主要来源于沼气池,池塘底部,阴沟污泥之中,积水粪坑之中,屠宰场,酿造厂,豆制品厂等。一般新建沼气池加入接种物的量应为总投料量的10~30%。

1.4酸碱度

沼气微生物的生长繁殖,要求发酵原料的酸碱度保持中性或偏碱性(即pH=6.5~7.5),过酸、过碱都会影响产气。资料表明:pH=6~8之间,均可产气。以pH=6.8~7.5产气量最高,pH低于4.9或者高于9时均不产气。

1.5发酵原料

沼气发酵原料是沼气微生物赖以生存的物质基础,也是沼气微生物进行生命活动营养物质。沼气发酵原料按其营养成分分为富氮原料和富碳原料两类。富氮原料通常是指富含氮元素的人、畜和家禽粪便,是构成沼气微生物躯体细胞质的重要原料,在进行沼气发酵时,容易厌氧分解,产气很快,发酵期较短;富碳原料通常是指富含碳元素的秸秆和秕壳等农作物和残余物,不仅构成沼气微生物细胞质,而且提供生命活动的能量。厌氧分解速度比富氮原料慢,产气周期较长。

发酵原料的碳氮比不同,其发酵产气情况差异也很大。根据营养学的代谢作用表明,沼气发酵细菌消耗碳的速度比消耗氮的速度要快25~30倍。因此,在其他条件都具备的情况下,碳氮比例配成25~30:1可以使沼气发酵在合适的速度下进行。如果比例失调,就会使产气和微生物的生命活动受到影响。

2.

2.1温度偏低

我县位于晋北高寒山区,海拔1400~2700m,年平均气温6.2℃,极端最低气温-27℃,7月平均20.1℃,1月平均-9.9℃,年较差为30.0℃。尤其冬季严寒而漫长,这种气候对沼气池的正常产气形成了制约,严重影响了我县沼气建设。我们深入东马坊乡达达店村和圪廖乡圪廖村进行试验,总结出“上覆塑料膜、边建防寒沟、勤添发酵物”的方法,让沼气池实现安全越冬使用。

2.2料液浓度掌握不好

在实际中,许多建池户对料液浓度掌握不好,出现了偏低和偏高的现象。其中偏高现象多一些,料液浓度偏高,即超过10%,这样的沼气池容易出现结壳,一旦结壳后,将影响产气,并且浓度过大不利于人工搅拌,增加劳动强度。针对料液浓度偏高,我们可以在出料间抽取部分沼渣和未经发酵的粪便,然后从进料口添加30~40℃的清水,同时加强搅拌,使料液充分混合均匀。对于料液浓度偏低,我们可以将堆沤好的粪便加入沼气池,从而提高料液的浓度。

2.3接种物数量少

在实际中,由于种种原因造成接种物少,严重导致沼气池的投料产气间隔时间。经过试验,不使用接种物的情况下,夏季伏天时,将池外堆沤好的粪便投入池,添加温水,8天实现正常产气。在圪廖村,接种物大约20%(正常产气沼气池的沼液),也是堆沤好的粪便(猪粪为主,少量牛马粪)和温水,仅仅3天就产气稳定。建议对于新建池,在启动时尽可能的用一些接种物,尤其在春季和秋季启动时,可以缩短产气时间。

2.4酸碱度偏酸

酸碱度也是农户日常管理中要注意的问题。在实际中,酸碱度以偏酸性较多,偏碱性情况较少。正常的酸碱度是在6.8~7.5之间。我们提供给农户检测酸碱度的方法是将一根木棒从出料间垂直插入,取出后将pH试纸放于木棒有料液的部分的中间位置,然后根据颜色变化来估计酸碱度。在操作中,木棒不可静置时间长,应立即测试。另外pH试纸应放于避光阴凉处,密闭保存。对于pH<6.5时,我们可以加少量的草木灰水溶液或者澄清的石灰水,少量添加,搅拌,再测,直到合适的酸碱度。

2.5发酵原料单一

沼气池启动时,如何做原料的准备呢?什么样的原料能用呢?要根据建池户自己的情况,选择充足的、价廉的原料。最好采用以猪粪为主,牛马粪为辅,其他粪便少量的原则。在首次启动时,羊粪、鸡粪不能单独作为启动的发酵原料,因为产气速度快,时间短。对于没有粪便的情况,我们可以采用玉米秸秆来进行秸秆产气,不能抱着只有猪粪才能用的思想,要结合实际,解决原料问题,让沼气池实现快速启动。