農村戶用沼氣池管理技術要點

自2001年以來，壽光市在農業部戶用沼氣池建設項目的帶動下，各村相繼建成了許多經濟實用的戶用沼氣池，不僅解決了生活用燃能問題，而且改善了環境衛生條件，減少了蚊蠅的滋生地及一些病害的傳播；更重要的是使人畜糞便、作物秸稈等生活生產垃圾變成了生產無公害蔬菜等農產品的優質有機肥料，促進了農民增收，取得了顯著的經濟、生態和社會效益，為社會主義新農村建設開辟一條新的途徑。

1 發酵原料的碳氮比要適宜

沼氣發酵原料是沼氣微生物賴以生存的物質基礎，也是沼氣微生物進行生命活動和產生沼氣的營養物質。在農村，可以產生沼氣的原料多種多樣，如人畜糞便、作物秸稈、青雜草、樹葉、蔬菜莖葉、垃圾、陰溝污泥及工業上含有機物質的廢水、廢渣等。

沼氣池能否正常發酵和原料中的碳氮比有很大關系。從營養學和代謝作用角度看，沼氣發酵細菌消耗碳的速度比消耗氮的速度要快25～30倍。因此，在其它條件都具備的情況下，碳氮比例配成25～30：1，可使沼氣發酵在合適的速度下進行。如果比例失調，就會影響產氣和微生物的生命活動。因此，制取沼氣不僅要有充足的原料，還應注意各種發酵原料中碳氮的合理搭配。特別是含纖維多的原料(秸稈、草料等)與含氮多的原料(如人畜糞便等)必須配合使用。農村常用沼氣發酵原料的碳氮比見表1。

幾年的實踐使我們認識到，單用一種發酵原料產氣效果較差。采取人糞尿占整個發酵原料(包括水分)10％左右，豬牛糞、秸稈、青草等占40％左右，水分50％左右，這樣的比例產氣效果比較好。農村沼氣發酵原料來源不同，配料不應強求一致，應因地制宜，就地取材，綜合進行，盡量做到合理使用。

2 要備足接種物(菌種)

有機物質厭氧分解產生甲烷的過程，是由多種沼氣菌等微生物參與完成的。因此，在發酵過程中，加入足夠量的接種物(亦稱菌種)是非常重要的，這是人工制取沼氣的內因。而沼氣發酵的核心微生物菌落存在于一切具備厭氧條件和含有機物的地方。采集菌種的來源主要有如下幾處：沼氣池、池塘底部；陰溝污泥、積水糞坑、動物糞便之中；屠宰場、釀造廠、豆制品廠、副食品加工廠等陰溝及人工厭氧消化裝置之中。由于各種厭氧消化污泥中含有大量的沼氣微生物，具有很高的生物活性，所以又稱“活性污泥”。新建的沼氣池加入豐富的沼氣微生物群落，目的是為了很快地啟動發酵，使其在新的條件下繁殖增長，不斷富集，以保證大量產氣。農村戶用沼氣池一般加入接種物的量為總投料量的10％－30％。在其它條件相同的情況下，加大接種量，不僅產氣快、氣質好，而且啟動時不易出現問題等，具體數據見表2。

3 原料的預處理

為了加快原料的發酵速度，增加沼氣產量，原料應堆漚后再下池。特別是麥稈、谷草、青雜草、玉米稈等纖維性物質，必須堆漚。因這些原料表面有一層蠟質，如不處理，不但很難腐爛，而且人池后浮在表面，不易和其它原料混合均勻，多漂浮結殼。

原料的預處理可以起到富集菌種、富集熱量、防止酸化、不易結殼等作用，一般可提高20％左右的產氣量。

堆漚處理的方法有兩種：①池外堆漚。先將作物秸稈，鍘成5—6 cm長的段，或進行粗粉碎。起堆時分層加入占干料重1％～2％的石灰或草木灰，以破壞秸稈表面的蠟質層，并中和堆漚時產生的有機酸。然后再層層潑灑一些人畜糞尿或沼氣液肥、污水，加水量以料堆下部不流水，而秸稈充分濕潤為度。料堆上覆塑料薄膜或糊一層稀泥。堆漚時間夏季2—3天、冬季5～7天為宜。當堆內發熱燙手時(50—60℃)，要立即翻堆，把堆外的翻入堆內，并補充些水分，待大部分秸稈顏色呈棕色或褐色時，即可投入沼氣池內發酵。②池內堆漚。池內堆漚比池外堆漚的能量和養分損失要少一些，而且可以利用堆漚時產生的熱量來增高池溫。新池進料前應先將沼氣池內試壓的水取出，老池大換料時也要把發酵液基本取出(留下菌種部分)，然后按比例配料，可以在池外拌勻后裝入沼氣池，也可將糞、草，一層一層地交替，均勻裝入池內。要求草料充分濕潤，但池底基本不積水。將活動蓋口用塑料薄膜蓋好，當發酵原料的溫度上升到50℃時，再加水至零水位線，封好活動蓋。應用這種方法，能夠增高池溫，加快啟動，提早產氣。

4 適宜的發酵濃度

農村戶用沼氣池的負荷常用容積有機負荷表示，即單位容積沼氣池每天所承受的有機物的數量。通常以\"kgCOD／(m³·d)”為單位，常用發酵濃度來體現。適宜的干物質濃度為4％－10％，即發酵原料的含水量為90％～96％。發酵濃度隨著溫度的變化而變化，夏季一般為6％左右。冬季一般為8％一10％。濃度過高或過低，都不利于沼氣發酵。濃度過高，則含水量過少，發酵原料不易分解，并容易積累大量酸性物質，不利于沼氣菌的生長繁殖，影響正常產氣。濃度過低，則含水量過多，單位容積里的有機物含量相對減少，產氣量也減少，不利于沼氣池的充分利用。根據實踐經驗，配料時，應使雜草、秸稈和人畜糞便等約占全池的一半，另一半加水(最好是曬過的水，嚴禁直接加自來水)，這樣就可保證產氣快而多。

5 裝料方法

裝料時，要把活動蓋板打開，以免裝料時池內空氣壓力突然增大，導致沼氣池脹裂。農村戶用沼氣池配料比例為接種物：原料：水=l：2：5。例如8 m³的沼氣池接種物為0．8 m³左右，原料為1．8 m³左右，水為5 m³左右。裝料完畢后，密閉活動蓋板。 沼氣池在夏天裝料1-2天后，冬季裝料7天左右，即可產氣使用。有的沼氣池在產氣初期，產氣量雖然較大，但10多天甚至一個多月都不能點燃，這是因為沼氣中甲烷含量少，二氧化碳等氣體含量較多。產生這種情況是由于原料尚未充分發酵，生成的甲烷數量少；或者由于發酵糞液偏酸，抑制了甲烷菌的生長繁殖。遇到這種情況，一般無須作特殊處理，可連續將氣體放掉，幾天后就逐步正常了。如果幾天后糞液仍偏酸，可取出部分料液，加入等量的新料液，稀釋揮發酸，或添加適量的草木灰、石灰澄清液調整酸堿度。

6 經常攪動

經常攪動池液，使甲烷菌等細菌與發酵原料均勻接觸，可增加沼氣產量。通過攪動，能把下層沉淀的原料攪起來，使池液濃度和池內溫度較為均勻，發酵菌種迅速擴散，增加發酵菌與發酵原料的接觸面，以加快原料發酵。同時，還能打破池內發酵物表面的結殼或防止結殼形成。

攪動方法：一般農村戶用沼氣池，可用長把糞勺或其它器具從進、出料間伸入發酵間中來回攪動，或是從運料間弄出部分糞液，再從進料間倒入池內沖動池液。幾年來，我們在戶用沼氣池的活用蓋上設計安裝了一個攪拌器，起到了很好的攪拌效果。

7 保持適宜的酸堿度

保持適宜的酸堿度，也是提高沼氣產量的有效途徑。沼氣發酵的酸堿度以6．5—7．5(pH值)為宜。為了保持沼氣發酵所需的酸堿環境，在進料及整個發酵期間，要經常觀察和調節發酵液的酸堿度。 測定方法：①用一張pH試紙蘸一點發酵液，立即觀察試紙顏色的變化，并與標準板比較，即可測出發酵液的酸堿度。②燃燒時有紅黃火，說明發酵液偏酸。 加料后，通過一段時間的正常發酵，如發現發酵液偏酸，或發現有紅黃火焰，可取出一些舊料，加進等量的新料，或者加入適量的石灰水澄清液或草木灰，這樣可起到調節酸堿度的作用，使沼氣池正常產氣。

8 越冬管理措施

冬季氣溫低，沼氣池內的溫度下降，沼氣產量受到一定影響。但是，只要采取有效的越冬措施，加強科學管理，冬季是完全能正常產氣、保證需要的。沼氣池的冬季管理，冬前(10月底)多抽出一些陳料，多投進一些牛、馬糞等熱性原料，防止沼氣池“空腹”過冬。在入冬前，及時對沼氣池進行越冬保溫管理。主要方法有：①用簡易溫棚為戶用沼氣池保溫。暫時沒有建造地上畜禽舍的戶用沼氣池，在入冬前，要在沼氣池上搭建簡易溫棚，將沼氣池包在里面；或用秸稈或塑料薄膜覆蓋沼氣池保溫，尤其要及早做好進、出料口及水壓池等直接和外界接觸、散熱量較大處的保溫措施。②利用太陽能畜禽舍為戶用沼氣池保溫。與太陽能畜禽舍相結合，建造的“三位一體”沼氣系統，在入冬(10月底)前，要及時將太陽能畜禽舍頂面。用塑料薄膜覆蓋進行保溫。③用日光溫室為沼氣池保溫。與日光溫室相結合，建造的“四位一體”戶用沼氣池系統，在入冬(10月底)前，要及時將日光溫室頂面，用塑料薄膜覆蓋進行保溫。

加強保溫的同時還應注意做到勤出料、勤加料，并注意發酵液pH值的變化，使其保持6．5—7．5之間，以確保戶用沼氣池冬季正常運行和使用，發揮其最大的綜合效益。