淺析農村沼氣的生產技術要點

　　[摘 要] 沼氣是有機物質在厭氧環境中，在一定的溫度、濕度、酸堿度的條件下，通過微生物發酵作用，產生的一種可燃氣體。是可再生的清潔能源，既可替代秸稈、薪柴等傳統生物質能源，也可替代煤炭等商品能源，而且能源效率明顯高于秸稈、薪柴、煤炭等。
　　[關鍵詞] 農村沼氣；生產；技術
　　一、沼氣的產生與使用
　　要使沼氣池正常啟動，首先，要選擇好投料的時間，然后準備好配比合適的發酵原料，入池后原料攪拌要均勻，水封蓋板要密封嚴密。一般沼氣池投料后第二天，便可觀察到氣壓表上升，表明沼氣池已有氣體產生。最初，要將產生的氣體放掉（直至氣壓表降至零），待氣壓表再次上升時，在灶具上點火，如果能點燃，表明沼氣池已經正常啟動。如果還不能點燃，照上述方法再重試一次，還不行，則要檢查沼氣的料液是否酸化或其它原因。經檢查沼氣池的密封性能符合要求即可投料。沼氣池投料時，先應按要求根據發酵液濃度計算出水量，向池內注入定量的清水，將準備的原料先倒一半，攪拌均勻，再倒一半接種物與原料混合均勻，照此方法，將原料和菌種在池內充分攪拌均勻，將沼氣池密封。當地一般在3月份準備原料，4—5月份投料，投料選擇在中午進行，到7—8月份溫度升高后，有利于沼氣發酵的完全進行，充分利用原料。
　　二、生產沼氣的原料配制
　　農村沼氣發酵種類根據原料和進料方式，常采用以秸稈為主的一次性投料和以禽畜糞便為主的連續進料兩種發酵方式。現在常用的以后一種方式為主。一座8m3水壓式沼氣池，發酵有效容積約6m3。由于不同種類畜禽糞便的干物質含量不同，現以豬糞為例計算如何配制沼氣發酵原料。豬糞的干物質含量為18%左右，北方發酵濃度宜在8%左右，則需豬糞約1800kg左右，制備的接種物600kg，添加清水3000kg，在發酵過程中由于沼氣池與豬圈、廁所修在一起，可自行補料。制備沼氣發酵接種物，農村沼氣發酵接種物一般采用老沼氣池的發酵液添加一定數量的人畜糞便。比如，要制備500kg發酵接種物，一般添加200kg的沼氣發酵液和300kg的人畜糞便混合，堆漚在不滲水的坑里并用塑料薄膜密閉封口，1周后即可作為接種物。如果沒有沼氣發酵液，可以用農村較為肥沃的陰溝污泥250kg，添加250kg人畜糞便堆漚1周左右即可；如果沒有污泥，可直接用人畜糞便500kg進行密閉堆漚，10d后便可作沼氣發酵接種物。
　　三、沼氣發酵的基本條件
　　1.適宜的發酵溫度
　　沼氣池的溫度條件分為：①常溫發酵（也稱為低溫發酵）10℃-30℃，在這個溫度條件下，產氣率可為0.15-0.3 m3/m3·d。② 中溫發酵 30℃-45℃，在這個溫度條件下，池容產氣率可達1m3 / m3·d左右。③高溫發酵45℃-60℃，在這個溫度條件下，池容產氣率可達2-2.5 m3/m3·d左右。沼氣發酵最經濟的溫度條件是35℃，即中溫發酵。
　　2.適宜的發酵液濃度
　　發酵液的濃度范圍是2～30%。濃度愈高產氣愈多。發酵液濃度在20%以上稱為干發酵。農村戶用沼氣池的發酵液濃度可根據原料多少和用氣需要根據季節變化來調整。夏季以溫補料，濃度為5～6%；冬季以料補溫，濃度為10～12%。
　　3.發酵原料中適宜的碳、氮比例（C：N）
　　沼氣發酵微生物對碳素需要量最多，其次是氮素，我們把微生物對碳素和氮素的需求量的比值，叫做碳氮比，用 C：N來表示，目前一般采用C：N為25：1。但并不十分嚴格，20：1、25：1、30：1都可正常發酵。
　　4.適宜的酸堿度（pH值）
　　沼氣發酵適宜的酸堿度為pH=6.5～7.5。pH值影響酶的活性，所以影響發酵速率。
　　5.足夠量的菌種
　　沼氣發酵中菌種數量多少，質量好壞直接影響著沼氣的產量和質量。一般要求達到發酵料液總量的10～30%，才能保證正常啟動和旺盛產氣。
　　6.較低的厭氧環境
　　沼氣甲烷菌要求在氧化還原電位大于330mv的條件下才能生長。這個條件即：嚴格的厭氧環境。所以，沼氣池要嚴格密封。
　　四、沼氣常見問題及排除措施
　　農戶在使用沼氣或沼氣池運行管理過程中，最常見的問題概括來講，主要有四個方面：
　　1.發酵料液偏酸或偏堿
　　沼氣池正常產氣，要求的料液酸堿度在pH=6～8之間，均可產氣，以pH6—8產氣量最高。辨別的最簡單方法是用眼睛去觀察，當發現沼氣池中的料液有點兒泛藍色即表明料液偏酸了；如果是料液上泛起一層白色的蒙就說明料液偏堿了。a.當發現料液偏酸時，就取3—4kg石灰兌上4—5桶清水，先充分攪勻后再直接從進料口倒入池中并攪拌，使石灰澄清液與池中的料液充分接觸。b.當料液偏堿時，就用事先鍘成2—3公分長的青雜草澆上豬或牛的尿液并在池外堆漚處理2—3d，再從進料口投入池中并攪拌均勻，使新加入的青雜草與池中料液充分接觸，使其盡快恢復正常。
　　2.長期以豬糞作沼氣池的發酵原料，氣壓高卻點不著火或燃燒時間短
　　傳統的養豬習慣以糧食喂豬為主，豬糞中的碳氮比的含量為C：N=13：1，而在其它條件都具備的情況下，碳氮比的含量C：N=25—30：1才能保證正常產氣，所以會出現點不著等情況。一是利用每年春秋兩季大出料的時機給沼氣池中加入1方牛糞。二是在平常的入料過程中加入適量的富碳原料，如：麩皮、秕殼、碎秸稈等農作物的殘余物。
　　3.發酵原料充足或料液發酵正常，但產氣量不足
　　出現這種問題的原因是：發酵料液在池中形成沉淀或料液表面形成結殼。解決辦法是：堅持經常性地攪拌沼氣池發酵料液。
　　4.沼氣池及輸氣管路等出現漏氣
　　沼氣出現漏氣有多種情況：一是輸氣管路等不漏氣，但氣壓不上升且人為加壓后又較快降壓1個以上，沼氣池發酵間漏氣。剔除表面密封劑，重新粉刷2—4遍后，重新刷密封劑。二是水封圈有氣泡或密封膠泥局部變黑，密封蓋漏氣。重新封蓋，水封圈加滿水，長期保證水封圈有水。三是安裝沼氣的房間能聞到臭雞蛋味或硫磺味，輸氣管路、開關漏氣或凈化器‘U’型壺的密封蓋破裂。用洗衣粉水查找漏氣部位，更換損壞的零部件。四是只在做飯或點燈時能聞到臭雞蛋味，脫硫劑失效，更換凈化器中的脫硫劑。