養(yǎng)豬場簡易沼氣的建設(shè)與使用

汪令四（安徽省九成監(jiān)獄管理分局養(yǎng)殖分公司，安徽 安慶 246220）

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養(yǎng)豬場簡易沼氣的建設(shè)與使用

汪令四
（安徽省九成監(jiān)獄管理分局養(yǎng)殖分公司，安徽 安慶 246220）

規(guī)模化豬場處理糞便污染的措施很多，文內(nèi)簡單介紹利用豬糞發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，作為能源，并用之于生產(chǎn)、生活的方法，達(dá)到有效減輕污染的目的。

1 沼氣池的構(gòu)造

沼氣池是一個(gè)圓柱型，頂尖為拱形的圓形“球體”，嚴(yán)格要求密封，由進(jìn)料口、出料口、排氣口、池體組成，“三口”位于通過池體“圓心”（即中心）的同一直線上，且聯(lián)通；排氣口位于中間，安裝排氣管道，輸送沼氣用；其余“兩口”要求等高位置，且低于排氣口，與池體圓柱等高。進(jìn)料口底部位于沼氣池底部向上三分之一處與池聯(lián)通，沼氣池底部為鍋底形，但與到出料口底部必須逐漸呈5°下坡角度，便于出料。因沼氣密度輕于空氣，集聚于拱形頂部，沼氣池的大小因地、因場制宜，較大的沼氣池還應(yīng)有貯氣罐、貯氣柜等附屬設(shè)施、設(shè)備。

以10 m3沼氣池建造為例，于地勢高處開挖深1.5～1.8 m，半徑1.2～1.6 m，圓柱形大坑，位于圓心同一直線上大坑旁邊開挖進(jìn)料口、出料口兩個(gè)小坑，進(jìn)料口距離池坑30 cm，深1.0～1.2 m，半徑30～40 cm，出料口距離池坑50 cm，開挖到比池底略深，半徑50～60 cm，沼氣池底部與出料口底部要留有5°的漸下坡角度，利于出料。進(jìn)料口、出料口、沼氣池內(nèi)壁及其所有聯(lián)結(jié)、聯(lián)通處，構(gòu)造均以水泥混凝土、紅磚為主要材料，與坑壁8～10 cm左右處用紅磚砌成模具，在紅磚與坑壁之間澆筑混凝土，砌一層紅磚（橫砌），澆筑一層混凝土，池底部也要澆筑混凝土，始終要保持不漏氣為第一原則，沼氣池內(nèi)壁也要粉刷混凝土，同法、同步制作進(jìn)、出料口，與池壁都要求光滑、豎直。進(jìn)料口也有用等大口徑的水泥涵管代替。出料口內(nèi)壁用紅磚豎砌，與沼氣池連接處是高65 cm，寬45 cm的一個(gè)“小門”，連接處頂部即“門框”上面，也要做成拱形，制作時(shí)用紅磚堆滿以作模具，用后完工拆除，其余“門框”以上部分回填混凝土；沼氣池拱形頂先用鋼筋制作模具，密鋪上紅磚，澆筑混凝土，封頂時(shí)要安裝一根出氣管，便于以后接頭輸送沼氣。總之，設(shè)計(jì)要盡量密封，否則前功盡棄。后期工程要有人在池內(nèi)操作，要有照明，用電風(fēng)扇向池內(nèi)送風(fēng)，完工后還要進(jìn)行測壓，灌滿水看是否滲漏，24 h確認(rèn)水位不下降，或下降較少方合格。再抽出池內(nèi)水，進(jìn)行填料，主要是人、畜糞便，動(dòng)物尸體、秸稈垃圾等，填充量約占池容積85%，最后將進(jìn)、出料口加滿水，以密封，再蓋上蓋，防止雜物進(jìn)入，并利于清理。

通過計(jì)算，建一個(gè)10 m3的沼氣池，需要水泥1.2～1.5 t，洗凈的黃沙2.2～2.5 m3，紅磚800～1 000塊，碎石0.8 m3，直徑8～10 mm為主的鋼筋約0.3 t，鐵絲適量，及沼氣專用器具。

筆者所在場是購買兩只成品沼氣罐，埋在地下，安裝因陋就簡，所以有兩個(gè)進(jìn)、出料口，還看不出出氣孔及管道明顯高于進(jìn)、出料口（見圖1、圖2），外表只能看出輪廓，約20 m3容積，原理相同。沼氣輸送至生活地點(diǎn)，如廚房、洗澡間，要安裝脫硫裝置及壓力表，再到沼氣灶，只有達(dá)到一定的壓力，才能燃燒（見圖3），沼氣正常火焰呈淡藍(lán)色（見圖4），延續(xù)裝置還可以接上沼氣燃?xì)鉄崴鞯扔镁撸ㄒ妶D5）。脫硫裝置一般半年更換1次脫硫粉，（氧化鐵或氧化鋅制劑）市面易得。

2 沼氣的發(fā)酵原理

圖1　地下沼氣池進(jìn)料口出料口

圖2　出氣口管道

圖3　沼氣脫硫裝置與壓力表

圖4　沼氣灶的焰火呈藍(lán)色

圖5　沼氣熱水器

原理非常簡單，利用微生物發(fā)酵動(dòng)物糞便等有機(jī)物，在厭氧環(huán)境下，產(chǎn)生沼氣等氣體。畜禽等動(dòng)物糞便、動(dòng)物尸體含有大量微生物，分解動(dòng)物尸體及糞便中的有機(jī)氮、蛋白質(zhì)，產(chǎn)生氣體沼氣主要是可燃性的甲烷，1 m3沼氣氣體中，甲烷（CH4）氣體占50%～65%，氮?dú)?N2)、氨氣(NH3)占30%～35%，還有少量的硫化氫（H2S）、二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）。抗菌素、消毒劑均可以殺滅沼氣池的微生物，所以飼養(yǎng)員要先清豬糞，后消毒豬圈。發(fā)酵速度與氣溫有關(guān)，夏天快，冬天慢，要經(jīng)常從進(jìn)料口攪拌池內(nèi)發(fā)酵物。

3 沼氣池及沼氣的使用

沼氣池建造、安裝、調(diào)試完畢后，向進(jìn)料口運(yùn)送豬糞便，也可加入死豬尸體、胎盤等，加入量的體積約占池容積的85%，進(jìn)、出料口加水密封，蓋上蓋，2～5 d后就有沼氣產(chǎn)生。開始要排出不可燃?xì)怏w，關(guān)閉風(fēng)門，然后才可燃燒，待火焰穩(wěn)定后調(diào)節(jié)風(fēng)門，正常火焰呈淡藍(lán)色，用具要用沼氣專用設(shè)施設(shè)備，1 m3沼氣燃燒產(chǎn)生熱量相當(dāng)于0.6 kg的柴油做功。以后經(jīng)常向進(jìn)料口運(yùn)送豬糞，夏天2～3 d/次，冬天5～6 d/次，以填滿進(jìn)料口為度，填滿的進(jìn)料口端相對于出料口端壓力較大，發(fā)酵完全的豬糞變成殘?jiān)饕强菲ぁ⒐葰し鬯槲铮烧右簭?qiáng)大的浮力將其向壓力較小的出料口端浮起排出，池內(nèi)壓力不變，即壓力較大的進(jìn)料口擠壓發(fā)酵完全的糞便殘?jiān)ㄕ右骸⒄釉匀慌懦觯魅胫付ǖ牡攸c(diǎn)，未發(fā)酵完畢的池內(nèi)物繼續(xù)發(fā)酵產(chǎn)氣。到一定的時(shí)間清除池內(nèi)殘?jiān)匦绿砑有迈r糞便等物。沼氣灶使用同液化氣灶，沼氣熱水器同燃?xì)鉄崴魍ㄊ褂茫家⒁獍踩荒苡挟愇兑绯觯駝t就是漏氣，要檢修。同時(shí)，進(jìn)行沼氣池操作時(shí)，要防止皮膚破損，因易感染破傷風(fēng)桿菌，必要時(shí)要行破抗苗注射。

筆者所在場沼氣池自2009年使用至今，始終保持正常，保證飼養(yǎng)員等30多名員工的燒飯、做菜、用開水、洗澡等日常生活。

4 沼氣建設(shè)及使用的意義

沼氣建設(shè)及使用，有效減少畜禽動(dòng)物糞便污染。養(yǎng)殖業(yè)糞尿污染是國際性的難題，隨著大型畜禽養(yǎng)殖場的不斷興起，污染問題越來越嚴(yán)重，已引起中國等負(fù)責(zé)任大國政府的高度關(guān)注，相繼出臺(tái)相關(guān)政策、措施，積極防治污染。生產(chǎn)沼氣是非常積極的辦法，是將畜禽糞便無害化、無污染處理的最有效措施。沼氣不僅能替代燃料、能源，其副產(chǎn)品也是較好的、高效的生物有機(jī)肥，發(fā)揮綜合性效益，深受大農(nóng)業(yè)的青睞。大型沼氣池、大量的沼氣還可以發(fā)電，代替汽、柴油等燃油，彌補(bǔ)其量的不足。即使在廣袤農(nóng)村，動(dòng)物糞便、畜禽尸體、秸稈等都是良好的沼氣制作原料。發(fā)展農(nóng)家養(yǎng)殖、農(nóng)戶使用沼氣大有前途。

(收稿日期：2015-10-27）