沼氣,是以人畜糞便為原料,經過發酵處理而生產甲烷氣體供農戶生活用能的一種高效可再生能源建設技術。沼氣在為農民提供高質量生活能源的同時,能有效處理人畜糞便,改善農村庭院環境衛生,還能通過發酵處理提高人畜糞便的養份含量,變為優質農家肥和畜禽優質有機飼料添加劑,變廢為寶;沼氣建設,不僅可以節約農村生活用能開支和農業投入開支,而且可以促進畜牧養殖業的發展,增加農民收益,具有良好的生態效益、經濟效益和社會效益。沼氣池啟動后,加強日常管理、控制好發酵過程是提高產氣率的重要技術措施。
一、日常管理措施
加入沼氣池的發酵原料,經沼氣細菌發酵產生沼氣,原料的營養成分會逐漸被消耗,為保證沼氣細菌有充足的食物,使沼氣池正常產氣,就要不斷地補充新原料,做到勤加料、勤出料。沼氣池加新料一般要在產氣量高峰沒有下降以前進行,即啟動后20 d,最遲不得超過30 d。畜禽舍和廁所與沼氣池相結合的,從沼氣啟動開始即可進料,一般存欄4頭豬或1~2頭牛,再加上人糞尿就可以滿足發酵原料的需要,但要相應補充沼氣池中的水量,以保證原料濃度。沼氣池進料應先出料、后進料,維持出料量和進料量平衡,以保持氣箱容積。
1、出料
按照“先出后進,出多少、進多少”的原則,以保證有足夠、穩定的貯氣空間和適宜的發酵濃度。進、出料后要始終保持發酵液面在正常水位,以防止沼氣因水位低于進、出料管口而溢出。若出料后不能及時進料,導致發酵液面高出進、出料管口,可暫時加水使液面達到正常水位。
2、進料
一般農戶用沼氣池每間隔5~10 d進、出料1次,進、出占總有效容積5%的原料,也可按1 m2沼氣池進干料3~4 kg的比例加入發酵原料。沼氣池應盡量與廁所、圈舍連通,否則從遠處運輸原料費時、費力,且進料不及時,還可能造成料、水混合不均勻而影響正常產氣。
3、常檢查
要經常對沼氣池檢查,看是否有漏水、漏氣現象。發現問題要及時處理,具體檢查中要做到“三看”:一是看池口。防池蓋不嚴實或壓力過大出現漏氣。水封圈內蓄水容易蒸發和滲漏,要及時補充;二是看輸氣管道、開關、接頭是否漏氣。發現漏氣,要立即更換或維修;三是看壓力儀表。使用沼氣要安裝壓力檢測儀表和限壓裝置,在日常管理中,要經常注意檢查壓力儀表的變化,以免壓力過大,脹壞氣箱。
4、常攪拌
攪拌可以使沼氣細菌和發酵原料充分接觸,打破池內上層浮渣結殼,使產生的沼氣進入氣箱。常用的攪拌方法有2種:一是通過設置在沼氣池的手動回流攪拌裝置,每天用活塞在回流攪拌管中上下抽動10次,將發酵間的料液抽出,再回流進進料口,進行人工強制回流液攪拌。二是通過小型電動污物泵,將出料間的料液抽出,再回流到進料口,進行電動液體攪拌。
5、按時大換料
沼氣池大換料應注意的問題:(1)備足新原料并進行池外堆漚等預處理,尤其是來源于具有消毒防害措施的集中養殖場的發酵原料。(2)大換料前20 d停止進料。(3)是保留30%的料液作為接種物。(4)注意消除池底沉渣和其他雜物。(5)五是避免在低溫季節進行大換料,一般應在10 ℃以上氣溫時進行換料。
二、存在的問題及解決方法
1、接種物添加不合理
接種物中含有大量的沼氣微生物,加入接種物就是給沼氣池加入產生沼氣的微生物菌群,這是任何沼氣發酵都不可缺少的條件。缺乏接種物,在投料時只向沼氣池加入原料和水,結果無法啟動;雖向沼氣池加入了接種物,但是數量太少,質量不好,致使加入沼氣池的沼氣微生物不足,仍不能正常啟動。為了避免啟動失敗,在投料時必須按發酵工藝的要求,向沼氣池內投入質量較好、數量足夠的接種物。
2、溫度過低
采用自然溫度進行發酵的工藝,不能安排在冬季和初春季節啟動。應在向池內投料、加水封池之后,池溫仍能高于15 ℃的時候進行啟動。如果投料后才發現因池溫低而不能正常啟動,可向池內增投一些質量好的接種物、馬糞、粉碎秸稈等易發熱的原料,并將水加熱到30~40 ℃后加入池內,以提高池內溫度[3]。為了保證沼氣池在冬季也能產生沼氣,秋季大換料啟動時間一般安排在11月中旬以前完成,這樣在入冬時正常的微生物體系已經基本形成,沼氣池便可正常產氣。
3、發酵原料含飼料添加劑和抗生藥物的成分或噴有農藥
在現代養殖業中,養殖戶為控制畜禽的疾病和促進畜禽的生長,使用了大量的飼料添加劑和各種抗生藥物。這些成分殘留在糞便中,使糞便里含有殺菌和強烈抑制甲烷菌生長繁殖的元素,致使不能產氣。而有的沼氣用戶使用的是噴灑了農藥的糞便,造成產沼氣細菌中毒,停止繁殖,不能產氣。為了避免此類起情況發生,嚴禁消毒糞便入池;含有飼料添加劑成分的豬糞入池前,先進行堆漚處理,再入沼氣池。
4、原料酸堿度失衡
當沼氣池內pH值過低時,沼氣微生物不能正常活動,發酵也不能啟動。造成pH值過低的原因有沼氣池溫度較低、接種物質量差或數量少、秸稈原料沒有進行堆漚處理、產酸太快、投料濃度過高等方面。料液pH值過低,表現在水壓間的料液發黃,有一股特殊的酸味,液面有一層白色薄膜,表明料液pH值在6.5以下。遇到這種情況,最簡單的解決方法是取出部分料液,補加一些接種物。另外,用草木灰、石灰水或氨水將pH值調到接進7.0,也有利于產氣。
(作者單位:166200 黑龍江省大慶市杜爾伯特蒙古族自治縣農村能源辦公室)