尾菜分步發酵沼氣循環利用工程設計探析

殷志明　張文清　王一線　王學麗

摘要針對蔬菜尾菜沼氣化利用問題，通過系統化設計，對沼氣工程結構進行創新改進，組合建設沼氣工程和酸化池工程，優化技術模式，實施尾菜分步發酵，探索了解決當前尾菜沼氣發酵面臨的酸化、結殼、出料等技術難題。方案還對產生的沼渣、沼液、沼氣進行綜合利用統籌設計，初步實現了尾菜沼氣化處理、循環化利用，為建設生態循環農業提供參考。

關鍵詞 尾菜;沼氣;循環利用;設計

中圖分類號 S216.4

文獻標識碼 A

文章編號 1007-5739（2019）05-0154-02

尾菜是新鮮蔬菜必須去掉的殘葉，俗稱為爛菜葉子。尾菜可以作為沼氣發酵原料進行利用，但是在實際發酵工程中發現，尾菜直接人池發酵會帶來一系列問題。一是發酵液酸化問題。由于尾菜的糖分含量較高，易于消化，發酵時容易造成酸的大量積累，直接人池易酸化，導致發酵失敗。二是結殼問題。尾菜很大部分在浮力作用下會漂浮在發酵液面，與發酵液接觸的一側發酵較好，而未接觸發酵液的尾菜難以充分發酵，易形成結殼，導致厭氧池集氣受阻，有效容積減小，尾菜利用率低，產氣量減小四。三是出料問題。厭氧池內的尾菜在經過一段時間的發酵后，發酵殘余物沉積在厭氧池底部，難以清理，需要專業出料機械或者人工人池清理，費時、費力且不安全日?；诂F有尾菜沼氣化處理存在的技術瓶頸，本文通過系統化設計，對沼氣工程結構進行組合、改進，對尾菜實施分步發酵，優化技術模式，著力解決當前尾菜沼氣發酵技術面臨的問題，并對尾菜發酵產生的沼渣、沼液、沼氣進行綜合利用，初步實現尾菜沼氣化處理、循環化利用。

1尾菜分步發酵沼氣循環利用工程設計方案

該技術方案針對蔬菜生產過程中產生的尾菜廢棄物資源化利用問題，組合建設沼氣工程和酸化池工程，實施分步發酵，先將尾菜在酸化池進行水解酸化，酸化后產生的酸化液進人沼氣工程厭氧池，添加畜禽糞便或氮肥4，進行厭氧發酵，產生沼氣、沼液、沼渣進行綜合利用。沼氣進人貯氣柜，經輸氣管網用于炊事或鍋爐;沼液通過通配液池，經管道輸送至沼液澆灌槽，用于蔬菜水肥施用;酸化后的尾菜殘渣以及發酵后的沼渣作為基肥直接還田，實現尾菜無害化處理、資源化利用。尾菜分步發酵沼氣循環利用工程系統如圖1所示。

2.1工程設計改進

2.1.1“兩池”組合。采取厭氧池與酸化池“兩池”組合建設，沼氣_工程采用長方形隧道式設計，在厭氧池頂部建設尾菜酸化池（厭氧池池頂作為酸化池池底），沼氣工程建設以200m3左右為宜，酸化池高度一般不超過1m。在出料間上部安置沼液抽吸泵，可將沼液抽人酸化池，對尾菜進行酸化?！皟沙亍苯M合建設，節約了建造成本與土地。

2.1.2無活動蓋設計。沼氣工程采用無活動蓋設計，在厭氧池墻內側合適位置設置導氣管，產生的沼氣進入貯氣柜。由于厭氧池池頂作為酸化池池底，如設置活動蓋，則在酸化池內有活動蓋，影響尾菜酸化操作。而無活動蓋設計還能降低厭氧池漏氣風險。

2.1.3設置池底斜坡，通過將厭氧池的池底設置傾斜成一定坡度，沿著由進料池向出料池的方向傾斜（建議傾斜角度≤15°），從而使發酵產生的沼渣可自動流向出料池底部間，便于沼渣、沼液聚積于出料間，方便沼液和沼渣抽出，不需要人池進行清理，出料操作簡便、快捷、安全。

2.1.4設置防浮網通過安裝防浮網，尾菜完全浸沒于酸化池的酸化介質（沼液、清水或者糞水）中四，使得尾菜能夠充分酸化，從而提高尾菜的利用率。

2.1.5建設配料池。配料池與厭氧池出料間通過連接管相連接，沼液通過連接管進人配料池。在配料池，根據不同的蔬菜進行合理配液施肥8。在配料池上部設置溢流管，避免沼液從出料池中溢出。

2.1.6設置出料孔洞。設置出料孔洞，一是便于發酵，產生的沼渣沼液能順利流向出料間;二是便于保養維修，當厭氧池需要檢修的時候，出完沼液、沼渣，并確保安全的情況下，檢修人員通過孔洞進人厭氧池對其進行保養或檢修。2.1.7設置大棚增溫系統。建議將整個工程系統建設在設施溫室（大棚）內，利用太陽能增溫，保證冬季能正常運轉，連續生產“三沼”，供應蔬菜使用，提高尾菜處理能力和工程整體效益。

2.2操作流程

2.2.1尾菜堆漚。先去除尾菜的雜質，在酸化池中分層堆放尾菜，無須進行特別處理，保持合適水分（建議添加腐熟劑，加速漚制過程）10堆放的量以不超過防浮罩位置為宜，然后覆蓋塑料膜，兼氧堆漚。

2.2.2酸化人池。在漚制完成后，向酸化池加入酸化介質（水、糞水或沼液），直至酸化池內的液面高于防浮網，使堆漚后的尾菜能夠完全浸沒在酸化池的酸化介質中叫。充分酸化后形成酸化營養液，并通過酸化池底部的進料管進人進料間，從而進人厭氧池。每次酸化池內的尾菜完全酸化之后，排完酸化液，將防浮網取下，將酸化后的殘余尾菜取出，堆放新的尾菜進行漚制。

2.2.3接種啟動。重復2.2.1和2.2.2操作，直至厭氧池中具備足夠的酸化發酵液。添加畜禽糞便或氮肥補充氮源，保證發酵正常進行所需的碳氮比，并加入沼渣液、活性污泥、牛糞等接種物啟動，，接種物的接入量為池容的10%～20%12。2.2.4日常管理。堅持先出后進、少量多次的原則，定期進行2.2.1和2.2.2操作，及時補充酸化液。在正常運行過程中應補充氮源叫，氮源種類有人畜糞便、碳氨或尿素等。可定期用泵抽取沼液進人進料間，進行強回流攪拌提高產氣率。2.2.5“三沼”利用。一是沼液利用。當需要對蔬菜施用沼液時，沼液通過出料池進人配液池，經合理配液，通過澆灌主管和連通的各澆灌支管至各沼液澆灌槽|4;根據作物需求，利用泵從沼液澆灌槽抽取沼液，進行直接噴灑或者接人滴灌系統。二是沼氣利用。沼氣通過導氣管進人貯氣柜，當用氣端需要用氣時，輸氣主管和支管將沼氣送至各用氣端。三是沼渣利用。酸化后的尾菜殘渣以及沼渣直接作為有機肥還田。

3結語

本設計方案通過外置尾菜酸化池，尾菜提前進行酸化處理，然后將尾菜酸化液加人厭氧池進行沼氣發酵，能較好地解決尾菜直接人池帶來的結殼問題和出料難問題，提高產氣率，減少發酵液酸化風險，達到尾菜沼氣化處理、循環化利用效果。

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