食用菌下腳料產沼氣技術初探

●郭年東 林貴富（贛州市章貢區農業農村局 江西 贛州 341000）

食用菌產業是贛州市章貢區為長效鞏固脫貧攻堅成果而大力發展的農業產業。隨著食用菌規模化生產，大量食用菌下腳料被隨意丟棄在田間地頭，極易腐爛，不但污染環境，而且易滋生霉菌、蚊蠅等。如何處理食用菌下腳料，成為食用菌產業發展亟需解決的問題之一，章貢區探索和開展食用菌下腳料產沼氣技術試驗，并取得一定的成果。

1 技術概況

食用菌菌包基質料的主要成分：棉籽殼15%～20%、玉米芯20%、米糠13%、玉米粉4%、木屑10%～15%、麥皮25%和蔗渣5%，結合基質料上生長出的食用菌（下腳料和商品食用菌成分含量一致）的主要成分，得出食用菌下腳料可用作沼氣的發酵原料的結論[1]。

基于理論基礎，以食用菌下腳料作發酵原料，符合產沼氣（20～30）∶1的碳氮比要求，無需添加其他氮素原料，且食用菌下腳料易腐爛，沼渣呈糜爛狀，出料容易。

2019年，利用食用菌下腳料在10～20 m3沼氣池發酵產氣，開展了為期1年的產氣技術試驗，收集結果發現，每立方米池容日均產氣率為0.10～0.15 m3，甲烷含量在50%以上，沼氣灶壓電開關均能正常點火。2019年7月2日至9月3日，在沙石鎮南田村井頭組的一個20 m3長拱形沼氣池開展食用菌下腳料（以金針菇下腳料為發酵原料）產沼氣技術試驗，按每周投料2次，投料時記錄產氣量。試驗數據：63 d共投料18次，共計845.5 kg，產沼氣167.1 m3，每立方米池容日均產氣率為0.147 m3、每百千克食用菌下腳料可產沼氣19.8 m3，具體投料量、產沼氣量，見表1。

表1 投料、產沼氣記錄

試驗證明，食用菌下腳料產沼氣技術有效、可行，但存在進料難的問題，主要原因是由于食用菌下腳料長度均在3～5 cm，菌柄細長、中空、密度小，浮在進料口，易堵塞進料口，需人工不斷用器材輔助送入才能進料，并且每次進料都需配水，才能促使沼氣發酵原料流入發酵池。經過多年的試驗、改進，研發了一整套食用菌下腳料產沼氣技術的有效模式，提升了食用菌下腳料可再生利用水平，減少了面源污染，保護了農業生態環境。技術試驗中進一步總結經驗和模式，在條件成熟的情況下逐步向其他地方推廣，為美麗鄉村創建和農業的可持續發展找到一條適宜發展途徑。

2 技術方案

2.1 工藝路線

食用菌下腳料產沼氣工藝路線，見圖1。

2.2 沼液循環沖壓自動進料技術

常規沼氣池的進料口與沼氣池頂部相平，均埋于地表下，進料時直接通過進料管將原料送入到發酵池中，這種沼氣池適用于液態發酵原料，當發酵原料密度小或為固態時，由于沼氣壓力的影響，原料無法自流進入發酵池中。利用沼液循環沖壓自動進料技術，可以解決這一問題。進料時，先往進料口倒入食用菌下腳料等發酵原料，直到原料填滿進料池為止。然后，打開污水泵開關，將發酵主池中的沼液抽入進料池，隨著沼液不斷沖進進料池，進料液面壓力大于發酵池內壓力時，發酵原料將會與沼液混合物自動進入發酵主池。進料完成后，關閉污水泵。

2.3 拱型沼氣工程的建造技術

該技術工程主要由100 m3拱形厭氧發酵主池、2 m3進料池、10 m3貯氣柜和輸配系統組成。其核心設施為厭氧發酵主池，主要由加粗進料管、酸化池、活動蓋、自動溢流出料管、沼液循環沖壓自動進料裝置等組成。主要技術原理：沼氣發酵的主要化學成分為多糖、蛋白質和脂類。其中，多糖類物質是發酵原料的主要成分，包括淀粉、纖維素、半纖維素等。食用菌下腳料的主要成分蛋白質約占30%、糖類占60%、粗纖維3%及其他無機鹽、礦物質等7%。食用菌下腳料進入密閉的沼氣發酵主池后，在厭氧的條件下，通過產甲烷菌等一系列細菌的生物、化學反應，可產生沼氣和沼肥，通過導氣管輸導沼氣并將其貯存在貯氣柜中，為食堂、鍋爐提供燃料。發酵后產生的沼肥，不僅保留了原有食用菌中的營養成分，而且使難以消化吸收的粗纖維變成易于被作物吸收的成分，并衍生出激素、酶等一系列活性物質，可重新應用于食用菌的菇包基質料的培植。該沼氣工程主要的技術關鍵有三點。

2.3.1 氣壓穩定且貯氣量大所產沼氣輸送到貯氣柜，壓力恒定在6～7 kPa，可解決大量用氣和遠距離輸送氣的問題。

2.3.2 進料方便采用沼液循環沖壓自動進料裝置，解決了食用菌下腳料因密度小、重量輕、體積膨大、難以進料及難以混勻的問題。

2.3.3 安裝溢流出料管可實現自動出料，長期無需大出料，方便管理。

2.4 科學啟動發酵技術

第一次投料的發酵原料需用豬、牛糞等易于產氣的原料，料液占總池容的50%，正常產氣后才可投放食用菌下腳料，投料封蓋的時間選擇在溫度較高的時期。

3 經濟效益和社會效益

3.1 經濟效益

每新建沼氣池1000 m3，年產沼氣4萬立方米，按每立方米沼氣1元計算，計4萬元，年產沼肥1000萬千克，計20萬元。

3.2 改善人居環境

改善了農村居住環境，縮小城鄉差別，促進精神文明建設。通過本技術的推廣，企業食堂和部分農民用上了清潔的可再生能源，生活水平得到提高。農村廚房的衛生得到了改善，改變了千百年來農村燒水做飯“煙熏火燎，一把柴草一把灰，廚房灶臺黑漆漆”的狀況[2]。農村炊事簡單，節省了時間和勞力，勞動力可集中到農業生產上來。

4 前景展望

4.1 創立食用菌農業循環經濟發展的有效模式

廢棄物的資源化再利用，為食用菌農業循環經濟建成了可行的發展模式，為解決制約食用菌行業發展的難題找到了有效途徑，對食用菌行業的發展起到了積極的推動作用。

4.2 拓展沼氣行業的發展空間

食用菌下腳料資源豐富，碳氮比適宜，出料方便，產氣效果好，為缺少發酵原料而停用沼氣的用戶提供了產氣原料，拓展了沼氣行業的發展空間。