戶用沼氣池?cái)U(kuò)大原料來(lái)源的方法及技術(shù)要點(diǎn)

梁聲明 桂曼茹 劉琦 張睿 李青勇

摘要 在介紹戶用沼氣池原理的基礎(chǔ)上，提出擴(kuò)大戶用沼氣池原料來(lái)源的方法以及戶用沼氣池使用技術(shù)要點(diǎn)，以期為沼氣的開發(fā)利用提供參考。

關(guān)鍵詞 戶用沼氣池；原理；擴(kuò)大原料來(lái)源；方法；技術(shù)要點(diǎn)

中圖分類號(hào) S216.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2018）04-0143-01

永修縣自20世紀(jì)80年代開始推廣戶用沼氣池，到2015年已逾2萬(wàn)座。戶用沼氣池的推廣和使用在促進(jìn)三農(nóng)發(fā)展的同時(shí)也起到改善農(nóng)村環(huán)境、為農(nóng)村提供清潔能源、保護(hù)青山綠水的作用。然而隨著農(nóng)村的發(fā)展和新農(nóng)村建設(shè)的加快，戶用沼氣池的使用率卻很低。隨著人畜分離和新農(nóng)村建設(shè)的深度普及，養(yǎng)殖戶越來(lái)越少，導(dǎo)致沼氣池原料缺乏。這是沼氣池使用率越來(lái)越低的最主要原因。因此，擴(kuò)大戶用沼氣池發(fā)酵原料的來(lái)源，對(duì)繼續(xù)發(fā)揮沼氣池的作用意義重大。

1 戶用沼氣池的原理

戶用沼氣池是一個(gè)建在農(nóng)村房前屋后的地下混凝土橢球型建筑。這個(gè)建筑除了原料的進(jìn)、出口和沼氣出口外，其他部位是完全密封的，質(zhì)量合格的沼氣池是原料自動(dòng)流入、沼液自動(dòng)溢出、池體和輸氣管線不漏水、不漏氣的裝置。根據(jù)發(fā)酵原理，任何可以腐爛的有機(jī)質(zhì)都可以入池發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，但永修縣現(xiàn)實(shí)中使用的幾乎都是人、畜、禽的糞便。沼氣工程由原料預(yù)處理系統(tǒng)、進(jìn)系統(tǒng)、發(fā)酵系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、加溫系統(tǒng)、儲(chǔ)氣系統(tǒng)、輸配系統(tǒng)、管理系統(tǒng)組成[1]。原料預(yù)處理系統(tǒng)由糞便過(guò)濾池和稻草粉碎機(jī)組成。將從各養(yǎng)豬場(chǎng)拉來(lái)的鮮豬糞倒入過(guò)濾池口，鮮糞加水，經(jīng)撈渣機(jī)過(guò)濾后進(jìn)入過(guò)濾池加水?dāng)嚢瑁儆帽帽萌脒M(jìn)料池；將運(yùn)來(lái)的稻草由電粉碎機(jī)粉碎后直接加入進(jìn)料池；該沼氣工程采用全混式高濃度發(fā)酵工藝，豬糞與稻草以2∶1的比例進(jìn)入進(jìn)料池，原料在進(jìn)料池里加熱加水，邊攪拌邊泵入發(fā)酵池。發(fā)酵池由10個(gè)鋼質(zhì)圓柱罐組成，每個(gè)罐容量是90 m3，總共容量達(dá)900 m3，10個(gè)罐分成2排，2排并列，5個(gè)/排，倒置于地面鋼混梁上，每個(gè)鋼質(zhì)罐做了內(nèi)外防腐處理，并穿上“保溫衣”。進(jìn)料池、出料池和控制室、脫硫室位于2排發(fā)酵池中間，進(jìn)料池、出料池做在地下?？刂剖?、脫硫室緊鄰進(jìn)、出料池，位于地面；發(fā)酵池等用鋼構(gòu)房蓋好，防止太陽(yáng)曝曬和雨淋；控制室與發(fā)酵池用隔墻隔開，通過(guò)窗戶玻璃可見。每個(gè)發(fā)酵罐通過(guò)管道和閥門及泵與進(jìn)、出料池相聯(lián)。這些連接的閥門、泵對(duì)原料顆粒的要求嚴(yán)格，顆粒大小不超過(guò)1 cm，否則易引起堵塞，特別是發(fā)酵池的入管口，而且養(yǎng)豬場(chǎng)的糞便中含有稻草（長(zhǎng)度超過(guò)2 cm）、石頭、骨頭、消毒防疫瓶、豬毛等，這些雜質(zhì)在過(guò)濾系統(tǒng)中要全部清除，稻草要鍘成細(xì)絲，以便混合加水?dāng)嚢韬箜槙尺M(jìn)入發(fā)酵池發(fā)酵。沼氣池除了提供清潔能源外還可以提供沼液、沼渣。沼液、沼渣是有價(jià)值的有機(jī)肥，對(duì)當(dāng)前提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和改善土壤有益。

2 擴(kuò)大戶用沼氣池原料來(lái)源的方法

戶用沼氣池發(fā)酵原料來(lái)源廣泛，有以下幾種。①富氮原料。例如人糞尿、豬糞、雞糞、牛糞、馬糞、羊糞、酒糟等，此類原料營(yíng)養(yǎng)豐富或比較豐富，分解速度快，易消化，但碳少?，F(xiàn)階段富氮原料數(shù)量越來(lái)越少。②富碳原料。例如稻草、麥草、玉米秸稈、高粱秸稈、干紅薯藤等，這類原料分解速度慢，在自然溫度、缺氧條件下原料利用率低。③易分解原料。例如水葫蘆、水花生、水浮蓮、滿江紅、綠肥、青雜草等鮮料，只要切碎加點(diǎn)化肥、石灰稍加堆漚便可使用，分解速度快，產(chǎn)氣快，在農(nóng)村到處都有。④下腳料。例如酒廠、屠宰場(chǎng)、豆腐廠等工廠排放有機(jī)廢物、污水等。⑤家庭有機(jī)垃圾。例如剩飯、剩菜、瓜果皮屑等，這種原料每家每戶都有[2]。

但不宜入沼氣池的物質(zhì)有以下幾種。①電石、劇毒農(nóng)藥、廢打火機(jī)、廢電池、剛噴灑過(guò)農(nóng)藥的作物莖葉、剛消過(guò)毒的禽畜糞便都不能進(jìn)入沼氣池，如果一旦以上物質(zhì)被投入沼氣池內(nèi)，應(yīng)將沼氣池內(nèi)的發(fā)酵料全部清除，并用清水將沼氣池沖洗干凈，然后重新加料啟動(dòng)。②禁止把油麩、骨粉、面粉和磷礦粉加入沼氣池，防止產(chǎn)生對(duì)人體有嚴(yán)重危害的劇毒氣體——磷化氫。磷化氫不僅對(duì)甲烷細(xì)菌不利，而且人畜接觸后容易中毒。③核桃葉、銀杏葉、毛耳朵、黃花蒿、臭椿葉、泡桐葉、水杉、梧桐葉、苦楝葉、斷腸草、蓼拉子、煙梗等植物，也要嚴(yán)禁入池。

3 戶用沼氣池使用技術(shù)要點(diǎn)

沼氣池發(fā)酵原料的最適宜碳氮比是24∶1，在發(fā)酵原料缺乏時(shí)，確保人糞、尿入池，再加富碳原料和易分解的鮮料或下腳料或廚房有機(jī)垃圾即可[3]。因此，在沒有畜禽糞便的情況下秸稈、青料、廚房有機(jī)垃圾可作戶用沼氣池的原料。

加強(qiáng)沼氣池的使用管理是提高沼氣使用率的必要措施。一是合理進(jìn)料、出料，大出料每年1～2次，入池原料要找好配方稱量后進(jìn)行堆漚。保持沼氣池中的干物質(zhì)濃度在8%～12%之間，大換料時(shí)要注意安全，以避免事故發(fā)生。二是經(jīng)常小進(jìn)小出料，沼氣池投料產(chǎn)氣2個(gè)月后要進(jìn)料，一般每天每1 m3池內(nèi)充新料1.5～2.5 kg，并做到出料、多積肥。三是每天攪拌1～2次，以防止浮料結(jié)殼，有助于提高產(chǎn)氣量[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

過(guò)去戶用沼氣池利用人禽畜糞便作原料，有助于改善農(nóng)村衛(wèi)生問題，可為人們提供清潔能源?，F(xiàn)在，將廚房垃圾中的有機(jī)物和鮮料投入沼氣池，充分發(fā)揮了有機(jī)垃圾的作用。與此同時(shí)產(chǎn)生的沼渣、沼液可提供有機(jī)肥料，為種植業(yè)提供有機(jī)肥源[5]。如此以來(lái)，戶用沼氣池可以消除垃圾，產(chǎn)生沼氣，產(chǎn)生有機(jī)肥，一舉三得。因此，沼氣池建設(shè)是推動(dòng)農(nóng)村發(fā)展的有益途徑。

5 參考文獻(xiàn)

[1] 余坤，楊映禮，尹芳，等.漾濞縣農(nóng)村戶用沼氣發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2018（1）：172-173.

[2] 吳洋.中外沼氣池應(yīng)用研究及甘肅省發(fā)展戶用沼氣池對(duì)策建議[D].蘭州：蘭州大學(xué)，2011.

[3] 覃舟，唐洪興.以蠶沙為戶用沼氣池發(fā)酵原料的產(chǎn)氣試驗(yàn)[J].可再生能源，2010，28（6）：88-90.

[4] 熊承永，李健，黃利宏.戶用沼氣池秸稈利用淺析[J].可再生能源，2003（3）：44-45.

[5] 劉暢.農(nóng)村沼氣能源開發(fā)路徑研究[D].南昌：南昌大學(xué)，2017.