尾菜生產沼氣操作技術＊

李欣苗，李 艷，楊少杰，晉小軍

（甘肅農業(yè)大學農學院,甘肅 蘭州 730070）

采收成熟的新鮮蔬菜時去掉的那些不能用作食物的部分，比如不能作為食物的根或是外層受損破掉的葉子；從大田運輸至市場的過程中，會導致一些蔬菜的受損，這時要去掉一些破損的部分；上架前為了商品美觀而對蔬菜進行一些簡單處理，從采收、運輸?shù)缴霞艿拿總€過程都會產生一些廢棄的殘枝爛葉，這些殘枝爛葉構成了大量的蔬菜垃圾，這些蔬菜垃圾被我們稱之為“尾菜”[1,2]。

尾菜對人類的生活有著很大的影響，尤其是對城市中的市容市貌及人類生活環(huán)境的影響，如若對這些尾菜不能及時進行處理，就會滋生出大量的細菌，從而造成嚴重的環(huán)境污染[3]。一棵白菜就要丟掉一斤左右的菜葉和根，一畝地就會產出數(shù)噸垃圾尾菜，我國又是一個農業(yè)大國，一年下來所產出可尾菜可謂數(shù)不勝數(shù)。因此，尾菜的問題一直困擾著菜農和政府，很多城市也都受到了尾菜帶來的影響，尾菜污染已經嚴重制約了當前蔬菜產業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。

當前，尾菜生產沼氣的方法也逐漸進入我們的視野，這種方法不僅可以保護環(huán)境，還可以提高資源利用率，讓蔬菜產業(yè)進一步轉型升級，促進綠色農業(yè)可持續(xù)發(fā)展，就必須采取有效的措施，解決好尾菜污染及尾菜資源化利用問題[4]。

1 生產前準備

1.1 環(huán)境要求

選擇陰涼背光、濕潤、地勢平坦、交通便利的空地建立尾菜沼氣生產廠，工廠的環(huán)境空氣質量要符合GB3095 中二級濃度限值的規(guī)定，同時土壤的環(huán)境質量要達到GB15618 二級標準。在選好的場地可以就地挖沼氣池，一般池為深2.5m，直徑4.5m 的柱狀圓坑，建好的沼氣池不能滲漏沼氣。

1.2 沼氣池的建造

沼氣池的建造要符合標準GB/T4752-2016 戶用沼氣池施工操作規(guī)程。

1.3 沼氣原料要求

主要以大白菜、花椰菜、包菜、甘藍等廢棄尾菜的莖和葉為沼氣生產原料，在生產中還要加入一些輔料。其中，沼液為主要接種物；因為植物在腐爛后會呈酸性，所以生產中常用草木灰和生石灰來調節(jié)pH 值；菌劑可以加速發(fā)酵，提高發(fā)酵效率；用牛糞或植物秸稈調節(jié)C、N 比，做到有機無污染。

1.4 原料預處理

因為高原夏菜一般在高溫季節(jié)采收，其中水分和有機物的含量均在一個較高的位置，高溫情況時尾菜特別容易腐爛變質，與此同時還會有微量的農藥殘留。對尾菜進行預處理可以有效地降解農藥殘留，加快發(fā)酵產氣，是沼氣生產的一個重要步驟。預處理主要包括以下幾個步驟：

1.4.1 剪碎尾菜

將收回的尾菜剪成3cm～5cm 的大小，剪好的尾菜放入處理池中。

1.4.2 沼液浸泡

取正常發(fā)酵沼氣池中的沼液，將其倒入裝有原料的處理池中，量以浸沒原料為準，在春、秋季節(jié)一般浸泡10d，夏季高溫時浸泡7-8d 就可以進行下一步，但冬季至少要浸泡12d 才行。

1.4.3 堆漚

根據碳氮比為20：1 的要求，加入適量的牛糞和植物秸稈，隨后在處理池上覆蓋一層塑料膜進行堆漚，一般為7～14d，每天需要攪動1～2 次。

1.4.4 調節(jié)pH 值

在堆漚后加入草木灰或生石灰調pH 至7.0～7.5。

2 沼氣生產

2.1 投料

將處理好的原料投入沼氣池中，原料的投量為90～120kg/hm3。加水至池容的75%～80%后，加菌劑，一般菌劑量為0.08～0.1kg/m3，充分攪拌。

2.2 沼氣產生過程

啟動時需要往池內加入已經堆漚了5～7d 的牛、馬糞，堆漚時為了使其富集菌種，從而加快啟動。一般用30℃～50℃的溫水進行啟動，嚴禁使用冷水啟動，這樣會延長啟動時間。

在沼氣發(fā)酵啟動初期產生的氣體為廢氣，這種氣體通常不能燃燒[5]。因此，應該適當排放廢氣，隨后進行放氣試火，所產沼氣正常點燃使用時，進入沼氣正常運轉階段。

3 注意

1)進料后，應該密封好每個活動蓋和天窗口，以免漏氣。

2)沼氣池在正常運轉后每天都應該合理投進一些鮮畜禽糞便。

3)每天都需要攪拌料液，這樣可以加快發(fā)酵速率，提高產氣率。

4)入冬前要加入適量的牛、馬糞等原料，在池外加蓋一層保溫膜，確保沼氣池在冬季可以正常運行。

5)初次使用的沼氣池，要加入池容20%的沼液為接種物，填入處理好的原料后充分攪拌使之混合均勻。

4 沼氣池養(yǎng)護

4.1 若沼氣池為水泥結構，就需要池頂覆土

水泥是一種多孔建筑材料，太過干燥會使毛細孔開放，發(fā)生沼氣滲漏的現(xiàn)象，在池子上邊覆蓋一層土壤可以保持濕潤。

4.2 防止腐蝕

由于生產沼氣過程中會有酸和堿的產生，使用一段時間后，在酸堿侵蝕下，沼氣池內壁或多或少會發(fā)生脫落，影響其密閉性。因此，在每次換料時，應該對池壁進行清潔，干凈后再刷一層水泥。

4.3 防空池曝曬

池子在不用的時候應該加水放置，不能空池晾曬。若空池會使內外壓力失去平衡，損壞池墻，出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象。

5 結論

通過近幾年的研究，我們已經將觀念由消除尾菜污染轉變?yōu)槔梦膊速Y源，讓尾菜繼續(xù)為農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展服務。雖然尾菜處理利用研發(fā)工作已經開展了很多年，也從多方面進行了研究，但由于尾菜種類繁多、來源不同、且季節(jié)性強，致使尾菜不能長期均衡的供應，尾菜的處理利用技術不能統(tǒng)一，這嚴重影響了現(xiàn)有尾菜處理利用技術的推廣應用[6]。

甘肅省高原夏菜是全國品牌蔬菜，產生的尾菜也占全國大部分，因此，我們可以根據省內不同地區(qū)和蔬菜種植規(guī)模等具體情況，合理利用尾菜生產沼氣的技術，對污染自然環(huán)境的尾菜進行合理生態(tài)化處理，產生的沼渣也可以作為肥料用于生態(tài)種植[7]，為農民改變農村環(huán)境開辟了一個新途徑，進一步推進農業(yè)生態(tài)循環(huán)，實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展[8]。