农村沼气工程技术
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第七节 沼气池发酵的日常管理

一、勤进料与勤出料

一般每隔5~7d,进出料各为发酵池总容积5%左右,即按1m3池容进干料3~4kg的比例加入沼气池,进出料量要相等。进出料原则为先出后进,出多少,进多少。在进出料时不要使用沼气。

二、常搅拌

搅拌是提高沼气产量的有效方法,有利于沼气池内原料与沼气微生物充分接触,促进微生物的生长代谢和迅速繁殖;有利于打破上层结壳,疏通气路;有利于沼气微生物生活环境的不断更新而获得新养料(表1-51)。通常的搅拌有以下三种方法。

表1-51 搅拌对沼气发酵产气率的影响

①机械搅拌:机械搅拌通常在大中型沼气工程中应用,农村家用沼气池一般不设机械搅拌装置。

②气搅拌:将沼气池内的沼气抽出,然后又从池底部冲进,产生较强的气体回流,从而达到搅拌的目的。

③液搅拌:从沼气池的出料间将发酵液抽出,然后又从进料管冲入沼气池内,产生较强的液体回流,以此达到搅拌的目的。在进行此种搅拌时,沼气池内的物质移动速度不要超过0.5m/s。

就普通的农村沼气池而言,简单的搅拌管理是非常必要的。对于安装有搅拌装置的沼气池,定期拉动搅拌杆即可,未安装搅拌装置的沼气池,搅拌方法有两种:用长棍或其它长把器具,从出料口(或进料口)伸入发酵池,用力来回拉动数次;从出料间取出数桶发酵液,再从进料口将此发酵液冲入池内。另外还可采取气搅拌,即将沼气压缩后,从池底冲入池内,产生较强的气体回流,以达到搅拌的目的。

三、保持适宜的pH值

经常测量发酵液的pH值,一般正常产气的沼液其pH值在正常范围内,一旦超出正常值,产气就要受到影响,此时要及早处理。我国农村沼气池一般出现偏酸的情况较为普遍,尤其在发酵初期,由于投入秸秆内的原料多,而接种物不足,酸化加快,甲烷化速率跟不上,pH值下降,产气率低下。出现沼气池酸化时,可采取如下措施:

①取出部分发酵原料,补充相等数量或稍多一些含氮的发酵原料和水。将人、畜粪尿拌入草木灰,一同加到沼气池内,不但可以调节pH值,而且还能提高产气率。

②加入适量石灰水,调节适宜的pH值,这一方法应慎用,不宜经常使用,石灰水一定要用澄清液。

③当沼气偏碱时,可向沼气池内加入一些新鲜的牛粪、马粪、秸秆和青草,并加水调节到适宜的浓度。

四、经常检查输气装置和沼气池是否漏气

使用肥皂(或洗衣粉)水涂抹沼气管道、接头和开关,经常检查沼气管道、接头和开关是否漏气,以及接头是否脱落。发现沼气泄漏,应立即堵漏和通风,不要马上使用明火。若接头脱落,应及时接好。开关、接头和管道若有损坏,应及时处理和更换。

五、做好沼气池的越冬管理

在冬季时,沼气池要多进一些牛、马粪等热性原料,防止沼气池“空腹”过冬,池外用秸秆或塑料大棚覆盖保温。具体措施如下。

①在气温较低的地区,最好采取“三结合”,房舍内建造沼气池,池深一些,盖板低于地面50~60cm(或建池于冻土层下),这样有利于池体保温。

②入冬前进行一次大换料,加足新料,发酵原料最好堆沤后入池,而且发酵浓度可适当增高。

③经常搅动池液,打破结壳,检查pH值。

④在沼气池上覆土、堆草或加盖塑料薄膜,在迎风面设草障挡风防寒。

六、沼气炉具的使用

①正确安装压力表的位置。压力表应安装在阀门与沼气燃具之间的管路上,这样,阀门开大,压力上升,阀门关小,压力下降,便于掌握燃具的工作情况。

②使用时,尽可能控制燃具的使用压力,使其在设计压力左右(小于设计压力不限),特别是不宜过分超压运行,以免火太大,火焰露出锅外,浪费沼气。

③刚启动的沼气池,由于沼气中杂气太多,甲烷含量低,此时应关闭沼气灶的风门,一段时间后再将风门调至理想位置。

④正常工作时,风门要调至火力最好的位置,以使沼气完全燃烧。

⑤燃具使用一定时间后,应清洗头部火孔,使其保持原来的大小,否则火孔变小,影响沼气的供给,使炉具性能变坏。

⑥炊事后,应保持灶表面清洁卫生。

沼气炉具常见故障及其排除方法见表1-52。

表1-52 沼气炉具常见故障及其排除方法

七、沼气灯具的使用

①由于沼气灯的纱壳、玻璃罩极易损坏,因此沼气灯应悬挂在不易碰撞的地方。

②新灯使用前应在不安纱罩的情况下进行试烧。如果火苗呈蓝色,短而有力,均匀地从泥头小孔中喷出,且稍伴有“唰唰”的气流声,燃烧稳定,无脱火、回火等现象,说明性能良好,可安上纱罩进行使用。

③新纱罩初次点燃时,压力应稍高(即大于正常使用压力),以便有足够的气量将纱泡吹圆成形。已燃烧纱壳的旧灯,则启动时压力应徐徐上升,以免冲破纱壳。

④点灯应先点火后开气,待压力升至一定高度,燃烧稳定亮度正常后,为节省沼气,可稍降低压力,但亮度仍可不变。

⑤点灯时,若久不发亮,可反复调整一次空气,用嘴轻吹纱罩,可使燃烧正常,灯光发白。

⑥使用一段时间后,应注意清洁灯罩卫生,以增加透光。

沼气灯使用故障及其处理方法见表1-53。

表1-53 沼气灯使用故障及处理方法

八、沼气的安全使用

①沼气池进料后,就会发酵产气,若需继续加料,只能从进料口加入。严禁人入池进料,以免发生窒息中毒。

②沼气池的进料口和出料口要加盖,防止人、畜掉入池中,造成人畜伤亡,同时也有助于保温和减少氨态氮。

③不准在沼气池的导气管口、进料口和出料口处点明火试气,以免引起回火,使沼气池发生爆炸。

④发现厨房内有臭鸡蛋味和大蒜味时不准点明火,以免引起火灾。必须及时开窗通风,并及时查找漏气管路,维修好后方可使用。

⑤当用引火物点燃沼气时,应先点燃引火物,然后再打开开关。不准将开关打开很久才点火,以免放气过多,沼气在室内散发太多,空气中甲烷含量过高,此时点火会烧伤人和引起火灾。若不慎发生火灾时,应关好开关或将导气管截断扎紧,截断气源以免引起沼气池爆炸。

⑥不准将易燃、易爆物品堆放在灶台附近,做饭烧水用完后要关紧开关。

⑦要经常检查输气管道和开关、三通有无漏气现象,如管道因老鼠咬坏或老化而破裂漏气时,要及时更换修理。

⑧不准小孩在沼气池附近玩耍和破坏沼气配套设施,以免造成沼气池不能使用和火灾烧伤爆炸事故,造成重大损失。

⑨沼气纱罩含有毒物质,换下的旧纱罩要深埋,如手上粘到灰粉要及时洗净,注意不要弄到眼睛里或食物中,以免中毒。

⑩安全发酵

a.严禁向沼气池投放剧毒农药、各种杀菌剂以及对沼气发酵过程有影响的抑制剂,以免破坏正常的沼气发酵。

b.禁止将电石(碳化钙)投入沼气池中,以免杀死池内微生物和引起爆炸事故。

c.严防雨水、沟水和屋檐水流入沼气池内,冲淡料液浓度,降低池温,影响产气。

九、沼气池的保养与维修

沼气池的保养与维修,是科学管理沼气池的重要部分。它可防止或减少病态池的产生,并能延长沼气池的使用年限,有利于巩固和发展沼气建设的成果。

1.沼气池的保养

沼气池的保养,可采用以下措施。

(1)沼气池的潮湿养护 目前,全国大多数省(市)所建沼气池,都是水泥结构。由于水泥是一种多孔性建筑材料,过于干燥会使毛细孔开放,使之发生沼气渗漏现象,所以必须对沼气池进行潮湿养护。如江西省近几年对新建的沼气池采用“夹层水密封”的技术措施,效果很好。有的地区,在沼气池的拱顶上添加25cm左右的土层,在其上部种菜、种花,以使沼气池保持潮湿状态,也取得明显效果。

(2)防止空池曝晒 新建成沼气池或大出料的沼气池,经检查验收合格后,应立即装料、装水,不要空池晾晒。干旱季度不宜大换料,若农时季节需要肥料时,一定要尽量缩短空池时间。发酵原料暂时不足时,千万不要把池内发酵原料掏空。装料后应立即加水、加盖养护,以防止空池曝晒。否则,沼气池的内外压力失去平衡,损坏池墙,或地下水将池底压坏,会发生沼气渗漏现象。

为了防止水分蒸发和曝晒,可在沼气池的上面加一层“保潮层”。一般的方法是在沼气池上面刷一层“水柏油”,也可以在上面铺一层粗砂或煤渣,再打一层三合土,也有的盖一层塑料薄膜。无论采用哪种方法,其“保湿层”的覆面积,都应大于沼气池的水平面积。

(3)防腐蚀 由于沼气池受发酵料液酸碱的侵蚀,对水泥结构的沼气池有一定的腐蚀作用。当沼气池使用几年后,有部分水泥材料和粉刷材料脱落,其密封性能被破坏,发生沼气渗漏现象。因此,在每次大换料时,要将池壁洗刷干净,再将被腐蚀的坑洼处抹刷平整,然后刷1~2遍纯水泥浆,或水泥、水玻璃浆、塑料胶。

2.常见沼气池发生故障及处理方法

为了便于管理好沼气,现将常见的沼气池故障及处理方法列于表1-54,供参考。

表1-54 常见的沼气池故障及处理方法