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1.沼气是怎样产生的?
有机物(如人、畜粪便,农作物秸秆、青草、树叶和工厂有机废水等)在厌氧的条件下,经多种微生物共同作用所产生的一种可燃性气体,我们把这种可燃性气体叫做沼气。从上述定义可以看出,要产生沼气必须具备三个最基本的条件,即:有丰富的有机物;有一个不漏气、不漏水的严格厌氧的产生和收集沼气的装置;有产生沼气的微生物。
2.沼气的主要成分有哪些?
沼气是以甲烷为主的一种混合性可燃气体。一般沼气含甲烷55%～70%,二氧化碳25%～40%,还有少量的硫化氢、氮气、氢气、一氧化碳、氧气。沼气的成分是一个变量,各种气体含量受发酵条件、工艺流程、原料性质等因素的影响。农村新建成的沼气池,由于初投入的产甲烷微生物(活性污泥)较少,因此沼气中的甲烷含量较低,随着发酵过程的延长,产甲烷微生物的增加,沼气中的甲烷含量也会增加,沼气中甲烷含量越高,其热值也会越高,利用效益也会越好。
3.一个人、一头猪的粪便一天能产多少沼气?
农村沼气池大多以人粪便、猪粪便为原料来产生沼气。实际上,是微生物利用粪便中的有机物来产生沼气。据测算,一个成年人,每天可排粪便约0.7kg,尿1.3kg;一头50kg的猪,每天排粪便约3kg,尿4kg。人粪便的总有机物量约0.123kgTS,猪粪便中的总有机物量约0.542kgTS,按每kg干有机物产气量0.4m3计算,一个人每天的粪便可产生沼气0.05 m3,一头猪每天的粪便可产生沼气0.20 m3。
4.一立方米沼气有多大作用?
当沼气中甲烷含量为60%时,其热值为21524KJ/ m3;沼气中甲烷含量为70%时,其热值为25111KJ/m3。若用它来发电,可产生电力1.6KW,其有效热值相当于2.18kg原煤,或相当于3.42kg薪柴,或相当于4.50kg秸秆,基本满足一户三口人的炊事用能。
5.农户每天要用1m3沼气,需要加多少人畜粪便?
通常情况下,产生1 m3沼气需要2.5kg干物质(2.5kg干物质就需要15kg的鲜粪)。按此推算,要产生1 m3沼气,就需要3个人和4头猪的粪便。因为农村沼气池是自然温度发酵,夏天气温高,沼气发酵温度高,微生物分解消化作用强,对原料的利用率高,产生的沼气也会多一些;相反,到了冬季,气温低,沼气发酵液温度低,微生物分解消化作用弱,对原料的利用率低,产生的沼气也会少一些。6~9月,沼气用不完,1~3月沼气又不够用,就是这个道理。
6.怎样才能快产气多产气呢?
新建成的沼气池要让它快产气,必须坚持做到四条:要适当多加接种物,接种物就是含产甲烷菌的活性污泥,最好是产沼气好的沼气池的中下层浓料,新投料池加入接种物的量应占沼气池总容积的20%以上;应加入经堆沤的容易被微生物分解利用的原料;选择气温较高的时段(最好是下午)投料;若料不足,可加入温度较高的污水。
要使沼气池多产沼气,必须做到三条:坚持按时、定量加入原料;坚持经常性地出料;经常从出料间挑出一部分料液倒入进料口,使池内料液得到搅拌,让沼气发酵微生物与新进料混合均匀,使沼气发酵顺利进行,这样就可多产生沼气。
7.哪些原料可以进入沼气池?
农村常用沼气发酵原料很多,主要是人、畜粪便,农作物秸秆,青草、树叶等。人畜粪便、青草属速效性原料,秸秆、干草、树叶属迟效性原料。有些原料对沼气发酵有负作用,如桃叶、马桑叶、大蒜苗、黄苓、马钱子等不要作为沼气池原料。另外,因牛粪、羊粪等粪便中木质素含量很高,比重小,又不易被微生物分解,所以不能直接用鲜牛、羊粪入池,确定需要进池,应进行3~5天的堆沤预处理。鸡粪中,含磷较高,容易产生有毒的磷化三氢,会使发酵受阻,所以在未处理前,也不宜大量加入沼气池。
8.一口容积为8m3的沼气池每年能产生多大的效益?
农村户用沼气池发酵间一般都是8 m3,加上出料间的总容积约10 m3,按一年大出料二次,平时每月出料0.5 m3计算,每年可产生以下效益:可产生沼气300～350 m3;可产生沼气发酵液12 m3,沼气池沉渣5 m3。这些发酵液和沉渣,相当于122.35kg尿素或244.71kg碳酸氢铵,582.50kg过磷酸钙,170.83kg氯化钾;产生的沼气有效热值相当于654.6～763.7kg原煤,或相当于1350～1575kg秸秆,或1026～1197kg薪柴;减少向大气中排放温室气体CH4 128.88～150.36kg,可向土壤提供有机质515kg,可给农民开发与节约资金1113.58～1188.21元。
9.如何选择沼气发酵接种物?
沼气发酵是一个微生物过程,它与制作馒头一样,需要发酵菌种,俗称老面(如发馒头的老面,我们就把它称作接种物)。新建的沼气池要使它产气快,就必须要投入一定数量的接种物。用于沼气发酵的接种物来源很广泛,比如阴沟的污泥、老粪坑的污泥、使用好的沼气池的污泥等。用来作沼气池发酵的污泥呈黑褐色,比重略大于水,流动性较好,通常将它称作活性污泥(沼气发酵接种物)。活性污泥的投加量一般为沼气池投料量的10%～20%。
10新建成的沼气池或彻底大出料的沼气池如何进行投料?
沼气池建成经试水试压确定不漏后,就要开始进行投料,通常把沼气池的初次投料称作沼气池发酵的启动。鉴于农村沼气池建设的特点,一般都采用“高菌种低浓度”启动工艺。所谓“高菌种”,就是在初次投料时将接种物投入比例提高。所谓“低浓度”,就是因起始发酵的原料不足,发酵菌种还有一个适应过程,因此发酵料液的浓度适当调低一点。采用“高菌种、低浓度”启动工艺,产气较快,产生的沼气甲烷含量较高,很快就可以供使用。以8 m3沼气池为例,初次启动投料应一次性加入活性污泥1.5 m3左右,加入污水3m3左右,然后加入300～400kg猪粪就可以产生沼气了。只要以后坚持天天进料,定期出料,就可以发挥沼气的良好效益。
11.如何进行沼气池的日常管理?
沼气池初次投料后,就转入日常运行管理阶段。沼气池的日常运行管理应坚持“四勤”,即勤进料、勤搅拌、勤出料、勤检查。
勤进料 就是坚持每天定时、定量将发酵原料进入沼气池。勤进料可以保证沼气池产气需要的原料,若进料间隔时间太长,沼气池产气量会下降。同时,长期不进料而将猪粪堆在圈内,对猪圈的卫生不利,还造成发酵原料的浪费,影响沼气发酵微生物的活性。
勤搅拌 正常的沼气发酵,要求新进料与接种物充分混合,搅拌就能起到这个作用。农村沼气池没有安装搅拌设备,常用的搅拌方法是从出料口挑几担水倒入进料口,以达到搅拌的目的。
勤出料 沼气池天天进料,以满足产气的需要,但是若不定期出料就会占据气箱容积,使沼气池的工作压力变小,影响沼气池的使用。
勤检查 经常检查沼气池发酵是否正常,各输气管路和接件是否漏气,灶具灯具是否清洁,孔眼是否堵塞,若发现问题应及时进行修复处理。
12.为什么沼气池一年四季的产气量有差别?
沼气微生物是一种喜温微生物,其意思是,沼气发酵温度越高,沼气微生物的繁殖速度越快;沼气微生物繁殖速度越快,产生的微生物也就越多;沼气微生物越多,消化有机物就越多;消耗有机物越多,产生的沼气也就越多。因此气温高、地温高的季节,沼气池产生的沼气会多一些,反之,气温低、地温低,发酵料温度也就低,产气的速度就会减慢,产生的沼气也就少了。因此,常规农村户用沼气池一年四季的产气量是有差别的。
13.为什么新建成的沼气池投料很久了还不产气?
新建成的沼气池投料很久了还不产生沼气,主要是三种原因:投料季节气温太低,加入的原料和水过凉,造成料温低,料温低于10℃,各种发酵微生物停止代谢功能;加料时混入了有害物质,杀死了产甲烷微生物;沼气池或输气管道可能漏气。
处理方法是:将池内的原料取出后重新进料,进料最好选择在高温季节加入热性原料;仔细检查沼气池和输气系统是否漏气,发现问题及时修复。
14为什么新建成的沼气池投料后产生的气体点不燃火?
新建成的沼气池投料后产生的气体点不燃火,主要原因是:投料时没有加入产甲烷的微生物,致使沼气发酵的两个阶段失去平衡,所产生的气体主要是二氧化碳。
处理办法有两个:投料的浓度太高,应先出掉一部分浓液,再加入含甲烷菌丰富的活性污泥;若投料中有机物较少,可适当补充一些粪料,并加入含甲烷菌丰富的活性污泥。有的人说,可加入草木灰甚至石灰水去调节,这种做法不妥。由于加入碱性物质,中和了发酵液中的有机酸,使供产甲烷菌利用的乙酸类物质减少,对以后产生沼气不利,利用加碱的办法,虽然调节了pH值,但仍未解决根本问题,所以该法不宜采用。最好是多加活性污泥,才能从根本上解决问题。
15.为什么沼气池投入的发酵原料很多,但是产气量不足?
发酵原料是产生沼气的重要基础和条件,由于农村现在推广的沼气池发酵工艺的问题,因此容积负荷较低,投入沼气池的原料过多,超过了农村现行水压式沼气池的有机物的负担,所以它还是不产气或产气很少。另外还有一个原因,就是投料时水温、料温过低,产沼气微生物繁殖和消化的速度都很缓慢,所以造成产气不足。
解决办法是:停止进料,并出去部分浓液;补充甲烷微生物;因发酵料液温度过低造成的,应出掉一些发酵液,重新加入水温较高的污水。
16.沼气池原来产气很好,突然不产气了,为什么?
沼气池原来产气很好,造成突然又不产气了,可能有以下几个原因:检查沼气池是否发生胀裂,导气管、输气管路及接头、阀门是否脱落或松动,将产生的沼气跑掉了;检查、回忆是否在投料时混入了农药、杀菌剂或消毒剂;是否进入了强氧化剂。
处理方法是:检查沼气池或输气管路、阀门、接头是否漏气。若发现是沼气池漏气,应出料后进行维修;若发现输气管道或阀门、管件松动漏气,应重新修补和更换;若经检查确认沼气池和管路、阀门、管件都不漏气,就是发酵受阻,应该排出所有发酵原料,然后重新投料。
17.为什么沼气气压表上压力很高,但打开阀门压力突然下降很多?
造成上述的主要原因是:输气管内径太小,导气管口有堵塞,转角处因弯曲管径变小,输气管路过长等。这种现象多发生在以前用软质塑料管安装的沼气池。
解决办法:检查沼气池气室出来的导气管是否有异物堵塞,若有应排除;检查转角处,是否转弯过急,使管径变小;若以上两种情况均排除,就是输气管直径太小(小于8mm)或输气管太长。为了充分利用好沼气,建议用户重新安装φ16或φ20UPVC硬质管。
18.为什么压力表上压力很高,但是沼气炉上火力不旺?
造成以上现象的原因有两个:发酵液中缺乏产甲烷菌,所产气体中甲烷含量过低;沼气灶的进气管或喷气孔和炉盘分气板气孔有堵塞现象。
解决办法:检查是不是沼气灶的进气管喷气孔和炉盘分火板上的气孔被堵塞,沼气进气量不足,造成火力不旺;若已经输通,还是出现火力不旺现象,就是发酵原料中缺乏产甲烷菌,应暂时停止进料,适当补充产沼气较好的沼气池的活性污泥,并从出料间挑几担料液将活性污泥冲入发酵池,很快就可以解决。
19.为什么使用沼气时,压力表上指针忽高忽低,很不稳定?
造成以上原因主要是输气管内有少量凝结水堵塞,这种现象多发生在低温季节。输气管内堵塞的水,主要来自两个方面:一是低温季节沼气池内温度较自然温度高,水蒸汽随沼气排出,遇低温凝集成水滴,在输气管的最低处积沉下来;二是因使用装水的直管气压表或U型压力表,在出料时,将装水式压力表中的水因负压吸入输气管内,这些水在输气管低处积沉。
解决办法:在输气管最低处安装一个三通和阀门,注意经常打开阀门排水;在沼气使用压力变小时,取下气压表处的连接管,用气枪或嘴猛力向沼气池方向吹气,使管内积水排出。
20.沼气池的压力指针上升到一定高度再也不上升了,为什么?
沼气池配套安装时设有压力计,其作用是观察沼气池的产气速度和简易测算贮存在沼气池气箱内的的沼气量。
如果沼气压力计指针上升到一定高度再也不上升了,可能有以下三个原因:沼气池密封性能不好,当到了一定压力,气就跑了,这是通常说的低压池,属于病态池;沼气池进、出料间上部有漏水现象,当沼气池内贮气量增加,排出到水压间的液面上限达到漏水处时,多余的水就漏掉了;输气系统有细小砂眼或管件接合处粘合不好。
检查方法:先检查输气系统是否漏气;确认输气系统在能承受住压力的情况下,再检查沼气池是否漏水漏气。
处理方法:对漏气的输气管处进行修补或重新更换;对沼气池的气箱部分用清水洗净,重新刷两遍水灰比为0.7:1的素水泥浆;对进、出料间的漏水砂眼或孔洞、缝隙进行重新修补。
21.为什么沼气肥比普通粪坑的肥料更优良?
沼气肥是沼气发酵的产物,沼气肥含有水溶性的多种养分,是一种速效性肥料。同时,沼气发酵沉渣更含有比较全面的养分和丰富的有机质,其中一部分已被改造成腐植酸类物质,是一种缓速兼备又具有改良土壤功效的优质肥料。经测定,沼气发酵液中含氮0.03%～0.08%,含磷0.02%～0.06%,含钾0.05%～0.10%;沼气池沉渣中含氮0.8%～1.5%,含磷0.4%～0.6%,含钾0.6%～1.21%,都较大幅度地超过普通粪坑的肥料成分。因此,沼气肥比普通粪坑肥料更优良。
22.为什么沼气发酵液浸种可促进增产?
沼气发酵液除了含有提供作物生长需要的养分外,还含有微量元素和金属离子,有利于刺激作物生长的萌发,同时还可抑制有害细菌的繁殖。因此,用沼气发酵液浸种既可满足种子萌发的水份、营养,又可刺激种子的生长点,使它快速萌芽。沼气细菌大多是厌氧菌,在沼气池内浸种,既可杀灭种子表面携带的病菌、虫卵,还保持了一定的温度(沼气发酵液一般都在10℃以上),所以发芽快、出苗整齐,可以促进增产。
23.为什么沼气发酵可以除害灭病?
人类许多疾病都是靠粪便传播,利用沼气发酵法处理粪便可以杀灭各种寄生虫卵和病毒、病菌。据测定:血吸虫卵在沼气池内经7~14天,高温季节死亡率可达100%,低温季节26～40天,血吸虫卵的死亡率可达100%;钩虫卵经过6天死亡率可达40%,经过30天,死亡率可达90%,经过60天死亡率可达99%;蛔虫卵经沼气池发酵4个月死亡51.6%,5个月死亡70.5%,6个月死亡88%(蛔虫卵在敞口粪坑内死亡率不足20%);肠道病原微生物中的痢疾杆菌经沼气发酵15～30天,可全部死亡;伤寒杆菌在冷开水中可存活98天,而在沼气池中只能存活44天。
由于危害人类的各种寄生虫卵和致病菌均可在沼气发酵过程中死亡,使用沼气肥就不可能造成传播,有利于除害灭病。
24.为什么在沼气池内有料液时,不准下池检查、维修?
沼气池投料后,就会产生沼气,沼气的主要成分是CH4、CO2,氧气含量很少。人类生存需要呼吸,呼吸作用是吸入氧气,吐出二氧化碳。人一旦进入产生沼气的沼气池,由于沼气池内几乎没氧气,很快就会因为缺氧造成呼吸困难,时间稍长一点,就会造成窒息死亡。所以在沼气池内有原料时,严禁进入沼气池。若发现沼气池漏气、漏水需要进入检查,一定要在池外将料液出净后方可下池,就是进入出料间取粪,也要系好安全绳,并有专人看护,稍感不适,就应上来休息,千万别勉强,否则会出事故。
25.为什么不准在靠近沼气池边点火试气?
在沼气池边点火,可能会出现两种事故:一是发生火灾;二是造成沼气池爆炸和因爆炸伤人。
其原因是:若沼气池产生沼气较多,压力较大,在导气桩或活动盖口点火照明或试气,由于火力较猛,火苗较长,很可能点燃周边物品,造成火灾;若沼气池产气不多,一旦在导气管或活动盖口处点火,由于沼气的消耗,沼气池内压力减小,火会燃进沼气池,池内气体因温度升高,体积会上百倍膨胀,造成爆炸事故。
因此,严禁在沼气池旁边点火试气或照明,沼气池点火试气,一定要在沼气灶上进行。
26.为什么使用沼气要脱硫?
沼气中除了含CH4、CO2以外,还含有少量的硫化氢和水。硫化氢在有水的情况下燃烧会生成亚硫酸, 亚硫酸是酸性气体,会对金属灶具造成锈蚀,使灶具的使用寿命变短,同时形成的锈污还会堵塞火盘上的气孔,影响灶具的使用。
27.为什么沼气池会发生爆炸?
沼气池内发生爆炸有两种情况:一是刚投料的沼气池,由于沼气中甲烷含量低(沼气的爆炸极限范围是,甲烷含量7%～26%),加之用火,就发生爆炸,通常把这种爆炸叫极限爆炸。我们利用甲烷来作气体炸药,就是利用极限爆炸的原理;二是在沼气池内用火,当池内大量的沼气遇火后燃烧,气体体积膨胀,在密封的沼气池内就会发生爆炸,通常将这种甲烷含量超过爆炸极限而发生的爆炸称作热膨胀爆炸。这两种爆炸最基本的条件是有明火,所以严格控制火源,是防止爆炸的主要措施。
预防方法:不准用明火在沼气池导气管处点火试气;不准向沼气池内抛火把(有人认为只要把沼气池内的沼气烧掉,就不会窒息,所以就从活动盖口或已出料到挡板以下的进、出料间向池内抛火把,这是十分危险的);入池人员不准在有余粪的沼气池内点火照明或打火抽烟;在通气不良的室内,若有沼气溢漏,一遇火苗也容易发生极限爆炸。所以,当闻到室内有沼气味时,也不准用火,要先开门窗,排尽沼气,然后才可以点火用气。
28.为什么沼气池内会发生窒息中毒?
窒息和中毒在医学上是两个概念。窒息是因缺氧而造成的一种呼吸抑制、麻木死亡;中毒是因吸(食)入有毒物质而发生的一种病态。在沼气池投料正确的情况下,若人和动物进入沼气池,通常会发生窒息事故。其原因是沼气池中大多是甲烷和二氧化碳,几乎没有供人进行呼吸作用的氧气,人或动物处在这种环境下,极容易发生窒息事故;当在沼气池投料时,加入了产生毒素的原料,就会产生有毒气体,人呼吸到有毒气体,就会发生中毒事故。比如,当我们大量加入鸡粪、油菜壳杆、油枯或磷酸钙等物质,在厌氧的条件下,会产生剧毒的磷化氢。当磷化氢含量达到0.1mg/L时,对人发生中毒,当含量达到0.26mg/L时,半小时人就会死亡。造成中毒的还有一种气体,叫硫化氢,硫化氢是蛋白质代谢的产物之一。硫化氢是一种无色气体,有臭鸡蛋味,燃烧时火焰呈蓝色。沼气中H2S含量不变(一般在20mg/L以下),但加入原料蛋白质含量较高,如人粪、厨房剩余物等,就有可能产生H2S。
预防方法:进入农村沼气池的原料最好以人、畜粪便和部分秸杆混合,以减少硫化氢(H2S)气体的产生;不要将含磷较高的鸡粪、油菜壳、油枯或磷矿粉投入池内,以避免产生磷化氢剧毒气体;养鸡大户要建沼气池,应找专业技术人员进行工艺、池型设计,并制定相应的技术操作规程;不准在有发酵原料,无通风设施和专人守护的情况下进入沼气池;一旦发生窒息、中毒事故,一定要立即向池内送入新鲜空气,要采取科学的救护措施,避免发生多人连续窒息、中毒事故。
29.沼气建设与建设社会主义新农村有什么关系?
党中央、国务院以及省委、省政府都将推进农村沼气建设列入建设社会主义新农村的内容,根据我们的学习和理解,主要基于以下四个方面的考虑:沼气建设可以节约农民砍柴拾草的劳动力,可以为农业生产提供优质无害化有机肥料,减少化肥用量,节约农业生产成本,提高产品品质,促进农业良性循环,增加农民收入;沼气建设可以有效地解决农村面源污染,改善农村卫生面貌,使村容整洁;沼气建设为群众提供优质气体燃料,减少林木砍伐,减少煤炭用量,减少温室气体排放,改善生态环境,提高生活质量;使用沼气的农户通过对沼气池的正确管理,可以增长科技知识,提高农民的文明程度。
30.怎样才能使沼气建设符合建设社会主义新农村的要求?
最基本的要坚持以下四条:合理规划农村户用沼气池。要按照农户人口、养猪数量、用肥要求、耗能水平等条件,合理确定沼气池的容积;要按照方便管理、方便使用的原则,坚持沼气池与厕所,猪圈相连通(即沼气池、厕所、猪圈三结合);坚持取得沼气生产工职业资质证书的技术员建池、安装,确保建池质量;按照“四勤”即勤进料、勤搅拌、勤出料、勤检查的要求进行沼气池的管理,以求发挥沼气建设的最大经济效益、环保效益和生态社会效益;积极开展沼气、沼液、沼渣的综合利用,充分发挥沼气建设在建设生态家园中的作用。
有机物(如人、畜粪便,农作物秸秆、青草、树叶和工厂有机废水等)在厌氧的条件下,经多种微生物共同作用所产生的一种可燃性气体,我们把这种可燃性气体叫做沼气。从上述定义可以看出,要产生沼气必须具备三个最基本的条件,即:有丰富的有机物;有一个不漏气、不漏水的严格厌氧的产生和收集沼气的装置;有产生沼气的微生物。
2.沼气的主要成分有哪些?
沼气是以甲烷为主的一种混合性可燃气体。一般沼气含甲烷55%～70%,二氧化碳25%～40%,还有少量的硫化氢、氮气、氢气、一氧化碳、氧气。沼气的成分是一个变量,各种气体含量受发酵条件、工艺流程、原料性质等因素的影响。农村新建成的沼气池,由于初投入的产甲烷微生物(活性污泥)较少,因此沼气中的甲烷含量较低,随着发酵过程的延长,产甲烷微生物的增加,沼气中的甲烷含量也会增加,沼气中甲烷含量越高,其热值也会越高,利用效益也会越好。
3.一个人、一头猪的粪便一天能产多少沼气?
农村沼气池大多以人粪便、猪粪便为原料来产生沼气。实际上,是微生物利用粪便中的有机物来产生沼气。据测算,一个成年人,每天可排粪便约0.7kg,尿1.3kg;一头50kg的猪,每天排粪便约3kg,尿4kg。人粪便的总有机物量约0.123kgTS,猪粪便中的总有机物量约0.542kgTS,按每kg干有机物产气量0.4m3计算,一个人每天的粪便可产生沼气0.05 m3,一头猪每天的粪便可产生沼气0.20 m3。
4.一立方米沼气有多大作用?
当沼气中甲烷含量为60%时,其热值为21524KJ/ m3;沼气中甲烷含量为70%时,其热值为25111KJ/m3。若用它来发电,可产生电力1.6KW,其有效热值相当于2.18kg原煤,或相当于3.42kg薪柴,或相当于4.50kg秸秆,基本满足一户三口人的炊事用能。
5.农户每天要用1m3沼气,需要加多少人畜粪便?
通常情况下,产生1 m3沼气需要2.5kg干物质(2.5kg干物质就需要15kg的鲜粪)。按此推算,要产生1 m3沼气,就需要3个人和4头猪的粪便。因为农村沼气池是自然温度发酵,夏天气温高,沼气发酵温度高,微生物分解消化作用强,对原料的利用率高,产生的沼气也会多一些;相反,到了冬季,气温低,沼气发酵液温度低,微生物分解消化作用弱,对原料的利用率低,产生的沼气也会少一些。6~9月,沼气用不完,1~3月沼气又不够用,就是这个道理。
6.怎样才能快产气多产气呢?
新建成的沼气池要让它快产气,必须坚持做到四条:要适当多加接种物,接种物就是含产甲烷菌的活性污泥,最好是产沼气好的沼气池的中下层浓料,新投料池加入接种物的量应占沼气池总容积的20%以上;应加入经堆沤的容易被微生物分解利用的原料;选择气温较高的时段(最好是下午)投料;若料不足,可加入温度较高的污水。
要使沼气池多产沼气,必须做到三条:坚持按时、定量加入原料;坚持经常性地出料;经常从出料间挑出一部分料液倒入进料口,使池内料液得到搅拌,让沼气发酵微生物与新进料混合均匀,使沼气发酵顺利进行,这样就可多产生沼气。
7.哪些原料可以进入沼气池?
农村常用沼气发酵原料很多,主要是人、畜粪便,农作物秸秆,青草、树叶等。人畜粪便、青草属速效性原料,秸秆、干草、树叶属迟效性原料。有些原料对沼气发酵有负作用,如桃叶、马桑叶、大蒜苗、黄苓、马钱子等不要作为沼气池原料。另外,因牛粪、羊粪等粪便中木质素含量很高,比重小,又不易被微生物分解,所以不能直接用鲜牛、羊粪入池,确定需要进池,应进行3~5天的堆沤预处理。鸡粪中,含磷较高,容易产生有毒的磷化三氢,会使发酵受阻,所以在未处理前,也不宜大量加入沼气池。
8.一口容积为8m3的沼气池每年能产生多大的效益?
农村户用沼气池发酵间一般都是8 m3,加上出料间的总容积约10 m3,按一年大出料二次,平时每月出料0.5 m3计算,每年可产生以下效益:可产生沼气300～350 m3;可产生沼气发酵液12 m3,沼气池沉渣5 m3。这些发酵液和沉渣,相当于122.35kg尿素或244.71kg碳酸氢铵,582.50kg过磷酸钙,170.83kg氯化钾;产生的沼气有效热值相当于654.6～763.7kg原煤,或相当于1350～1575kg秸秆,或1026～1197kg薪柴;减少向大气中排放温室气体CH4 128.88～150.36kg,可向土壤提供有机质515kg,可给农民开发与节约资金1113.58～1188.21元。
9.如何选择沼气发酵接种物?
沼气发酵是一个微生物过程,它与制作馒头一样,需要发酵菌种,俗称老面(如发馒头的老面,我们就把它称作接种物)。新建的沼气池要使它产气快,就必须要投入一定数量的接种物。用于沼气发酵的接种物来源很广泛,比如阴沟的污泥、老粪坑的污泥、使用好的沼气池的污泥等。用来作沼气池发酵的污泥呈黑褐色,比重略大于水,流动性较好,通常将它称作活性污泥(沼气发酵接种物)。活性污泥的投加量一般为沼气池投料量的10%～20%。
10新建成的沼气池或彻底大出料的沼气池如何进行投料?
沼气池建成经试水试压确定不漏后,就要开始进行投料,通常把沼气池的初次投料称作沼气池发酵的启动。鉴于农村沼气池建设的特点,一般都采用“高菌种低浓度”启动工艺。所谓“高菌种”,就是在初次投料时将接种物投入比例提高。所谓“低浓度”,就是因起始发酵的原料不足,发酵菌种还有一个适应过程,因此发酵料液的浓度适当调低一点。采用“高菌种、低浓度”启动工艺,产气较快,产生的沼气甲烷含量较高,很快就可以供使用。以8 m3沼气池为例,初次启动投料应一次性加入活性污泥1.5 m3左右,加入污水3m3左右,然后加入300～400kg猪粪就可以产生沼气了。只要以后坚持天天进料,定期出料,就可以发挥沼气的良好效益。
11.如何进行沼气池的日常管理?
沼气池初次投料后,就转入日常运行管理阶段。沼气池的日常运行管理应坚持“四勤”,即勤进料、勤搅拌、勤出料、勤检查。
勤进料 就是坚持每天定时、定量将发酵原料进入沼气池。勤进料可以保证沼气池产气需要的原料,若进料间隔时间太长,沼气池产气量会下降。同时,长期不进料而将猪粪堆在圈内,对猪圈的卫生不利,还造成发酵原料的浪费,影响沼气发酵微生物的活性。
勤搅拌 正常的沼气发酵,要求新进料与接种物充分混合,搅拌就能起到这个作用。农村沼气池没有安装搅拌设备,常用的搅拌方法是从出料口挑几担水倒入进料口,以达到搅拌的目的。
勤出料 沼气池天天进料,以满足产气的需要,但是若不定期出料就会占据气箱容积,使沼气池的工作压力变小,影响沼气池的使用。
勤检查 经常检查沼气池发酵是否正常,各输气管路和接件是否漏气,灶具灯具是否清洁,孔眼是否堵塞,若发现问题应及时进行修复处理。
12.为什么沼气池一年四季的产气量有差别?
沼气微生物是一种喜温微生物,其意思是,沼气发酵温度越高,沼气微生物的繁殖速度越快;沼气微生物繁殖速度越快,产生的微生物也就越多;沼气微生物越多,消化有机物就越多;消耗有机物越多,产生的沼气也就越多。因此气温高、地温高的季节,沼气池产生的沼气会多一些,反之,气温低、地温低,发酵料温度也就低,产气的速度就会减慢,产生的沼气也就少了。因此,常规农村户用沼气池一年四季的产气量是有差别的。
13.为什么新建成的沼气池投料很久了还不产气?
新建成的沼气池投料很久了还不产生沼气,主要是三种原因:投料季节气温太低,加入的原料和水过凉,造成料温低,料温低于10℃,各种发酵微生物停止代谢功能;加料时混入了有害物质,杀死了产甲烷微生物;沼气池或输气管道可能漏气。
处理方法是:将池内的原料取出后重新进料,进料最好选择在高温季节加入热性原料;仔细检查沼气池和输气系统是否漏气,发现问题及时修复。
14为什么新建成的沼气池投料后产生的气体点不燃火?
新建成的沼气池投料后产生的气体点不燃火,主要原因是:投料时没有加入产甲烷的微生物,致使沼气发酵的两个阶段失去平衡,所产生的气体主要是二氧化碳。
处理办法有两个:投料的浓度太高,应先出掉一部分浓液,再加入含甲烷菌丰富的活性污泥;若投料中有机物较少,可适当补充一些粪料,并加入含甲烷菌丰富的活性污泥。有的人说,可加入草木灰甚至石灰水去调节,这种做法不妥。由于加入碱性物质,中和了发酵液中的有机酸,使供产甲烷菌利用的乙酸类物质减少,对以后产生沼气不利,利用加碱的办法,虽然调节了pH值,但仍未解决根本问题,所以该法不宜采用。最好是多加活性污泥,才能从根本上解决问题。
15.为什么沼气池投入的发酵原料很多,但是产气量不足?
发酵原料是产生沼气的重要基础和条件,由于农村现在推广的沼气池发酵工艺的问题,因此容积负荷较低,投入沼气池的原料过多,超过了农村现行水压式沼气池的有机物的负担,所以它还是不产气或产气很少。另外还有一个原因,就是投料时水温、料温过低,产沼气微生物繁殖和消化的速度都很缓慢,所以造成产气不足。
解决办法是:停止进料,并出去部分浓液;补充甲烷微生物;因发酵料液温度过低造成的,应出掉一些发酵液,重新加入水温较高的污水。
16.沼气池原来产气很好,突然不产气了,为什么?
沼气池原来产气很好,造成突然又不产气了,可能有以下几个原因:检查沼气池是否发生胀裂,导气管、输气管路及接头、阀门是否脱落或松动,将产生的沼气跑掉了;检查、回忆是否在投料时混入了农药、杀菌剂或消毒剂;是否进入了强氧化剂。
处理方法是:检查沼气池或输气管路、阀门、接头是否漏气。若发现是沼气池漏气,应出料后进行维修;若发现输气管道或阀门、管件松动漏气,应重新修补和更换;若经检查确认沼气池和管路、阀门、管件都不漏气,就是发酵受阻,应该排出所有发酵原料,然后重新投料。
17.为什么沼气气压表上压力很高,但打开阀门压力突然下降很多?
造成上述的主要原因是:输气管内径太小,导气管口有堵塞,转角处因弯曲管径变小,输气管路过长等。这种现象多发生在以前用软质塑料管安装的沼气池。
解决办法:检查沼气池气室出来的导气管是否有异物堵塞,若有应排除;检查转角处,是否转弯过急,使管径变小;若以上两种情况均排除,就是输气管直径太小(小于8mm)或输气管太长。为了充分利用好沼气,建议用户重新安装φ16或φ20UPVC硬质管。
18.为什么压力表上压力很高,但是沼气炉上火力不旺?
造成以上现象的原因有两个:发酵液中缺乏产甲烷菌,所产气体中甲烷含量过低;沼气灶的进气管或喷气孔和炉盘分气板气孔有堵塞现象。
解决办法:检查是不是沼气灶的进气管喷气孔和炉盘分火板上的气孔被堵塞,沼气进气量不足,造成火力不旺;若已经输通,还是出现火力不旺现象,就是发酵原料中缺乏产甲烷菌,应暂时停止进料,适当补充产沼气较好的沼气池的活性污泥,并从出料间挑几担料液将活性污泥冲入发酵池,很快就可以解决。
19.为什么使用沼气时,压力表上指针忽高忽低,很不稳定?
造成以上原因主要是输气管内有少量凝结水堵塞,这种现象多发生在低温季节。输气管内堵塞的水,主要来自两个方面:一是低温季节沼气池内温度较自然温度高,水蒸汽随沼气排出,遇低温凝集成水滴,在输气管的最低处积沉下来;二是因使用装水的直管气压表或U型压力表,在出料时,将装水式压力表中的水因负压吸入输气管内,这些水在输气管低处积沉。
解决办法:在输气管最低处安装一个三通和阀门,注意经常打开阀门排水;在沼气使用压力变小时,取下气压表处的连接管,用气枪或嘴猛力向沼气池方向吹气,使管内积水排出。
20.沼气池的压力指针上升到一定高度再也不上升了,为什么?
沼气池配套安装时设有压力计,其作用是观察沼气池的产气速度和简易测算贮存在沼气池气箱内的的沼气量。
如果沼气压力计指针上升到一定高度再也不上升了,可能有以下三个原因:沼气池密封性能不好,当到了一定压力,气就跑了,这是通常说的低压池,属于病态池;沼气池进、出料间上部有漏水现象,当沼气池内贮气量增加,排出到水压间的液面上限达到漏水处时,多余的水就漏掉了;输气系统有细小砂眼或管件接合处粘合不好。
检查方法:先检查输气系统是否漏气;确认输气系统在能承受住压力的情况下,再检查沼气池是否漏水漏气。
处理方法:对漏气的输气管处进行修补或重新更换;对沼气池的气箱部分用清水洗净,重新刷两遍水灰比为0.7:1的素水泥浆;对进、出料间的漏水砂眼或孔洞、缝隙进行重新修补。
21.为什么沼气肥比普通粪坑的肥料更优良?
沼气肥是沼气发酵的产物,沼气肥含有水溶性的多种养分,是一种速效性肥料。同时,沼气发酵沉渣更含有比较全面的养分和丰富的有机质,其中一部分已被改造成腐植酸类物质,是一种缓速兼备又具有改良土壤功效的优质肥料。经测定,沼气发酵液中含氮0.03%～0.08%,含磷0.02%～0.06%,含钾0.05%～0.10%;沼气池沉渣中含氮0.8%～1.5%,含磷0.4%～0.6%,含钾0.6%～1.21%,都较大幅度地超过普通粪坑的肥料成分。因此,沼气肥比普通粪坑肥料更优良。
22.为什么沼气发酵液浸种可促进增产?
沼气发酵液除了含有提供作物生长需要的养分外,还含有微量元素和金属离子,有利于刺激作物生长的萌发,同时还可抑制有害细菌的繁殖。因此,用沼气发酵液浸种既可满足种子萌发的水份、营养,又可刺激种子的生长点,使它快速萌芽。沼气细菌大多是厌氧菌,在沼气池内浸种,既可杀灭种子表面携带的病菌、虫卵,还保持了一定的温度(沼气发酵液一般都在10℃以上),所以发芽快、出苗整齐,可以促进增产。
23.为什么沼气发酵可以除害灭病?
人类许多疾病都是靠粪便传播,利用沼气发酵法处理粪便可以杀灭各种寄生虫卵和病毒、病菌。据测定:血吸虫卵在沼气池内经7~14天,高温季节死亡率可达100%,低温季节26～40天,血吸虫卵的死亡率可达100%;钩虫卵经过6天死亡率可达40%,经过30天,死亡率可达90%,经过60天死亡率可达99%;蛔虫卵经沼气池发酵4个月死亡51.6%,5个月死亡70.5%,6个月死亡88%(蛔虫卵在敞口粪坑内死亡率不足20%);肠道病原微生物中的痢疾杆菌经沼气发酵15～30天,可全部死亡;伤寒杆菌在冷开水中可存活98天,而在沼气池中只能存活44天。
由于危害人类的各种寄生虫卵和致病菌均可在沼气发酵过程中死亡,使用沼气肥就不可能造成传播,有利于除害灭病。
24.为什么在沼气池内有料液时,不准下池检查、维修?
沼气池投料后,就会产生沼气,沼气的主要成分是CH4、CO2,氧气含量很少。人类生存需要呼吸,呼吸作用是吸入氧气,吐出二氧化碳。人一旦进入产生沼气的沼气池,由于沼气池内几乎没氧气,很快就会因为缺氧造成呼吸困难,时间稍长一点,就会造成窒息死亡。所以在沼气池内有原料时,严禁进入沼气池。若发现沼气池漏气、漏水需要进入检查,一定要在池外将料液出净后方可下池,就是进入出料间取粪,也要系好安全绳,并有专人看护,稍感不适,就应上来休息,千万别勉强,否则会出事故。
25.为什么不准在靠近沼气池边点火试气?
在沼气池边点火,可能会出现两种事故:一是发生火灾;二是造成沼气池爆炸和因爆炸伤人。
其原因是:若沼气池产生沼气较多,压力较大,在导气桩或活动盖口点火照明或试气,由于火力较猛,火苗较长,很可能点燃周边物品,造成火灾;若沼气池产气不多,一旦在导气管或活动盖口处点火,由于沼气的消耗,沼气池内压力减小,火会燃进沼气池,池内气体因温度升高,体积会上百倍膨胀,造成爆炸事故。
因此,严禁在沼气池旁边点火试气或照明,沼气池点火试气,一定要在沼气灶上进行。
26.为什么使用沼气要脱硫?
沼气中除了含CH4、CO2以外,还含有少量的硫化氢和水。硫化氢在有水的情况下燃烧会生成亚硫酸, 亚硫酸是酸性气体,会对金属灶具造成锈蚀,使灶具的使用寿命变短,同时形成的锈污还会堵塞火盘上的气孔,影响灶具的使用。
27.为什么沼气池会发生爆炸?
沼气池内发生爆炸有两种情况:一是刚投料的沼气池,由于沼气中甲烷含量低(沼气的爆炸极限范围是,甲烷含量7%～26%),加之用火,就发生爆炸,通常把这种爆炸叫极限爆炸。我们利用甲烷来作气体炸药,就是利用极限爆炸的原理;二是在沼气池内用火,当池内大量的沼气遇火后燃烧,气体体积膨胀,在密封的沼气池内就会发生爆炸,通常将这种甲烷含量超过爆炸极限而发生的爆炸称作热膨胀爆炸。这两种爆炸最基本的条件是有明火,所以严格控制火源,是防止爆炸的主要措施。
预防方法:不准用明火在沼气池导气管处点火试气;不准向沼气池内抛火把(有人认为只要把沼气池内的沼气烧掉,就不会窒息,所以就从活动盖口或已出料到挡板以下的进、出料间向池内抛火把,这是十分危险的);入池人员不准在有余粪的沼气池内点火照明或打火抽烟;在通气不良的室内,若有沼气溢漏,一遇火苗也容易发生极限爆炸。所以,当闻到室内有沼气味时,也不准用火,要先开门窗,排尽沼气,然后才可以点火用气。
28.为什么沼气池内会发生窒息中毒?
窒息和中毒在医学上是两个概念。窒息是因缺氧而造成的一种呼吸抑制、麻木死亡;中毒是因吸(食)入有毒物质而发生的一种病态。在沼气池投料正确的情况下,若人和动物进入沼气池,通常会发生窒息事故。其原因是沼气池中大多是甲烷和二氧化碳,几乎没有供人进行呼吸作用的氧气,人或动物处在这种环境下,极容易发生窒息事故;当在沼气池投料时,加入了产生毒素的原料,就会产生有毒气体,人呼吸到有毒气体,就会发生中毒事故。比如,当我们大量加入鸡粪、油菜壳杆、油枯或磷酸钙等物质,在厌氧的条件下,会产生剧毒的磷化氢。当磷化氢含量达到0.1mg/L时,对人发生中毒,当含量达到0.26mg/L时,半小时人就会死亡。造成中毒的还有一种气体,叫硫化氢,硫化氢是蛋白质代谢的产物之一。硫化氢是一种无色气体,有臭鸡蛋味,燃烧时火焰呈蓝色。沼气中H2S含量不变(一般在20mg/L以下),但加入原料蛋白质含量较高,如人粪、厨房剩余物等,就有可能产生H2S。
预防方法:进入农村沼气池的原料最好以人、畜粪便和部分秸杆混合,以减少硫化氢(H2S)气体的产生;不要将含磷较高的鸡粪、油菜壳、油枯或磷矿粉投入池内,以避免产生磷化氢剧毒气体;养鸡大户要建沼气池,应找专业技术人员进行工艺、池型设计,并制定相应的技术操作规程;不准在有发酵原料,无通风设施和专人守护的情况下进入沼气池;一旦发生窒息、中毒事故,一定要立即向池内送入新鲜空气,要采取科学的救护措施,避免发生多人连续窒息、中毒事故。
29.沼气建设与建设社会主义新农村有什么关系?
党中央、国务院以及省委、省政府都将推进农村沼气建设列入建设社会主义新农村的内容,根据我们的学习和理解,主要基于以下四个方面的考虑:沼气建设可以节约农民砍柴拾草的劳动力,可以为农业生产提供优质无害化有机肥料,减少化肥用量,节约农业生产成本,提高产品品质,促进农业良性循环,增加农民收入;沼气建设可以有效地解决农村面源污染,改善农村卫生面貌,使村容整洁;沼气建设为群众提供优质气体燃料,减少林木砍伐,减少煤炭用量,减少温室气体排放,改善生态环境,提高生活质量;使用沼气的农户通过对沼气池的正确管理,可以增长科技知识,提高农民的文明程度。
30.怎样才能使沼气建设符合建设社会主义新农村的要求?
最基本的要坚持以下四条:合理规划农村户用沼气池。要按照农户人口、养猪数量、用肥要求、耗能水平等条件,合理确定沼气池的容积;要按照方便管理、方便使用的原则,坚持沼气池与厕所,猪圈相连通(即沼气池、厕所、猪圈三结合);坚持取得沼气生产工职业资质证书的技术员建池、安装,确保建池质量;按照“四勤”即勤进料、勤搅拌、勤出料、勤检查的要求进行沼气池的管理,以求发挥沼气建设的最大经济效益、环保效益和生态社会效益;积极开展沼气、沼液、沼渣的综合利用,充分发挥沼气建设在建设生态家园中的作用。