农村家用沼气池的运行和管理.doc

农村家用沼气池的运行和管理一 、发酵原料的收集和预处理　　（一）原料的分类　　在自然界中，沼气发酵原料十分广泛和丰富，几乎所有的有机物都可以作为沼气发酵原料，例如农作物秸秆，人、畜和家禽粪便、生活污水，工业和生活有机废物等。根据沼气发酵原料的化学性质和来源，可以分为下几类：　　1.富氮原料 富氮原料在农村主要是指人、畜和家禽粪便。这类原料颗料较细，含有较多的易分解化合物，氮素的含量也较高，其原料的碳氮比（含碳量与含氮量的比，用C/N表示）一般都小于25/1，因此不必进行预处理，分解和产气速度较快。这种原料是我国农村沼气发酵原料的主要来源之一。该原料的特点是发酵周期较短，产气速度快。 　　2.富碳原料 这类原料在农村主要指各种农作物秸秆。其碳素含量较高，原料的碳氮比一般都在30/1以上。与人、畜粪便一样，农作物秸秆也是我国农村主要沼气发酵原料之一。农作物秸秆通常是由木质素、纤维素、半纤维素、果胶和蜡质等化合物组成，其产气特点是分解速度较慢，产气周期较长。使用这种原料在入池前需进行预处理，以提高产气效果。　　3.其他类型的发酵原料　　（1）城市有机废物：主要包括人粪、生活污水和有机垃圾、有机工业废水、废渣和污泥等。这类原料一般都富含有机物，但由于来源不同，其化学成分和生产沼气的潜力差异很大，所采取的发酵工艺也不尽相同。 　　（2）水生植物：主要包括水葫芦、水花生、水白菜及其他水草、澡类等。由于它们的繁殖速度快、产量高，加之组织鲜嫩，易于被微生物分解利用，因此也是沼气发酵的好原料。　　（二）沼气发酵原料的配比　　我国农村沼气发酵的一个明显特点就是采用混合原料（一般为农作物秸秆和人畜粪便）入池发酵。因此，根据农村沼气原料的来源、数量和种类，采用科学，、适用的配料方法是很重要的。一般原则是：①要适当多加些产甲烷多的发酵原料：为达到多产优质沼气的目的，就必须投入产甲烷数量多的发酵原料；②将消化速度快与慢的原料合理搭配进料，其目的为产气均衡和持久。作物秸秆含纤维素多，消化速度慢，产气速度慢，但持续产气时间长（如玉米秸秆产气持续时间可达90天以上）。人的粪便等原料，消化速度快，产气速度快，但持续时间短（只有30天）。因此应做到合理搭配进料；③要注意含碳素原料和含氮素原料的合理搭配；即要有合适的碳氮比。含碳量高的原料，发酵慢；含氮量高的原料，发酵快，因此应合理搭配。鲜粪和作物秸秆的重量比为2：1左右，以使碳氮比为30：1为宜。　　鉴于我国农村畜牧业的发展，牲畜粪便日益增多，为方便进、出料和充分利用畜便资源，目前提倡纯粪便作为沼气发酵原料。 　　1.碳氮比 正常的沼气发酵要求一定的原料碳氮比。　因此，在原料配比中，　除了考虑上述产气特性外，还应考虑有适当的碳氮比。　　实践证明，原料的碳氮比过高（30/1以上），发酵就不易启动，而且影响产气效果。农村沼气发酵原料的碳氮比以多少为适宜，目前看法不一。有些学者认为在沼气发酵中，原料的碳氮比要求不很严格。根据我国农村发酵原料是以农作物秸秆的人、畜粪便为主的情况，在实际应用中，原料的碳氮比以20-30：1搭配较为适宜。　　碳氮比较高的发酵原料如农作物秸秆，需要同含氮量较高的原料，如人畜粪便配合以降低原料的碳氮比，取得较佳的产气效果，特别是在第一次投料时，可以加快启动速度。在使用作物秸秆为主要发酵原料时，如果人畜粪便的数量不够，可添加适量的碳酸氢铵等氮肥，以补充氮素。　　2.浓度 在沼气发酵中保持适宜的发酵料液浓度，对于提高产气量，维持产气高峰是十分重要的。发酵料液浓度是指原料的总固体（或干物质）重量占发酵料液重量的百分比。　　国内外研究资料表明：能够进行沼气发酵的发酵料液浓度范围是很宽的，以1%-30%，甚至更高的浓度都可以生产沼气。在我国农村，根据原料的来源和数量，沼气发酵通常采用具%-10%的发酵料液浓度是较适宜的。在这个范围内，夏季由于气温高，原料分解快，发酵料液浓度可适当低一些，一般以6%左右为好；在冬季，由于原料分解较慢，应适当提高发酵料液浓度，通常以10%为佳。同时，对于不同地区来讲，所采用适宜料液浓度也有差异，一般来说，北方地区适当高些，南方地区可以低些。总之，确定一个地区适宜的发酵料液浓度，要在保证正常沼气发酵的前提下，根据当地的不同季节的气温，原料的数量和种类来决定。合理的搭配原料，才能达到均衡产气的目的。从经济的观点分析，适宜的发酵料液浓度不但应获得较高的产气量，而且应有较高的原料利用率。　　3．粪草比 人畜便和秸秆是我国农村最主要的发酵原料，也是产气性质有较大区别的两类原料。由于我国农村现在普遍采用秸秆和粪混合的发酵原料，根据所要用的原料确定适宜的烘草比例是很重要的。实践证明，既使原料相等由于粪和草的比例不同，发酵产气效果差异是很大的。所谓粪草比，是指投入