?????? 我國經(jīng)濟和社會發(fā)展“十一五”規(guī)劃和今年中共中央關于社會主義新農村建設的決定都將農村沼氣建設列為了一項重要內容,作為推動農村經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,解決農村面源污染的重要措施,各級黨委、政府安排了大量資金支持農村沼氣建設,農民建沼氣池的積極性也非常高。要充分發(fā)揮農村沼氣的作用,除了科學設計,嚴格施工,為農戶提供合格的沼氣池之外,還要科學管理、安全管理,這樣才能實現(xiàn)沼氣建設的能源效益、生態(tài)效益和社會效益。????? 為了讓廣大群眾做到科學管理、安全使用,我們給大家介紹一些相關的知識,供大家在今后沼氣建設和管理工作中應用。
???? 一、沼氣產生的基本知識
????? 1、什么是沼氣?
????? 沼氣是大自然的產物,是有機物(如糞便、秸桿等)在厭氧環(huán)境下,經(jīng)多種類群的微生物共同作用產生的一種可燃性氣體,因為最先在沼澤中發(fā)現(xiàn),故取名為沼氣。沼氣可分天然沼氣和人工沼氣兩大類,人工沼氣屬于二次能源。
?????? 2、沼氣的性質。
?????? 沼氣是一種無色的氣體,主要成分是甲烷,約占55-70%,其次是二氧化碳,約占25-40%,還有少量的硫化氫、氮氣、氫氣、一氧化碳、氧氣等,由于沼氣中有少量的硫化氫,所以有輕微的臭雞蛋味,一經(jīng)燃燒,該氣味便消除。
?????? 沼氣的熱值為21520千焦/立方米,燃點814℃,爆炸范圍(與空氣混合體積%)8.8-24.4。
??????? 3、一立方米沼氣的作用。
??????? 當沼氣中甲烷含量為60%時,其熱值為21520千焦/立方米,當沼氣中甲烷含量為70%時,其熱值為25111千焦/立方米。若用它來發(fā)電,可產生電力1.6kw。其有效熱值相當于2.18公斤原煤,或3.42公斤薪柴,或4.50公斤秸桿,基本上可滿足一戶三口之家的炊事用能。
?????? 4、一口人、一頭豬的糞便能產生多少沼氣?
?????? 農村戶用沼氣池大多是用人、豬糞便來產生沼氣,據(jù)測定,一個成年人,每天可排糞約0.7kg,尿1.3kg,一頭50公斤左右的豬,每天排糞約3公斤,尿4公斤,人糞便的總有機物量為0. 132kg,豬糞便中的總有機物量約為0.542kg,按每公斤有機干物產氣量0.4立方米計算,則一個成年人每天的糞尿可產生沼氣0.05立方米左右,一頭豬每天的糞便可產生沼氣約為0.20立方米左右。
?????? 5、農戶每天要用1立方米沼氣,需要多少人、畜糞便?
????? 通常情況下,產生1立方米沼氣需要2.5kg干物質,2.5kg干物質相當于15kg鮮糞。按此推算,產生1立方米沼氣,就需要3口人和4頭豬的糞便。因為農村沼氣池是自然溫度發(fā)酵,氣溫高,沼氣發(fā)酵料溫度高,微生物分解消化作用強,對原料的利用率高,產生的沼氣也越多,相反,氣溫低、料溫低,沼氣微生物分解消化能力弱,對原料的利用率低,產生的沼氣也會少一些。農村沼氣池夏秋季節(jié)產氣多,冬季和初春產氣少,就是這個道理。
??????? 6、沼氣池怎樣才能快產氣、多產氣?
?????? 新建成的沼氣池或徹底大換料的沼氣池要快產氣,必須堅持做到以下四條:
???? (1)多投加接種物。接種物就是含甲烷菌較多的活性污泥,最好是產生沼氣較好的沼氣池的中、下層濃料液,接種物加入量應占沼氣池總容積的20%以上;
????? (2)應加入經(jīng)堆漚酸化的容易被沼氣微生物分解的原料;
?????? (3)選擇氣溫較高的時段(最好是晴天的下午)投料;
?????? (4)補充的水份最好是水溫較高的污水。
??????? 要使沼氣池多產生沼氣,必須堅持做到以下三條:
??????? (1)按時、定量加入沼氣發(fā)酵原料;
??????? (2)經(jīng)常地出一部分發(fā)酵料液;
?????? (3)經(jīng)常攪動沼氣池內料液。方法是從出料間挑一部分料液倒入進料口,使沼氣發(fā)酵微生物與新進原料充分混合。
??????? 7、哪些原料可以進入沼氣池?哪些物質不能進入沼氣池?
廣大農村中發(fā)酵原料能進入沼氣池的有:人畜糞便,未被農藥污染的農作物秸桿、青草和廚房剩余物等。其中人畜糞便、堆漚后的青草是速效性發(fā)酵原料,干秸桿、樹葉等屬于遲效性發(fā)酵原料。農村沼氣池要保證產氣多、產氣快、產氣持久,最好是采用人畜糞便和秸桿的混合原料。
??????? 農村沼氣池發(fā)酵產生沼氣是一個微生物生命代謝過程,因此有些物質是不能進入沼氣池的,如殺蟲劑、滅菌劑或剛噴灑過農藥的糞便或秸桿等,有些植物有殺菌作用,也不準進入沼氣池,如桃葉、馬桑葉、大蒜苗、黃苓、馬錢子等。
??????? 農村中還有些物質,也不要進入沼氣池,如油枯、磷肥、油菜籽殼以及過多地加入雞糞等,因為這些物質中含磷豐富,在厭氧條件下,產生磷化氫,當磷化氫的含量達到0.56-0.84mg/L時,只要半小時就會使人中毒死亡。
??????? 二、農村沼氣池的日常管理
?????? 農村沼氣池的日常管理是獲取沼氣池最大效益的重要措施。農村沼氣池的日常管理應遵循以下要求:
??????? 1、啟動投料
?????? 沼氣池建成經(jīng)試水試氣確定合格后,就要開始投料啟動,鑒于農村沼氣建設的特點,一般都采用“高菌種、低濃度”啟動工藝。所謂“高菌種”就是在初次投料時,將接種物投足(達總容積的20%以上),所謂“低濃度”就是起始時發(fā)酵原料不宜一次加得過多,原料太多,容易酸化,即使產氣,也是氣中二氧化碳含量高,沒多大用處。以8立方米沼氣池為例,啟動投料時,應一次性加入活性污泥2.0立方米以上,加入500-600公斤豬糞,再加入3立方米左右的污水就可以了,只要以后每天將人、畜糞定時加入,該池就會很快產氣,并且產生的沼氣中,甲烷含量可以達到60%左右,達到理想的燃燒效果。
?????? 2、日常管理
????? 沼氣池啟動投料正常產生沼氣后,就進入沼氣池的日常管理,重點是做到“四勤”,即勤進料、勤攪拌、勤出料、勤檢查。
????? 勤進料。就是堅持每天將豬圈的豬糞定時加入沼氣池。勤進料才能保證沼氣池產生沼氣的有機物原料,若進料間隙時間太長,沼氣池的產氣量會下降,若長期不進料而一次又進得較多,既可能造成發(fā)酵液酸化,產生沼氣中甲烷含量低、熱值不高,同時又造成原料不能被充分利用。
????? 勤攪拌。要使沼氣池正常發(fā)酵產生量多質優(yōu)的沼氣,就必須做到入池原料與產甲烷微生物混合均勻,沼氣池要攪拌就是滿足新進料與產甲烷微生物混合均勻的條件,大型沼氣工程均設置有攪拌設備,但農村戶用沼氣池因受投資的限制,沒安裝攪拌設備,在通常情況下,農村沼氣池的攪拌靠在出料間挑發(fā)酵液往進料口迅速倒入的方法,只要堅持經(jīng)常這樣做,可以達到攪拌的目的。攪拌可以較好地提高原料利用率和沼氣中甲烷的含量。
?????? 勤出料?!叭Y合”沼氣池,天天有人畜糞便和豬圈清洗用水進入,若不定期出料,既會占據(jù)沼氣池的氣箱,還會造成發(fā)酵后的沉渣堆積,使沼氣池有效容積變小,縮短新進料在沼氣池內的停留時間,降低沼氣的產氣效果。農村戶用沼氣池平時出料每月約1立方米左右,每年大出料一次為宜。
勤檢查。經(jīng)常檢查沼氣池發(fā)酵是否正常,經(jīng)常檢查輸氣管路和接件是否漏氣;經(jīng)常檢查沼氣閥門是否完好;經(jīng)常檢查灶具是否清潔,孔眼是否堵塞等。若發(fā)現(xiàn)問題,及時進行處理,以保證正常使用。
??????? 三、農村戶用沼氣池常見故障及處理方法
?????? 農村沼氣池修在千家萬戶,用戶管理水平千差萬別,用于沼氣池發(fā)酵的原料差異很大,因此,在實際工作中,發(fā)生一些技術故障是不奇怪的,并且也是可以處理的。
?????? 農村沼氣池的故障,主要表現(xiàn)在三個方面:
?????? 一是因修建質量不合格造成的漏水、漏氣;
?????? 二是因投料、管理不科學造成的發(fā)酵受阻;
?????? 三是因配件材質質量不好或安裝不規(guī)范造成的使用病態(tài)。
?????? 產生第一種病態(tài)是沼氣發(fā)酵裝置的問題;產生第二種病態(tài)是發(fā)酵過程中酸化與產甲烷化不平衡的問題;產生第三種病態(tài)是配件選擇及安裝的問題。我們只要從建池的設計開始,按有關規(guī)范、規(guī)程嚴格把關,這些問題是可以避免的。
??????? 下面結合我們的實踐,分別闡述一些常見故障的產生原因以及處理辦法,供大家今后參考。
?????? 1、漏氣的主要部位及維修方法
????? (1)沼氣池漏水、漏氣的主要部位
?????? a、沼氣池漏水的主要部位
?????? a.1. 有地下水的地方建池時預留的抽(舀)水孔;
?????? a.2. 池底板與池墻交接處;
?????? a.3. 進料管的下部;
??????? b.沼氣池漏氣的主要部位
??????? b.1. 球形拱蓋與池墻交接處;
??????? b.2. 安裝導氣管(瓶)的地方;
??????? b.3. 球形拱蓋;
?????? (2)沼氣池漏水、漏氣部位的維修
??????? a. 沼氣池漏水部位的維修
??????? a.1. 抽(舀)水預留孔漏水維修,若發(fā)現(xiàn)堵水孔邊緣漏水,可用鉆子將漏水縫鉆大,深度應至土層,先用粘黃泥加舊綿花拌合均勻,以手搗成團,落地開發(fā)的泥團,用力扎緊,再用配制的膨脹細石混凝土澆筑,砼上面蓋上砂、泥加壓,漏水現(xiàn)象可以解決,有條件的地方可以用商品堵漏劑(粉劑)堵漏,更快、更好。
??????? a.2. 砼底板與池墻交接處漏水維修,方法同前;
??????? a.3. 進料管下部漏水維修,方法同前;
??????? b. 沼氣池漏氣部位的維修
??????? b.1. 球形蓋與池墻交接處漏氣,洗刷干凈后,刷素水泥漿一次,若發(fā)現(xiàn)明顯的砂眼和裂縫應用水泥砂漿裝填,然后再刷素水泥漿和涂料;
?????? b.2. 安裝導氣管部位漏氣,目前農村沼氣池的導氣管大多采用無底玻璃瓶,Ф20UPVC給水管或者金屬管等三種材料,無底玻璃瓶光滑、Ф20UPVC給水管光滑并且密封面積小、金屬管極易銹蝕,容易發(fā)生漏氣,但又沒有其它材料代替。無底玻璃瓶四周漏氣處理,若玻璃瓶已破損,應該重新更換,新安裝的玻璃瓶應外部清潔干凈,最好用砂輪磨砂,內外均用水泥砂漿抹光;Ф20UPVC硬質塑料管四周漏氣,應將砼或磚拱鑿一圈,洗凈后再重新用高標號砂漿(注意水灰比不宜過大)重新填補,有條件的可在補水泥砂漿前用瀝青麻絲扎一圈,效果更好。