沼氣池不能快速啟動的原因及對策

杜曉光

我縣經(jīng)過6年的沼氣推廣建設,截至2008年年底共建成“一池三改”模式戶3307戶,然而,在沼氣建設使用過程中,有部分農(nóng)戶的沼氣池不能快速啟動使用,嚴重制約了沼氣建設進度和質量。如何有效破解這一難題呢?筆者根據(jù)6年來深入鄉(xiāng)村一線進行沼氣工程建設的實踐經(jīng)驗,總結出沼氣池不能快速啟動的原因,并提出相應對策。

1. 溫度偏低

溫度是影響沼氣發(fā)酵產(chǎn)氣的重要外因條件,在10～60℃的范圍內,沼氣均能正常發(fā)酵產(chǎn)氣,低于10℃或高于60℃都嚴重抑制微生物(產(chǎn)甲烷菌)生存、繁殖,影響產(chǎn)氣。在這一溫度范圍內,溫度愈高,微生物活動愈旺盛,產(chǎn)氣量愈高。農(nóng)村戶用沼氣池靠自然溫度發(fā)酵,屬于常溫發(fā)酵,在10～26℃范圍內產(chǎn)氣最好。

我縣位于晉北高寒山區(qū),海拔1400～2700米,年平均氣溫6.2℃,極端最低氣溫-27℃,7月平均氣溫20.1℃,1月平均氣溫-9.9℃,冬季嚴寒而漫長,這種氣候對沼氣池的正常產(chǎn)氣形成了制約,嚴重影響了我縣沼氣建設的進度。我們深入東馬坊鄉(xiāng)達達店村和圪廖鄉(xiāng)圪廖村進行試驗,總結出“上覆塑料膜、邊建防寒溝、勤添發(fā)酵物”的方法,可使沼氣池實現(xiàn)快速啟動,安全越冬,正常產(chǎn)氣。

2. 料液濃度掌握不好

料液濃度是指料液中干物質含量的百分比,也就是豬糞、牛馬糞與水的比例。對沼氣池內發(fā)酵料液濃度,各季節(jié)的要求不相同。一般在夏季,發(fā)酵料液濃度可低些,要求濃度在6%左右;冬季濃度應高些,為8%左右。發(fā)酵料液的濃度太低或太高,對沼氣產(chǎn)生都不利,因為濃度太低時,即含水量太多,有機物相對減少,會降低沼氣池單位容積中的沼氣含量,不利于沼氣池的充分利用;濃度太高時,即含水量太少,不利于沼氣微生物的活動,發(fā)酵料液不易分解,使沼氣產(chǎn)生受到阻礙,產(chǎn)氣慢而少。

在沼氣池使用過程中,許多農(nóng)戶對料液濃度往往掌握得不好,常出現(xiàn)偏高或偏低的現(xiàn)象,其中偏高現(xiàn)象多一些。料液濃度偏高,即超過10%,這樣的沼氣池容易出現(xiàn)結殼。一旦出現(xiàn)結殼,不僅影響產(chǎn)氣,而且不利于人工攪拌,增加勞動強度。對料液濃度偏高的情況,可在出料間抽取部分沼渣和未經(jīng)發(fā)酵的糞便,然后從進料口添加30～40℃的清水,同時加強攪拌,使料液充分混合均勻。如料液濃度偏低,可將堆漚好的糞便加入沼氣池,就能提高料液的濃度了。

3. 接種物數(shù)量少

接種物是人工制取沼氣的內在因素,給新建的沼氣池加入豐富的接種物,可以很快的啟動發(fā)酵,而后又使其在新的條件下繁殖增殖,不斷富集,從而保證大量產(chǎn)氣。接種物主要來源于沼氣池、池塘底部,陰溝污泥、積水糞坑之中,屠宰場、釀造廠、豆制品廠外排的污水等。一般新建沼氣池加入接種物的量應為總投料量的10%～30%。

但是,在實際工作中,往往由于對接種物的作用認識不足而造成加入接種物太少,嚴重導致沼氣池的投料產(chǎn)氣間隔時間太長。據(jù)試驗,不使用接種物的情況下,夏季伏天時,將池外堆漚好的糞便投入池,添加溫水,8天才能正常產(chǎn)氣;而采用加入接種物占總投料量的20%(為正常產(chǎn)氣沼氣池的沼液)的做法,僅僅3天就產(chǎn)氣穩(wěn)定了:因此,建議新建池在啟動時盡可能多用一些接種物,在春季和秋季啟動時,就可以縮短產(chǎn)氣時間,早產(chǎn)生效益了。

4. 發(fā)酵原料酸堿度偏酸

沼氣微生物的生長繁殖,要求發(fā)酵原料的酸堿度最好保持中性或偏堿性,過酸、過堿都會影響產(chǎn)氣。資料表明:pH值6～8之間,均可產(chǎn)氣,以pH值6.8～7.5產(chǎn)氣量最高,pH值低于4.9或者高于9時均不產(chǎn)氣。

農(nóng)戶在沼氣池的日常管理中,存在發(fā)酵原料酸堿度偏酸性的較多,偏堿性的情況較少。檢測酸堿度的方法可將1根木棒從出料間垂直插入,取出后將pH試紙放在木棒有料液部分的中間位置,然后根據(jù)顏色變化來估計發(fā)酵料液的酸堿度。在操作中,木棒不可靜置時間長,應立即測試,另外pH試紙應放于避光陰涼處,密閉保存。當檢測的pH值<6.5時,我們可以加少量的草木灰水溶液或者澄清的石灰水,攪拌,再測,直到酸堿度合適為止。

5. 發(fā)酵原料單一

沼氣發(fā)酵原料是沼氣微生物賴以生存的物質基礎,也是沼氣微生物進行生命活動和沼氣產(chǎn)生之前的營養(yǎng)物質。沼氣發(fā)酵原料按其營養(yǎng)成分分為富氮原料和富碳原料兩類。富氮原料通常是指富含氮元素的人、畜和家禽糞便,是構成沼氣微生物軀體細胞質的重要原料,在進行沼氣發(fā)酵時,容易厭氧分解,產(chǎn)氣很快,發(fā)酵期較短;富碳原料通常是指富含碳元素的秸稈和秕殼等農(nóng)作物的殘余物,不僅是構成沼氣微生物細胞質的物質,而且能提供生命活動的能量。發(fā)酵原料的碳氮比不同,其發(fā)酵產(chǎn)氣情況差異很大。營養(yǎng)學的代謝作用表明,沼氣發(fā)酵細菌消耗碳的速度比消耗氮的速度要快25～30倍,因此,發(fā)酵原料不能單一,在其他條件都具備的情況下,應將其碳氮比例配成25～30∶1,這樣可以使沼氣發(fā)酵在合適的速度下進行。如果比例失調,就會使產(chǎn)氣微生物的生命活動受到影響。

解決發(fā)酵原料單一的問題,用戶可根據(jù)自己的實際情況,選擇氮、碳營養(yǎng)充足的價廉原料,最好以豬糞為主,牛馬糞為輔,其他糞便少放。在首次啟動時,羊糞、雞糞不能單獨作為啟動的發(fā)酵原料,因為產(chǎn)氣速度快,時間短。在沒有糞便的情況下,可以利用玉米秸稈代替。

(作者聯(lián)系地址:山西省寧武縣農(nóng)業(yè)局 郵編:036700)