杜曉光
近些年,農村戶用沼氣建設作為社會主義新農村的建設的重要部分,在全國如同雨后春筍般的建設、使用著,許許多多的農民群眾遠離了“臟亂差”的生活環境,告別了“煙熏火燎”的日子,并且通過沼氣的使用。將種植業和養殖業有機的銜接起來,不僅減少能源的消耗,而且為綠色無公害農產品的生產奠定了基礎。我縣經過六年的沼氣推廣建設,截止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,如何能快速啟動使用,如何能在短期見到效果是制約沼氣建設進度和建設數量的決定性因素。如何有效破解這一難題呢?作者根據六年來深入鄉村一線、建設沼氣工程的實踐經驗,提出了一下相應的方案。
1影響沼氣池快速啟動的原因
1.1溫度
溫度是影響沼氣發酵產氣的重要外因條件。在10~60~C的范圍內,沼氣均能正常發酵產氣。低于10℃或高于60℃都嚴重抑制微生物(產甲烷菌)生存、繁殖,影響產氣。在這一溫度范圍內,溫度愈高,微生物活動愈旺盛,產氣量愈高。農村戶用沼氣池靠自然溫度發酵,屬于常溫發酵。在10~26℃范圍內產氣最好。
1.2料液濃度
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。沼氣池內發酵料液濃度,隨季節的變化而要求不同。一般在夏季,發酵料液濃度可低些,要求濃度在6%左右;冬季濃度應高些,為8%左右。發酵料液的濃度太低或太高,對產生沼氣都不利。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,發酵料液不易分解,使沼氣分解受到阻礙,產氣慢而少。1.3接種物數量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,可以很快的啟動發酵,而后又使其在新的條件下繁殖增生。不斷富集,以保證大量產氣。接種物主要來源于沼氣池、池塘底部;陰溝污泥之中;積水糞坑之中;屠宰場、釀造廠、豆制品廠等;陰溝中。一般新建沼氣池加入接種物的量應為總投料量的10~30%。
1.4酸堿度
沼氣微生物的生長繁殖,要求發酵原料的酸堿度保持中性或偏堿性(即pH=6.5~7.5),過酸、過堿都會影響產氣。資料表明:pH=6~8之間,均可產氣。以pH=6.8~7.5產氣量最高,pH低于4.9或者高于9時均不產氣。
1.5發酵原料
沼氣發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產生之前的營養物質。沼氣發酵原料按其營養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,在進行沼氣發酵時,容易厭氧分解,產氣很快。發酵期較短;富碳原料通常是指富含碳元素的秸稈和秕殼等農作物的殘余物。不僅構成沼氣微生物細胞質,而且提供生命活動的能量。厭氧分解速度比富氮原料慢,產氣周期較長。
發酵原料的碳氮比不同,其發酵產氣情況差異也很大。根據營養學的代謝作用表明,沼氣發酵細菌消耗碳的速度比消耗氮的速度要快25~30倍。因此,在其他條件都具備的情況下,碳氮比例配成25—30:1可以使沼氣發酵在合適的速度下進行。如果比例失調,就會使產氣和微生物的生命活動受到影響。
2沼氣池快速啟動的誤區及對策
2.1溫度偏低
我縣位于晉北高寒山區,海拔1400~2700m,年平均氣溫6.2℃。極端最低氣溫-27℃,7月平均20.1℃,1月平均-9.9℃,年較差為30.0℃。尤其冬季嚴寒而漫長,這種氣候對沼氣池的正常產氣形成了制約,嚴重影響了我縣沼氣建設的積極性和進度。我們深入東馬坊鄉達達店村和圪廖鄉圪廖村進行試驗,總結出“上覆塑料膜、邊建防寒溝、勤添發酵物”的方法,讓沼氣池實現安全越冬使用。
2.2料液濃度掌握不好
在實際中,許多建池戶對料液濃度掌握不好,出現了偏低和偏高的現象。其中偏高現象多一些,料液濃度偏高,即超過10%,這樣的沼氣池容易出現結殼,一旦結殼后,將影響產氣,并且濃度過大不利于人工攪拌,增加勞動強度。針對料液濃度偏高,我們可以在出料間抽取部分沼渣和未經發酵的糞便,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。對于料液濃度偏低,我們可以將堆漚好的糞便加入沼氣池。從而提高料液的濃度。
2.3接種物數量少
在實際中,由于種種原因造成接種物少,嚴重導致沼氣池的投料產氣間隔時間。經過試驗。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天實現正常產氣。在圪廖村,接種物大約20%(正常產氣沼氣池的沼液),也是堆漚好的糞便(豬糞為主,少量牛馬糞)和溫水,僅僅3天就產氣穩定了。建議對于新建池,在啟動時盡可能的用一些接種物,尤其在春季和秋季啟動時,可以縮短產氣時間,早讓效益產生。
2.4酸堿度偏酸
酸堿度也是農戶日常管理中的注意的一個情況。在實際中,酸堿度以偏酸性較多,偏堿性情況較少。正常的酸堿度是在6.8—7.5之間。我們提供給農戶檢測酸堿度的方法是將一根木棒從出料間垂直插入。取出后將pH試紙放于木棒有料液的部分的中間位置。然后根據顏色變化來估計酸堿度。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。對于pH<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,少量添加,攪拌。再測,直到合適的酸堿度。
2.5發酵原料單一
沼氣池啟動時,原料的準備該如何做呢?什么樣的原料能用呢?要根據建池戶自己的情況。選擇充足的、價廉的原料。最好采用以豬糞為主,牛馬糞為輔,其他糞便少量的原則。在首次啟動時,羊糞、雞糞不能單獨作為啟動的發酵原料,因為產氣速度快,時間短。對于沒有糞便的情況,我們可以采用玉米秸稈來進行秸稈產氣,不能抱著只有豬糞才能用的思想,要結合實際,解決原料問題,讓沼氣池實現快速啟動。