戶用沼氣池擴大原料來源的方法及技術要點

梁聲明 桂曼茹 劉琦 張睿 李青勇

摘要 在介紹戶用沼氣池原理的基礎上，提出擴大戶用沼氣池原料來源的方法以及戶用沼氣池使用技術要點，以期為沼氣的開發利用提供參考。

關鍵詞 戶用沼氣池；原理；擴大原料來源；方法；技術要點

中圖分類號 S216.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）04-0143-01

永修縣自20世紀80年代開始推廣戶用沼氣池，到2015年已逾2萬座。戶用沼氣池的推廣和使用在促進三農發展的同時也起到改善農村環境、為農村提供清潔能源、保護青山綠水的作用。然而隨著農村的發展和新農村建設的加快，戶用沼氣池的使用率卻很低。隨著人畜分離和新農村建設的深度普及，養殖戶越來越少，導致沼氣池原料缺乏。這是沼氣池使用率越來越低的最主要原因。因此，擴大戶用沼氣池發酵原料的來源，對繼續發揮沼氣池的作用意義重大。

1 戶用沼氣池的原理

戶用沼氣池是一個建在農村房前屋后的地下混凝土橢球型建筑。這個建筑除了原料的進、出口和沼氣出口外，其他部位是完全密封的，質量合格的沼氣池是原料自動流入、沼液自動溢出、池體和輸氣管線不漏水、不漏氣的裝置。根據發酵原理，任何可以腐爛的有機質都可以入池發酵產生沼氣，但永修縣現實中使用的幾乎都是人、畜、禽的糞便。沼氣工程由原料預處理系統、進系統、發酵系統、控制系統、加溫系統、儲氣系統、輸配系統、管理系統組成[1]。原料預處理系統由糞便過濾池和稻草粉碎機組成。將從各養豬場拉來的鮮豬糞倒入過濾池口，鮮糞加水，經撈渣機過濾后進入過濾池加水攪拌，再用泵泵入進料池；將運來的稻草由電粉碎機粉碎后直接加入進料池；該沼氣工程采用全混式高濃度發酵工藝，豬糞與稻草以2∶1的比例進入進料池，原料在進料池里加熱加水，邊攪拌邊泵入發酵池。發酵池由10個鋼質圓柱罐組成，每個罐容量是90 m3，總共容量達900 m3，10個罐分成2排，2排并列，5個/排，倒置于地面鋼混梁上，每個鋼質罐做了內外防腐處理，并穿上“保溫衣”。進料池、出料池和控制室、脫硫室位于2排發酵池中間，進料池、出料池做在地下?？刂剖?、脫硫室緊鄰進、出料池，位于地面；發酵池等用鋼構房蓋好，防止太陽曝曬和雨淋；控制室與發酵池用隔墻隔開，通過窗戶玻璃可見。每個發酵罐通過管道和閥門及泵與進、出料池相聯。這些連接的閥門、泵對原料顆粒的要求嚴格，顆粒大小不超過1 cm，否則易引起堵塞，特別是發酵池的入管口，而且養豬場的糞便中含有稻草（長度超過2 cm）、石頭、骨頭、消毒防疫瓶、豬毛等，這些雜質在過濾系統中要全部清除，稻草要鍘成細絲，以便混合加水攪拌后順暢進入發酵池發酵。沼氣池除了提供清潔能源外還可以提供沼液、沼渣。沼液、沼渣是有價值的有機肥，對當前提高農產品質量和改善土壤有益。

2 擴大戶用沼氣池原料來源的方法

戶用沼氣池發酵原料來源廣泛，有以下幾種。①富氮原料。例如人糞尿、豬糞、雞糞、牛糞、馬糞、羊糞、酒糟等，此類原料營養豐富或比較豐富，分解速度快，易消化，但碳少?，F階段富氮原料數量越來越少。②富碳原料。例如稻草、麥草、玉米秸稈、高粱秸稈、干紅薯藤等，這類原料分解速度慢，在自然溫度、缺氧條件下原料利用率低。③易分解原料。例如水葫蘆、水花生、水浮蓮、滿江紅、綠肥、青雜草等鮮料，只要切碎加點化肥、石灰稍加堆漚便可使用，分解速度快，產氣快，在農村到處都有。④下腳料。例如酒廠、屠宰場、豆腐廠等工廠排放有機廢物、污水等。⑤家庭有機垃圾。例如剩飯、剩菜、瓜果皮屑等，這種原料每家每戶都有[2]。

但不宜入沼氣池的物質有以下幾種。①電石、劇毒農藥、廢打火機、廢電池、剛噴灑過農藥的作物莖葉、剛消過毒的禽畜糞便都不能進入沼氣池，如果一旦以上物質被投入沼氣池內，應將沼氣池內的發酵料全部清除，并用清水將沼氣池沖洗干凈，然后重新加料啟動。②禁止把油麩、骨粉、面粉和磷礦粉加入沼氣池，防止產生對人體有嚴重危害的劇毒氣體——磷化氫。磷化氫不僅對甲烷細菌不利，而且人畜接觸后容易中毒。③核桃葉、銀杏葉、毛耳朵、黃花蒿、臭椿葉、泡桐葉、水杉、梧桐葉、苦楝葉、斷腸草、蓼拉子、煙梗等植物，也要嚴禁入池。

3 戶用沼氣池使用技術要點

沼氣池發酵原料的最適宜碳氮比是24∶1，在發酵原料缺乏時，確保人糞、尿入池，再加富碳原料和易分解的鮮料或下腳料或廚房有機垃圾即可[3]。因此，在沒有畜禽糞便的情況下秸稈、青料、廚房有機垃圾可作戶用沼氣池的原料。

加強沼氣池的使用管理是提高沼氣使用率的必要措施。一是合理進料、出料，大出料每年1～2次，入池原料要找好配方稱量后進行堆漚。保持沼氣池中的干物質濃度在8%～12%之間，大換料時要注意安全，以避免事故發生。二是經常小進小出料，沼氣池投料產氣2個月后要進料，一般每天每1 m3池內充新料1.5～2.5 kg，并做到出料、多積肥。三是每天攪拌1～2次，以防止浮料結殼，有助于提高產氣量[4]。

4 結語

過去戶用沼氣池利用人禽畜糞便作原料，有助于改善農村衛生問題，可為人們提供清潔能源?，F在，將廚房垃圾中的有機物和鮮料投入沼氣池，充分發揮了有機垃圾的作用。與此同時產生的沼渣、沼液可提供有機肥料，為種植業提供有機肥源[5]。如此以來，戶用沼氣池可以消除垃圾，產生沼氣，產生有機肥，一舉三得。因此，沼氣池建設是推動農村發展的有益途徑。

5 參考文獻

[1] 余坤，楊映禮，尹芳，等.漾濞縣農村戶用沼氣發展現狀及對策[J].現代農業科技，2018（1）：172-173.

[2] 吳洋.中外沼氣池應用研究及甘肅省發展戶用沼氣池對策建議[D].蘭州：蘭州大學，2011.

[3] 覃舟，唐洪興.以蠶沙為戶用沼氣池發酵原料的產氣試驗[J].可再生能源，2010，28（6）：88-90.

[4] 熊承永，李健，黃利宏.戶用沼氣池秸稈利用淺析[J].可再生能源，2003（3）：44-45.

[5] 劉暢.農村沼氣能源開發路徑研究[D].南昌：南昌大學，2017.