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[转载]高效制取沼气

已有 2016 次阅读 2010-4-17 17:20 |个人分类:gas|系统分类:博客资讯|文章来源:转载

2010-04-12 信息来源:中国农机设备总网
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高效制取沼气,首先要满足以下基本条件。

一、缺氧环境要具备

制取沼气,首先要有密封性能良好的沼气池,不漏水、不漏气,保证沼气池的厌氧发酵条件和输气、用气功能。

二、发酵原料是根本

在其他条件均一致的情况下,产气量取决于发酵原料的多少。一口容积为6立方米的水压式沼气池启动投料时,投料量约5立方米,发酵浓度通常在3%-4%,则应加入新鲜的人粪、猪粪800公斤或人粪、猪粪500公斤、草料类65公斤,再投入1-1.5立方米接种活性污泥和3立方米左右的污水。启动投料开始产气10天后,应进行日常投料管理。高温季节每天进料量为人粪、猪粪28公斤左右,就可维持每天产气1.2立方米左右;低温季节需每天进料人、猪粪36公斤左右,才能维持每天产气1.2立方米左右。

三、发酵菌种最关键

沼气的产生是一个微生物消化代谢过程。一般情况下,在原料、发酵温度等条件一致时,参与沼气发酵的微生物越多,产生的沼气越多。沼气中的甲烷含量越高,沼气的品质也就越好。

1.沼气发酵接种物的收集。把从自然界采集的含产甲烷菌丰富的活性污泥称作沼气发酵接种物。一般在以下两种情况下需投入发酵接种物:一是新池刚建好投料或旧池彻底大换料时,需加入发酵接种物,其添加量为投料量的20%-30%。如一个6立方米沼气池,启动投料量为5立方米,需投入1.0-1.5立方米的活性污泥作为接种物。在投足料液和接种物后,进行搅拌,把接种物与原料混合均匀后再封盖。二是当投料较多,料液酸化,无法正常发酵时,适当添加接种物,可以很快调节酸碱度(pH值),实现正常发酵。

沼气池启动投料时使用的活性污泥,最好是用产气正常的沼气池或牛舍旁的污水沟中的活性污泥。

2.沼气发酵接种物的添加方法。将活性污泥与发酵原料混合均匀,增强接触机会。在沼气池启动投料时,应将接种活性污泥与入池原料充分混合,这样生产沼气就会又好又快。平时要勤进料,沼气产量会很快增加。

四、发酵温度要控制

沼气发酵微生物是一种喜温微生物。在环境温度65℃以内,温度越高,其繁殖速度越快,腐殖功能越强,生产的沼气也就越多。农村户用沼气池大部分在自然温度下发酵(10℃-26℃),属于常温发酵。所以夏季沼气池产气量最多,春秋季节中等,冬季最少。据试验,在发酵浓度为5%、接种物20%的情况下,温度在10℃-30℃时,产气率为0.1-0.45立方米/立方米·天。

提高沼气发酵温度的主要措施有以下几条:

1.建池地点最好选择在猪舍内或猪圈下面。若建在室外,应选择背风向阳、地下水位较低的地方。

2.启动投料或大换料时,应在高温季节进行,气温低于15℃时不要启动。

3.加入沼气池的水,应是温度较高的有机废水、饮用水、池塘污水、河水或沼液,不能用有毒的工业废水。

4.冬季多加热性原料,适当提高发酵浓度 (启动时发酵浓度为3%-4%,正常运行时发酵浓度为6%-8%,冬季运行时要提高到8%-12%)。

5.入冬前半个月,应对室外沼气池或沼气池的室外部分用秸秆等覆盖,以增强沼气池的保温功能。

五、料液氧量要把住

如何控制发酵料液中的氧含量呢?第一,一次性投料不能太多太快,防止带进大量氧气。第二,加入沼气池的水,最好不要裸露于大气中的浅池水,更不得加入装有充氧设备的养鱼池水。第三,防止强氧化剂误入沼气池。

六、适当控制酸碱度

一个正常发酵的沼气池,其酸碱度(pH值)应在6.5-7.5之间。控制酸碱度的方法:第一,入池原料最好是混合原料。第二,发酵料液不宜太浓,使用全粪便原料总固体含量在6%-8%之间,使用草料较多的原料总固体含量可达10%。第三,要保证沼气发酵接种物的数量和活性。第四,要将入池原料与沼气发酵接种物尽量混合均匀,避免沼气池内的发酵料液局部酸化。

七、合理调节碳氮比

沼气发酵细菌消耗碳的速度是利用氮的速度的25-30倍。在其他条件都具备的情况下,入池原料的碳氮比应达到15∶1-25∶1,可使沼气发酵正常进行。如果比例失调,就会使微生物的生命活动和产气受到影响。因此,制取沼气不仅要有充足的原料,还要注意各种发酵原料的碳氮比。

发酵原料按营养成分分为富碳原料和富氮原料。

富碳原料:主要是指各种农作物秸秆和杂草,含碳量高,碳氮比通常超过30∶1,主要成分为木质素、纤维素、半纤维素和蜡质,代谢利用和产气速率较慢。以这类物质为原料时,需要进行预处理,以提高原料的利用率和产气速度。

富氮原料:这类原料主要是人、畜禽的粪便以及易腐生活垃圾。它们的氮元素含量较高,碳氮比一般都小于25∶1。粪便的颗粒较细,作为沼气池的原料,不必进行预处理。

除了秸秆、粪便等原料外,农村的一些水生植物,如水葫芦、水花生、水草等,繁殖速度快、产量高、碳氮比合适,容易被沼气发酵细菌利用,也是比较理想的原料。 


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