?????? 我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十一五”規(guī)劃和今年中共中央關(guān)于社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的決定都將農(nóng)村沼氣建設(shè)列為了一項(xiàng)重要內(nèi)容,作為推動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,解決農(nóng)村面源污染的重要措施,各級(jí)黨委、政府安排了大量資金支持農(nóng)村沼氣建設(shè),農(nóng)民建沼氣池的積極性也非常高。要充分發(fā)揮農(nóng)村沼氣的作用,除了科學(xué)設(shè)計(jì),嚴(yán)格施工,為農(nóng)戶提供合格的沼氣池之外,還要科學(xué)管理、安全管理,這樣才能實(shí)現(xiàn)沼氣建設(shè)的能源效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。????? 為了讓廣大群眾做到科學(xué)管理、安全使用,我們給大家介紹一些相關(guān)的知識(shí),供大家在今后沼氣建設(shè)和管理工作中應(yīng)用。
???? 一、沼氣產(chǎn)生的基本知識(shí)
????? 1、什么是沼氣?
????? 沼氣是大自然的產(chǎn)物,是有機(jī)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(chǎn)生的一種可燃性氣體,因?yàn)樽钕仍谡訚芍邪l(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(zhì)。
?????? 沼氣是一種無(wú)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?dú)?、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(diǎn)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(dāng)沼氣中甲烷含量為60%時(shí),其熱值為21520千焦/立方米,當(dāng)沼氣中甲烷含量為70%時(shí),其熱值為25111千焦/立方米。若用它來(lái)發(fā)電,可產(chǎn)生電力1.6kw。其有效熱值相當(dāng)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(chǎn)生多少沼氣?
?????? 農(nóng)村戶用沼氣池大多是用人、豬糞便來(lái)產(chǎn)生沼氣,據(jù)測(cè)定,一個(gè)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(jī)物量為0. 132kg,豬糞便中的總有機(jī)物量約為0.542kg,按每公斤有機(jī)干物產(chǎn)氣量0.4立方米計(jì)算,則一個(gè)成年人每天的糞尿可產(chǎn)生沼氣0.05立方米左右,一頭豬每天的糞便可產(chǎn)生沼氣約為0.20立方米左右。
?????? 5、農(nóng)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(chǎn)生1立方米沼氣需要2.5kg干物質(zhì),2.5kg干物質(zhì)相當(dāng)于15kg鮮糞。按此推算,產(chǎn)生1立方米沼氣,就需要3口人和4頭豬的糞便。因?yàn)檗r(nóng)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(qiáng),對(duì)原料的利用率高,產(chǎn)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(duì)原料的利用率低,產(chǎn)生的沼氣也會(huì)少一些。農(nóng)村沼氣池夏秋季節(jié)產(chǎn)氣多,冬季和初春產(chǎn)氣少,就是這個(gè)道理。
??????? 6、沼氣池怎樣才能快產(chǎn)氣、多產(chǎn)氣?
?????? 新建成的沼氣池或徹底大換料的沼氣池要快產(chǎn)氣,必須堅(jiān)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(chǎn)生沼氣較好的沼氣池的中、下層濃料液,接種物加入量應(yīng)占沼氣池總?cè)莘e的20%以上;
????? (2)應(yīng)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(shí)段(最好是晴天的下午)投料;
?????? (4)補(bǔ)充的水份最好是水溫較高的污水。
??????? 要使沼氣池多產(chǎn)生沼氣,必須堅(jiān)持做到以下三條:
??????? (1)按時(shí)、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(dòng)沼氣池內(nèi)料液。方法是從出料間挑一部分料液倒入進(jìn)料口,使沼氣發(fā)酵微生物與新進(jìn)原料充分混合。
??????? 7、哪些原料可以進(jìn)入沼氣池?哪些物質(zhì)不能進(jìn)入沼氣池?
廣大農(nóng)村中發(fā)酵原料能進(jìn)入沼氣池的有:人畜糞便,未被農(nóng)藥污染的農(nóng)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(shù)葉等屬于遲效性發(fā)酵原料。農(nóng)村沼氣池要保證產(chǎn)氣多、產(chǎn)氣快、產(chǎn)氣持久,最好是采用人畜糞便和秸桿的混合原料。
??????? 農(nóng)村沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生沼氣是一個(gè)微生物生命代謝過(guò)程,因此有些物質(zhì)是不能進(jìn)入沼氣池的,如殺蟲(chóng)劑、滅菌劑或剛噴灑過(guò)農(nóng)藥的糞便或秸桿等,有些植物有殺菌作用,也不準(zhǔn)進(jìn)入沼氣池,如桃葉、馬桑葉、大蒜苗、黃苓、馬錢(qián)子等。
??????? 農(nóng)村中還有些物質(zhì),也不要進(jìn)入沼氣池,如油枯、磷肥、油菜籽殼以及過(guò)多地加入雞糞等,因?yàn)檫@些物質(zhì)中含磷豐富,在厭氧條件下,產(chǎn)生磷化氫,當(dāng)磷化氫的含量達(dá)到0.56-0.84mg/L時(shí),只要半小時(shí)就會(huì)使人中毒死亡。
??????? 二、農(nóng)村沼氣池的日常管理
?????? 農(nóng)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(nóng)村沼氣池的日常管理應(yīng)遵循以下要求:
??????? 1、啟動(dòng)投料
?????? 沼氣池建成經(jīng)試水試氣確定合格后,就要開(kāi)始投料啟動(dòng),鑒于農(nóng)村沼氣建設(shè)的特點(diǎn),一般都采用“高菌種、低濃度”啟動(dòng)工藝。所謂“高菌種”就是在初次投料時(shí),將接種物投足(達(dá)總?cè)莘e的20%以上),所謂“低濃度”就是起始時(shí)發(fā)酵原料不宜一次加得過(guò)多,原料太多,容易酸化,即使產(chǎn)氣,也是氣中二氧化碳含量高,沒(méi)多大用處。以8立方米沼氣池為例,啟動(dòng)投料時(shí),應(yīng)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(shí)加入,該池就會(huì)很快產(chǎn)氣,并且產(chǎn)生的沼氣中,甲烷含量可以達(dá)到60%左右,達(dá)到理想的燃燒效果。
?????? 2、日常管理
????? 沼氣池啟動(dòng)投料正常產(chǎn)生沼氣后,就進(jìn)入沼氣池的日常管理,重點(diǎn)是做到“四勤”,即勤進(jìn)料、勤攪拌、勤出料、勤檢查。
????? 勤進(jìn)料。就是堅(jiān)持每天將豬圈的豬糞定時(shí)加入沼氣池。勤進(jìn)料才能保證沼氣池產(chǎn)生沼氣的有機(jī)物原料,若進(jìn)料間隙時(shí)間太長(zhǎng),沼氣池的產(chǎn)氣量會(huì)下降,若長(zhǎng)期不進(jìn)料而一次又進(jìn)得較多,既可能造成發(fā)酵液酸化,產(chǎn)生沼氣中甲烷含量低、熱值不高,同時(shí)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(chǎn)生量多質(zhì)優(yōu)的沼氣,就必須做到入池原料與產(chǎn)甲烷微生物混合均勻,沼氣池要攪拌就是滿足新進(jìn)料與產(chǎn)甲烷微生物混合均勻的條件,大型沼氣工程均設(shè)置有攪拌設(shè)備,但農(nóng)村戶用沼氣池因受投資的限制,沒(méi)安裝攪拌設(shè)備,在通常情況下,農(nóng)村沼氣池的攪拌靠在出料間挑發(fā)酵液往進(jìn)料口迅速倒入的方法,只要堅(jiān)持經(jīng)常這樣做,可以達(dá)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。“三結(jié)合”沼氣池,天天有人畜糞便和豬圈清洗用水進(jìn)入,若不定期出料,既會(huì)占據(jù)沼氣池的氣箱,還會(huì)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(jìn)料在沼氣池內(nèi)的停留時(shí)間,降低沼氣的產(chǎn)氣效果。農(nóng)村戶用沼氣池平時(shí)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(mén)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(wèn)題,及時(shí)進(jìn)行處理,以保證正常使用。
??????? 三、農(nóng)村戶用沼氣池常見(jiàn)故障及處理方法
?????? 農(nóng)村沼氣池修在千家萬(wàn)戶,用戶管理水平千差萬(wàn)別,用于沼氣池發(fā)酵的原料差異很大,因此,在實(shí)際工作中,發(fā)生一些技術(shù)故障是不奇怪的,并且也是可以處理的。
?????? 農(nóng)村沼氣池的故障,主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:
?????? 一是因修建質(zhì)量不合格造成的漏水、漏氣;
?????? 二是因投料、管理不科學(xué)造成的發(fā)酵受阻;
?????? 三是因配件材質(zhì)質(zhì)量不好或安裝不規(guī)范造成的使用病態(tài)。
?????? 產(chǎn)生第一種病態(tài)是沼氣發(fā)酵裝置的問(wèn)題;產(chǎn)生第二種病態(tài)是發(fā)酵過(guò)程中酸化與產(chǎn)甲烷化不平衡的問(wèn)題;產(chǎn)生第三種病態(tài)是配件選擇及安裝的問(wèn)題。我們只要從建池的設(shè)計(jì)開(kāi)始,按有關(guān)規(guī)范、規(guī)程嚴(yán)格把關(guān),這些問(wèn)題是可以避免的。
??????? 下面結(jié)合我們的實(shí)踐,分別闡述一些常見(jiàn)故障的產(chǎn)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(shí)預(yù)留的抽(舀)水孔;
?????? a.2. 池底板與池墻交接處;
?????? a.3. 進(jìn)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(dǎo)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(yù)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(yīng)至土層,先用粘黃泥加舊綿花拌合均勻,以手搗成團(tuán),落地開(kāi)發(fā)的泥團(tuán),用力扎緊,再用配制的膨脹細(xì)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(jìn)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(yīng)用水泥砂漿裝填,然后再刷素水泥漿和涂料;
?????? b.2. 安裝導(dǎo)氣管部位漏氣,目前農(nóng)村沼氣池的導(dǎo)氣管大多采用無(wú)底玻璃瓶,Ф20UPVC給水管或者金屬管等三種材料,無(wú)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(méi)有其它材料代替。無(wú)底玻璃瓶四周漏氣處理,若玻璃瓶已破損,應(yīng)該重新更換,新安裝的玻璃瓶應(yīng)外部清潔干凈,最好用砂輪磨砂,內(nèi)外均用水泥砂漿抹光;Ф20UPVC硬質(zhì)塑料管四周漏氣,應(yīng)將砼或磚拱鑿一圈,洗凈后再重新用高標(biāo)號(hào)砂漿(注意水灰比不宜過(guò)大)重新填補(bǔ),有條件的可在補(bǔ)水泥砂漿前用瀝青麻絲扎一圈,效果更好。