曾海明
(山東省嘉祥縣科技局,嘉祥 272400)
秸稈做沼氣發(fā)酵原料主要是采用麥秸、玉米、花生、大豆等作物秸稈做沼氣發(fā)酵原料,通過添加秸稈發(fā)酵菌劑,制取沼氣的方法。農(nóng)村常用的秸稈沼氣主要分為全秸稈沼氣發(fā)酵和秸稈與人畜糞便混合沼氣發(fā)酵。各種不同的發(fā)酵工藝,投料時原料的搭配比例和補料量不同。
在投料時可一次性將原料備齊,并采用濃度較高的發(fā)酵方法。一口8m3沼氣池,需秸稈400kg、1 kg秸稈發(fā)酵菌劑、15 kg左右碳銨、4 000kg左右水,10%~30%的接種物,產(chǎn)氣可持續(xù)8~10個月。
該技術(shù)具體工藝流程:秸稈預(yù)處理—堆漚—投料—加水封池—點火試氣。
農(nóng)作物秸稈通常是由木質(zhì)素、纖維素、半纖維素、果膠和蠟質(zhì)等化合物組成,其產(chǎn)氣特點是分解速度較慢,產(chǎn)氣周期較長。使用這種原料在入池前需進行預(yù)處理,以提高產(chǎn)氣效果。首先將秸桿鍘成3cm(1寸長)左右。將秸稈鍘短或粉碎到3cm以下,玉米秸稈用揉搓機粉碎,稻草和麥秸用鍘草機粉碎,每立方米沼氣池需秸稈50kg以上。按每100kg秸稈加100kg水的比例混合均勻,潤濕15~24小時。翻動秸稈,使秸稈于水混合均勻,最終使秸稈含水率達到65%~70%。
氣溫低時,宜采用坑式堆漚:把秸稈踩緊堆成30cm(一尺)厚左右,潑2%的石灰澄清液并加10%的糞水(即100kg秸稈,用2kg石灰澄清液,10 kg糞水)或把秸稈發(fā)酵劑均勻的摻入秸稈中,把碳銨用水稀釋均勻的潑到秸稈發(fā)酵原料上。照此方法鋪3~4層,堆好后用塑料薄膜覆蓋,將秸稈堆成垛 (1.2~1.5m寬、1.0~1.5m高),并在堆垛的周圍及頂部每隔30~50cm打一個孔,以利通氣。用薄膜或秸稈將堆垛的四周及頂部蓋上,底部留縫隙通氣。待堆垛內(nèi)溫度達到50℃以上后,維持3天,當堆垛能看到一層白色菌絲時,便可做發(fā)酵原料。
先將碳銨溶于水,與接種物和堆漚好的秸稈一起混合均勻加入沼氣池內(nèi),入池的發(fā)酵原料不要壓實,以松散為好,池內(nèi)進料口下口,直徑1m的地方不要堆漚發(fā)酵原料,以便以后暢通進料。然后蓋住活動蓋和進出料口上口,最后補水至要求的正常水位池內(nèi)堆漚發(fā)酵夏天2~5天,冬天5~7天,堆漚期間每天觀察池內(nèi)的料溫,當料溫升高40~50℃,在維持1~3天即可倒入曬好的水。補水至要求的正常水位。池內(nèi)堆漚期間啟動時的料液干物質(zhì)含水量控制在6%~8%。農(nóng)村沼氣發(fā)酵的適宜溫度為15~25℃。因而,在投料時宜選取氣溫較高的時候進行,宜在3月份準備原料,4月份投料,等到7~8月份溫度升高后,有利于沼氣發(fā)酵的完全進行,充分利用原料。在具體某一天什么時間投料,則宜選取中午進行投料。
原料和接種物入池后,要及時加水,要控制好發(fā)酵料液的濃度。夏季發(fā)酵料液濃度以6%左右為好;冬季發(fā)酵料液濃度以8%~10%為宜。以料液量約占沼氣池總?cè)萘糠e的80%~85%為宜。然后將蓋密封。
沼氣發(fā)酵啟動初期,通常不能點燃。因此,當沼氣壓表壓力達到2kg以上時,排放1~2天廢氣后進行放氣試火。所產(chǎn)沼氣可正常燃燒使用時。
一口8m3沼氣池,需糞便 (牛、馬、羊、鴨等,豬糞 0.7m3即可) 1m3,秸稈 300kg、0、5~1kg秸稈發(fā)酵菌劑、5kg左右碳銨、4 000kg左右水,10%~30%的接種物,產(chǎn)氣可持續(xù)8~10個月。
該技術(shù)具體工藝流程:秸稈處理與糞便混合—堆漚—投料—加水封池—點火試氣。
首先將秸稈鍘成3cm(1寸長)左右,然后與糞便混合。要注意含碳素原料和含氮素原料的合理搭配,鮮糞和作物秸稈的重量比為2∶1左右,以使碳氮比為20~30∶1為宜。
把秸稈和糞便混合均勻,如果人畜糞便的數(shù)量不夠,可添加適量的碳酸氫銨等氮肥,以補充氮素?;旌显咸?,要加足水,然后用薄膜覆蓋,堆漚7天左右,便可作發(fā)酵原料。
將預(yù)處理的原料和準備好的接種物混合在一起投入池內(nèi),池內(nèi)堆漚期間料液干物質(zhì)含水量控制在6%~8%。入池的發(fā)酵原料不要壓實,以松散為好,池內(nèi)進料口下口,直徑1m的地方不要堆漚發(fā)酵原料,以便以后暢通進料。然后蓋住活動蓋和進出料口上口,池內(nèi)堆漚發(fā)酵夏天 1~2天,冬天 3~5天。
當發(fā)酵原料料溫升高40~50℃,在維持1~2天,即可倒入稀人糞尿、曬好的水和接種物入池,沼氣發(fā)酵濃度控制在6%~10%。夏季發(fā)酵料液濃度以6%左右為好;冬季發(fā)酵料液濃度以8%~10%為宜。以料液量約占沼氣池總?cè)萘糠e的80%~85%為宜。加水攪拌均勻后,要及時將池密封。
沼氣發(fā)酵啟動初期,通常不能點燃。因此,當沼氣壓表壓力達到2Kp以上時,應(yīng)進行放氣試火。所產(chǎn)沼氣可正常燃燒使用時,沼氣發(fā)酵的啟動階段即告完成。
注意事項
(1)不是所有的植物都可作為沼氣發(fā)酵原料,例如,桃葉、百部、馬錢子果、元江金光菊、元江黃芩、植物生物堿、地衣和木本枝條。剛打過農(nóng)藥的農(nóng)作物秸稈和青草不能投入沼氣池內(nèi)。
(2)酸金屬化合物、鹽類和剛消過毒的禽畜糞便、洗衣粉水、廢農(nóng)藥、廢電池等,都不能進入沼氣池。它們對沼氣發(fā)酵有較大的抑制作用,故不能作為沼氣發(fā)酵原料。