嘉祥縣秸稈沼氣利用技術(shù)與探討

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(shí)原料的搭配比例和補(bǔ)料量不同。

1 采用全秸稈進(jìn)行沼氣發(fā)酵

在投料時(shí)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(gè)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(diǎn)火試氣。

1.1 秸稈預(yù)處理

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(diǎn)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(jìn)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(jī)粉碎，稻草和麥秸用鍘草機(jī)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(shí)。翻動秸稈，使秸稈于水混合均勻，最終使秸稈含水率達(dá)到65%～70%。

1.2 堆漚

氣溫低時(shí)，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(gè)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(dá)到50℃以上后，維持3天，當(dāng)堆垛能看到一層白色菌絲時(shí)，便可做發(fā)酵原料。

1.3 投料

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(shí)，以松散為好，池內(nèi)進(jìn)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(jìn)料。然后蓋住活動蓋和進(jìn)出料口上口，最后補(bǔ)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(dāng)料溫升高40～50℃，在維持1～3天即可倒入曬好的水。補(bǔ)水至要求的正常水位。池內(nèi)堆漚期間啟動時(shí)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(shí)宜選取氣溫較高的時(shí)候進(jìn)行，宜在3月份準(zhǔn)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(jìn)行，充分利用原料。在具體某一天什么時(shí)間投料，則宜選取中午進(jìn)行投料。

1.4 加水封池

原料和接種物入池后，要及時(shí)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。

1.5 放氣試火

沼氣發(fā)酵啟動初期，通常不能點(diǎn)燃。因此，當(dāng)沼氣壓表壓力達(dá)到2kg以上時(shí)，排放1～2天廢氣后進(jìn)行放氣試火。所產(chǎn)沼氣可正常燃燒使用時(shí)。

2 采用農(nóng)作物秸稈與人畜糞便混合發(fā)酵

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(gè)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(diǎn)火試氣。

2.1 秸稈處理與糞便混合

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。

2.2 堆漚

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(bǔ)充氮素?；旌显咸桑幼闼?，然后用薄膜覆蓋，堆漚7天左右，便可作發(fā)酵原料。

2.3 投料

將預(yù)處理的原料和準(zhǔn)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(shí)，以松散為好，池內(nèi)進(jìn)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(jìn)料。然后蓋住活動蓋和進(jìn)出料口上口，池內(nèi)堆漚發(fā)酵夏天 1～2天，冬天 3～5天。

2.4 加水封池

當(dāng)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?dāng)嚢杈鶆蚝?，要及時(shí)將池密封。

2.5 放氣試火

沼氣發(fā)酵啟動初期，通常不能點(diǎn)燃。因此，當(dāng)沼氣壓表壓力達(dá)到2Kp以上時(shí)，應(yīng)進(jìn)行放氣試火。所產(chǎn)沼氣可正常燃燒使用時(shí)，沼氣發(fā)酵的啟動階段即告完成。

注意事項(xiàng)

（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(jìn)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。