R U RAL EN ER GY No.42000(92Issue i n All)・20・
沼气正常发酵的工艺条件
孙进杰赵丽兰(山东省蓬莱市农业局蓬莱265600)
(1)厌养环境在厌氧发酵过程中,大多数不产甲烷微生物为厌氧菌,须要在无氧条件下,将复杂的有机物质分解成简单的有机酸等。
产甲烷菌则是专性厌养菌,氧对产甲烷菌不仅不会起促进作用,相反会起到毒害、抑制作用。
因此,修建沼气池要确保池壁不渗水、不漏气。
(2)发酵原料在厌氧发酵过程中,原料既是产生沼气的基质,又是沼气发酵微生物赖以生存的养料来源。
除了矿物油和木质素外,自然界中的有机物质一般都能被微生物发酵产生沼气,但不同的有机物有不同的产气量和产气速度。
较难分解的有机物质,在投料前要进行切碎、堆沤等预处理。
若有机物已经过牲畜肠胃消化、阴沟厌养消化及工业发酵,因此,粪便、阴沟污泥、酒厂废液、酵母厂废水、豆制品厂废水及纸浆废水等都是较好的沼气发酵原料。
(3)发酵温度沼气发酵与温度有密切的关系,在一定温度范围内,温度越高,产气量也越高。
但是产气量并不与温度的增高呈正比,在30～60℃之间有两个产气高峰:一个介于30～40℃之间,另一个介于50～60℃之间,这是因为有两个不同的微生物群在起作用。
另外,沼气发酵温度突然上升或下降,对产气量有明显的影响。
若温度突然上升或下降5℃,产气量会显著降低,若变化过大,则产气过程停止。
为防止沼气发酵温度的突变,沼气池应采取必要的保温措施。
将沼气池建于温室大棚内(夏季遮阴),是防止温度突变的有效措施之一。
(4)p H值沼气微生物的正常生长、代谢需要适中的p H值(6.5～7.5),p H值在6.4以下和7.6以上都会对产气产生抑制作用。
p H值在5.5以下时,产甲烷菌的活动完全受到抑制。
在沼气发酵过程中,池内p H值会有规律地发生变化。
在发酵初期,池内产生大量的酸,p H值下降。
随后,氨化作用产生的一部分氨,会中和掉一部分酸,同时,由于产甲烷活动利用了大量的挥发酸,会使p H 值恢复正常。
这就是说,在正常情况下,沼气发酵过程中的p H值变化是一个自然平衡过程,一般不须要进行人为的调节。
但如果配料不当,或操作管理不合理,可能会导致大量挥发酸积累,从而使p H值下降。
在日常管理中,可能会遇到p H值过高或过低影响产气的情况,此时便须要进行人为调节。
调节方法有以下几种,一是经常换料(少量),以稀释发酵液中的挥发酸,提高p H值;二是向池中加入适量的草木灰或氨水,调节p H值;三是适当加入牛、马粪便,并加水冲淡,此法可用于p H值过高时。
(5)接种物在发酵过程中,菌种质量的好坏、数量的多少将直接影响到产气率的高低。
实际操作中,要视发酵原料的不同,决定是否须要接种。
如果原料是粪便及其他已发酵过的原料,由于本身含有大量的发酵微生物,不须要接种。
如果原料是工、农业废水,由于这些物质不含有发酵微生物或数量太少,入池后,必须加入足够量的接种物。
接种物可以从自然界中方便地获得,阴沟污泥、粪坑底脚污泥等都可作接种物。
如果条件允许,在沼气池大换料时,采用发酵液作为接种物,可以取得同样好的结果。
加入接种物的数量,要视接种物的来源确定。
如果采用沼气池发酵液作接种物,接种量应占总发酵料液的30%以上;若采用沼
2000年第4期(总第92期)农村能源・21・
气池底层沉渣作接种物,接种量应占总发酵料液的10%以上。
使用秸秆作发酵原料时,须要加大接种物数量,接种量一般要大于秸秆总重量。
(6)添加剂和抑制剂能促进有机物分解,并能提高产气率的各种物质统称为添加剂。
添加剂的种类很多,包括一些酶类、无机盐类、有机物和其它无机物等。
在日常操作中,分别向发酵液中添加少量的硫酸锌、磷矿粉、碳酸钙、炉灰等,均可不同程度地提高产气率及甲烷含量。
在以牛粪为发酵原料的沼气池中,添加少量尿素,可加快产气速度、提高产气量和原料分解率,添加适量CaCO3,可促进沼气的产生,并会提高沼气中甲烷的含量。
相反,有许多化学物质能抑制发酵微生物的生命活动,这类物质被称为抑制剂。
抑制剂的种类也很多,包括酸类、醇类、苯、氰化物及去垢剂等。
此外,各类农药,特别是剧毒农药,都具有极强的杀菌作用,即使是微量,也可能破坏正常的沼气发酵过程。
为了更好地利用沼气,在沼气池日常管理中,一定要适当地使用添加剂、抑制剂。
(7)搅拌沼气池在不搅拌的情况下,发酵料液明显地分成结壳层、清液层、沉渣层,严重影响发酵效果。
对沼气池进行搅拌,可使池内温度均匀,使微生物与发酵原料充分接触,加快发酵速度,提高产气量。
在日常管理中,可视发酵规模大小,采取不同的搅拌方法。
①机械搅拌,机械搅拌器安装在沼气池液面以下,定位于上、中、下层皆可。
如果料液浓度高,安装要偏下一些。
此种搅拌法较适合于小型沼气池。
②液搅拌,用人工或泵使沼气池内的料液循环流动,以达到搅拌的目的。
③气搅拌,将沼气池产生的沼气,加压后从池底部冲入,利用产生的气流,达到搅拌的目的。
液搅拌和气搅拌较适合于大、中型的沼气工程。
收稿日期:2000-03-06
花生施用沼肥增产技术
花生施用沼肥可以防止植株早衰,减少病虫害,产量可提高20%以上,而且果大粒饱,每百克果数减少4～6个。
沼肥种植花生具体方法如下。
(1)施足底肥以沼渣作底肥,按16.5 t/h m2撒匀,然后翻地、整墒待播。
(2)沼液浸种在播种前,将花生种子放入蛇皮袋内,扎紧袋口,用绳子将口袋吊入正常产气的沼气池的出料间中层沼液中,浸泡8h,取出后用清水洗净,沥干水分后播种。
(3)追施沼肥在花生开花期和结果期各追施沼肥一次。
施用方法是将沼液兑入水中,顺水施于大田,或按沼液∶水=1∶3的比例将沼液稀释后灌施,每次施7500k g/h m2。
(4)叶面喷施沼肥在开花期连续对花生进行2～4次叶面喷施,每次间隔10d左右,每次喷施450k g/h m2沼肥,喷施沼肥浓度为3∶7(沼液∶水)。
(5)注意事项①用于浸种和叶面喷施的沼液,必须是大换料后2个月以上(新建沼气池须3个月以上)正常产气的沼气池内的沼液,用于液面喷施的沼液最好是经过澄清过滤后的沼液。
②浸种前,要将沼气池出料间内的浮渣和杂物清除干净,同时用粪瓢在出料间搅拌数次,然后将种子浸入沼液。
③叶面喷施沼肥应选在无风的阴天或晴天的早晨、傍晚进行,喷施叶面时应侧重喷施叶背面。
④追施沼肥时,不能直接施用原液,以防止烧苗。
⑤花生生长期的管理方法按常规进行。
(河南省濮阳市农村能源环保站李文兵)。