农村家用沼气池的运行和管理Word下载.docx
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含氮量高的原料，发酵快，因此应合理搭配。
鲜粪和作物秸秆的重量比为2：
1左右，以使碳氮比为30：
1为宜。
鉴于我国农村畜牧业的发展，牲畜粪便日益增多，为方便进、出料和充分利用畜便资源，目前提倡纯粪便作为沼气发酵原料。
1.碳氮比正常的沼气发酵要求一定的原料碳氮比。
因此，在原料配比中， 除了考虑上述产气特性外，还应考虑有适当的碳氮比。
实践证明，原料的碳氮比过高（30/1以上），发酵就不易启动，而且影响产气效果。
农村沼气发酵原料的碳氮比以多少为适宜，目前看法不一。
有些学者认为在沼气发酵中，原料的碳氮比要求不很严格。
根据我国农村发酵原料是以农作物秸秆的人、畜粪便为主的情况，在实际应用中，原料的碳氮比以20-30：
1搭配较为适宜。
碳氮比较高的发酵原料如农作物秸秆，需要同含氮量较高的原料，如人畜粪便配合以降低原料的碳氮比，取得较佳的产气效果，特别是在第一次投料时，可以加快启动速度。
在使用作物秸秆为主要发酵原料时，如果人畜粪便的数量不够，可添加适量的碳酸氢铵等氮肥，以补充氮素。
2.浓度在沼气发酵中保持适宜的发酵料液浓度，对于提高产气量，维持产气高峰是十分重要的。
发酵料液浓度是指原料的总固体（或干物质）重量占发酵料液重量的百分比。
国内外研究资料表明：
能够进行沼气发酵的发酵料液浓度范围是很宽的，以1%-30%，甚至更高的浓度都可以生产沼气。
在我国农村，根据原料的来源和数量，沼气发酵通常采用具%-10%的发酵料液浓度是较适宜的。
在这个范围内，夏季由于气温高，原料分解快，发酵料液浓度可适当低一些，一般以6%左右为好；
在冬季，由于原料分解较慢，应适当提高发酵料液浓度，通常以10%为佳。
同时，对于不同地区来讲，所采用适宜料液浓度也有差异，一般来说，北方地区适当高些，南方地区可以低些。
总之，确定一个地区适宜的发酵料液浓度，要在保证正常沼气发酵的前提下，根据当地的不同季节的气温，原料的数量和种类来决定。
合理的搭配原料，才能达到均衡产气的目的。
从经济的观点分析，适宜的发酵料液浓度不但应获得较高的产气量，而且应有较高的原料利用率。
3．粪草比人畜便和秸秆是我国农村最主要的发酵原料，也是产气性质有较大区别的两类原料。
由于我国农村现在普遍采用秸秆和粪混合的发酵原料，根据所要用的原料确定适宜的烘草比例是很重要的。
实践证明，既使原料相等由于粪和草的比例不同，发酵产气效果差异是很大的。
所谓粪草比，是指投入的发酵原料中，粪草的重量与秸秆类重量之比。
试验表明，采用半连续发酵或批量发酵工艺，在沼气池第一次投料启动时，混合原料中的粪草比是影响产气效果的一个重要因素。
考虑到农村目前的实际情况，在生产应用中，粪草比一般应达到2：
1以上，不宜小于1：
1。
如果粪草比小于1，为了加快启动速度，提高产气量，需要采取措施，如可添加适量的氮素化肥。
（三）原料堆沤
1．原料堆沤的作用原料（包括粪和草）预先沤制进行沼气发酵，使沼气中甲烷含量基本上是呈直线上升，加快产气速度。
秸秆类原料进行预先堆沤后用于沼气发酵，有很多好处：
①在堆沤过程中，原料中带进去的发酵细菌大量生长繁殖，起到富集菌种的作用；
②堆沤腐熟的物料进行沼气池后可减缓酸化作用，有利于酸化和甲烷化的平衡；
③秸秆原料经堆沤后，纤维素变松散，扩大了纤维素分解菌与纤维素的接触面，大大加速纤维素的分解速度，加速沼气发酵过程的进行；
④堆沤腐烂的纤维素原料含水量较大，入池后很快沉底，不易浮面结壳；
⑤原料堆沤后体积缩小，便于装池。
2．堆沤的方法秸秆堆沤的方法有种：
（1）采用高温堆肥的办法进行秸秆堆沤：
根据不同地区和不同季节的气候特点，采用不同方式。
在气温较高的地区或季节，可在地面进行堆沤；
在气温较低的地区或季节可采用半坑式的堆沤方法；
而在严寒地区或寒冬季节可采用坑式堆沤方式。
由于这一办法是一种好氧发酵，需要通入尽量多的空气和排除二氧化碳。
坑式或半坑式堆沤应在坑壁上从上到下挖几条小沟，一直通到底。
同样也应插几个出气孔。
堆沤的程序：
首先将秸秆铡成一寸长（3.3cm）左右，铺10cm厚左右，泼2%的石灰澄清液和1%左右的粪水（对秸秆的重量比），同时还补充一些清水（最好是污水）。
直到原料吃够水后再铺第二层。
依次再铺第三层、第四层。
堆好后用稀泥封闭或用塑料膜覆盖。
气温较高的季节堆沤2-3天；
气候较低季节，一般堆沤5-7天，即可作发酵原料。
从直观来看纤维已变松软，颜色已成咖啡色，即已达到要求，不宜再继续堆沤，以免原料损失过大。
（2）农村中通常采用一种更为简单的堆沤方法，就是将秸秆直接堆入在地面上踩紧泼上述数量石灰水和粪水，最好是沼气发酵液，并用稀泥或塑料布密封让其缓慢发酵（在发酵初期是好氧发酵随后逐渐转入厌氧发酵）。
这种方法效果比较缓慢，需要较长的时间，分解液流失比较严重。
但方法简便，热能损耗较少，也比较适合目前农村的实际情况。
而且有富集发酵菌的作用。
为了克服分解液的流失，还有的地方对这种堆沤方式做了进一步改进，既在堆沤池进行堆沤。
这样可以避免分解液的流失，原料损失很小，除了固体物能够充分利用外，分解液的产气速度更快。
在沼气池产气量不高时，加入一些堆沤池里的分解液可以很快提高产气量。
二、接种物
（一）接种物的作用
有机废物厌氧分解产生甲烷的过程，是由多种沼气微生物来完成的。
因此，在沼气发酵池启动运行时，加入足够的所需微生物特别是产甲烷微生物作为接种物（亦称菌种）是极为重要的。
原料以堆沤而又添加活性污泥作接种物，产甲烷速度很大，第六天所产沼气中的甲烷含量可达50%以上。
发酵33天，甲烷含量达到72%左右。
这说明沼气发酵必须有大量菌种，而且接种量的大小与发酵产气有直接的关系。
（二）接种物的富集培养
为了获得足够的质量好的接种物，必须对接种物进行富集培养。
富集培养的主要办法是：
选择活性较强的污泥，使其逐渐适应发酵的基质和发酵温度，然后逐步扩大，最后加如沼气池作为接种物。
（三）接种物的来源
城市下水污泥、湖泊、池塘底部的污泥、粪坑底部沉渣都含有大量沼气微生物，特别是屠宰场污泥、食品加工厂污泥，由于有机物含量多，适于沼气微生物的生长，因此是良好的接种物。
大型沼气池投料时，由于需要量大，通常可用污水处理厂厌氧消化池里的活性污泥作接种物。
在农村，来源较广、使用最方便的接种物是沼气池本身的污泥。
（四）接种量
对农村沼气发酵来说采用下水道污泥作为接种物时，接种量一般为发酵料液的10%-15%，当采用老沼池发酵液作为接种物时，接种数量应占总发酵料液的30%以上，若以底层污泥作接种物时，接种数量应占总发酵料液的10%以上。
使用较多的秸秆作为发酵原料时，需加大接种物数量，其接种量一般应大于秸秆重量。
三、家用沼气池的启动
新池或大换料的沼气池，经过一段时间养护，试压后确定不漏气不漏水，即可投料。
（一）准备
发酵原料按要求做好"
预处理"
。
并准备好接种物，接种物数量，以相当于发酵原料10%-30%为宜。
（二）投料
将准备好的发酵原料和接种物混合在一起，投入池内。
所投原料的浓度不宜过高，一般控制在干物质含量4%-6%为宜。
以粪便为主的原料，浓度可适当低些。
（三）加水封池
发酵池中的料液量应占池容积的85%，剩下的15%作为气箱。
加水后立即将活动盖密封好。
（四）放气试火
当沼气压力表上的水柱达到40cm以上时，应放气试火。
放气1-2次后，由于产甲烷菌数量的增长，所产气体中甲烷含量逐渐增加，所产生的沼气即可点燃使用。
（五）启动完成
当池中所产生的沼气量基本稳定，并可点燃使用后，说明沼气池内微生物数量、酸化和甲烷化细菌的活动已趋于平衡，PH值也较适宜，这时沼气发酵的启动阶段结束，进入正常运转。
四、沼气池的日常管理
（一）要经常进出料
为保证沼气细菌有充足的食物和进行正常的新陈代谢，使产气正常而持久，就要不断地补充新鲜的发酵原料、更换部分旧料，做到勤加料、勤出料。
1.进出料的数量根据农村家用池发酵原料的特点，一般每隔5-10天进、出料的各5%为宜。
也可按每立方米沼气量进干料3-4kg计算。
对于"
三结合"
的池子，由于人、畜粪尿每天不断自动流入池内，因此，平时只需添加堆沤的秸秆发酵原料和适量的水，一保持发酵原料在池内的浓度。
同时也要定期小出料，以保持池内一定数量的料液。
2.平时进、出料应注意的问题①原则上是出多少、顺序为先出后进；
②出料时应使剩下的料液液面不低于进料管和出料管的上沿，以免池内沼气从进料管和出料管跑掉；
③出料后要及时补充新料，若一次发酵原料不足，可加入一定数量的水，以保持原有水位，使池内沼气具有一定的压力。
3.大换料应注意的问题为满足沼气菌的新陈代谢和农田季节用肥的需要，一般大换料的时间安排在春季和秋季进行。
（1）大换料前20-30天，应停止进料，以免浪费发酵原料。
（2）大出料后应及时加足新料，使沼池能很快重新产气和使用。
（3）大出料时应清楚沼气池内的全部残渣和部分料液，要留下10%-30%以活性污泥为主的料液作为接种物，以加快沼气池的启动，做到产气快。
（二）要经常搅拌
这是提高产气率的一项重要措施。
如不经常搅拌，就会使池内浮渣层形成很厚的结壳，阻止下层产生的沼气进入气箱，降低产气量。
农村家用池一般没有安装搅拌装置，可用下面两种方法：
①从进出口搅拌；
②从出料间掏出数桶发酵液，再从进料口将此发酵液冲到池内，也起到搅拌池内发酵原料的作用。
（三）要经常测定和调节发酵液的PH值
沼气细菌适宜在中性或微碱性环境条件下生长繁殖（PH6.8-7.6），酸碱性过强（PH小于6.5或大于8）都对沼气细菌活动不利，使产气率下降，为加速产气可采取以下调整措施：
①加入适量的草木灰；
②取出部分发酵原料，补充相等数量或稍多一些的含氮发酵原料和水；
③将人、畜粪尿拌入草木灰，一同加到沼气池内；
④加入适量的石灰水，但不能加入石灰，而是加入石灰水的澄清液。
同时还要把加入池内的澄清液与发酵液混合均匀，避免强碱对沼气细菌活动的破坏。
此外，为保证沼气发酵不致遭到破坏，必须禁止加入各种大剂量的发酵阻抑物，特别是剧毒农药和各种强杀菌剂。
对因这种原因而遭到破坏的沼气池，需将池内的发酵原料全部清除，再用清水将沼气池冲洗干净，然后才能重新投料启动。
（四）要经常调节水量
朝气池内水分过多或过少都不利沼气细菌的活动和沼气的产生。
若含水量过多，发酵液中干物质含量少，单位体积的产气量就少；
若含水量过少，发酵液太浓，容易积累大量有机酸发酵原料的上层就容易结成硬壳，使沼气发酵受阻，影响产气量。
（五）安全管理与安全用气
（1）沼气池的进、出料口要加盖，以免小孩和牲畜掉进去，造成人、畜伤亡。
同时也有助于保温。
（2）要经常观察水柱压力表。
当池内压力过大时不仅影响产气，甚至有可能冲掉池盖。
如果池盖被冲开，应立即熄灭附近的烟火，以免引起火灾。
在进料和出料时也要随时注意观察水柱压力表上的变化。
在进料时如果压力过大，应打开导气管放气，并要减慢进料的速度。
出料时如果水压表上出现负压则应暂时停止用气，等到恢复正常后才能用气。
（3）严禁在沼气池内出料口或导气管口点火，以免引起火灾或造成回火，致使池内气体猛烈膨胀，爆炸破裂。
（4）沼气灯和沼气炉不要放在衣服、柴草等易燃品附近，点火或燃烧时也要注意安全。
特别应经常检查输气系统是否漏气和是否畅通。
若有漏气，应及时采取措施使空气流通，充分换气后才能点火。
若发生导气管道堵塞须马上清理。
五、常见故障及处理方法
（一）"
病态池"
的诊断与治理
"
有两种情况：
一是由于漏水漏气产生的病态；
另一种是发酵受到阻抑而产生的病态。
前者是沼气的问题，应采取措施进行修补。
后者是发酵过程中酸化与甲烷化不平衡所造成，为肉眼看不到，只有进行微生物和生物化学分析才能查明。
通过实验表明产气的好坏与乙酸的关系甚大。
产气好的沼气池乙酸含量在0.2%以下；
产气差的沼气池，乙酸含量在0.2%以上。
造成乙酸大量积累的原因有3点：
①发酵原料过浓，产酸量大；
②酸性原料过多；
③甲烷菌种缺乏，酸的利用率不高，也就是酸化和甲烷化不平衡，酸大量积累。
从沼气发酵的角度来看，产生"
的根本原因是配料不当，管理不善和缺乏甲烷菌种，以致挥发酸大量增加，PH值下降，造成发酵停滞。
解决的办法是加入污泥菌种，或加入大量老沼气池发酵液，以达到甲烷菌种丰富，积累的挥发酸加以稀释。
通过处理使发酵恢复正常，提高产气量。
（二）沼气池常见故障及处理方法
（1）从水柱压力表上看，水柱上升时快时慢，当水柱上升到一定高度时，就不再上升。
可能的故障之一是：
漏气量与沼气压力成正比，即压力低时，漏气小，压力高时，漏气就增加；
漏气量与产气量相等时，就不再上升。
沼气池的气箱与发酵间的衔接部位有漏洞，当料液淹没漏洞时，不漏气；
当沼气压力把料液压下后，漏洞露出，就漏气。
及时检查，做出正确判断，将池顶部导气管打开，在气压箱水位线注上记号，若水位下降说明漏气，必须清池，进行修补。
之二是：
当产气增多时，发酵液面与进、出料口的下沿相平，沼气从进、出料口溢出。
应增加发酵原料和水，使池内发酵液面上升至高于进、出料口上沿。
（2）开始产气正常，以后明显下降，或者压力表水柱不上升，打开开关后，水柱不动，可能是沼气池漏气或活动盖漏气，先查活动盖是否漏气，若不漏气再查池体是否漏气或漏水，若漏则清池进行修补。
（3）压力表水柱虽高，但气很快烧完，水压箱容积太小，可增加一个水压箱副箱。
（三）沼气灶、灯使用中常见故障及排除方法
沼气灶、灯如何使用顺手，有了小毛病也能排除，需要用户摸索经验，逐步掌握规律，使灶具和灯具经常处于正常状态。
1.U型压力计上压力较高，但灶具火力不强开关孔径太小；
喷嘴堵塞。
更换开关，清扫开关芯孔。
将喷嘴拆下清扫。
2.灶具燃烧时，火力时强时弱，有时断火，压力表上下波动输气管道内有积水妨碍沼气输送，排除管道内积水。
3.沼气燃烧时，火焰离开火孔，不放锅时，脱火或熄灭，，火盖最外两圈脱火燃烧器的火孔数量少，出火孔面积小；
池内压力过高，沼气流速太快；
火盖上火孔堵塞，出火孔面积减小，一次空气引射不进出。
选用技术性能好的灶具；
控制灶前压力为额定压力；
用钢丝清扫火孔使其达到原来尺寸当不能恢复原状时，应更换火盖。
4.灶具燃烧时，灶盘边沿有"
火焰云"
而中间无焰一次空气引射不足；
灶面距离底太近，特别是热负荷过大时，三次空气少，产生压火；
灶具外圈火孔大而密，中心无火孔。
注意选用技术性能好的灶具；
控制锅底至灶面的距离。
5．燃烧火焰微弱，喷嘴前出现火焰及噪音燃烧器火孔较大，烧一定时间后，火孔过热，沼气压力低，引起回火。
适当提高锅架高度，降低火孔温度；
提高灶前压力或更换火盖。
6.灶头放在炉膛内使用，火焰从炉口窜出炉口尺寸过小，燃烧后烟气排除不畅，燃烧需要的一次空气无法补充。
加大炉口尺寸，或用小一号锅，保证燃烧后烟气顺利排除。
7.沼气灯纱罩容易冲破脱落耐火泥头破碎，中间有火孔；
沼气压力过高；
纱罩没安好，点灯时受振动。
控制等前压力为额定压力；
注意用玻璃罩保护，防止蚊蝇扑撞。
8.沼气虽多，但灯不亮、无白光或发红喷嘴孔径过小或堵塞，沼气少；
喷嘴过大，一次空气引射不足；
调风孔的位置未调好；
纱罩质量不好或受潮。
清理喷嘴，加大沼气量；
调节进风量；
更换新纱罩。
9.纱罩壳架外有明火沼气量过大；
一次空气进风量不足。
关小进气阀门，降低沼气压力或更换小的喷嘴；
调节进风量。
10.灯光由正常变弱沼气压力降低，气量减小；
调节进气阀门，加大沼气量；
用针或细钢丝疏通喷嘴。
11.灯泡忽亮忽暗燃烧不稳定，引射器设计加工不好；
输气管内积水或堵塞。
调整、检查引射器；
清除管内积水和杂物。
（四）发酵原料发生故障及处理方法
1.新池子，加料很久不产气或产气点不着；
开始产气好，过一段时间就差了；
进、出料口不冒泡加水过凉，温度太低；
发酵料液变酸；
没有加接种物；
加入的发酵原料中，含有能杀死沼气细菌的有毒物质。
发酵原料先堆沤，发热后进料，要加经太阳光晒热的温水；
先用PH试纸测定，确定偏酸性，再用石灰水或草木灰中和；
加入含沼气细菌的接种物，如活性污泥等；
重新换料。
2.发酵原料充足，但产气不足进、出料口经常冒气泡。
浮渣结壳。
打开活动盖板，搅拌发酵原料。
3.大换料3个月后，产气越来越少原料不足。
添加新料。
4.沼气压力表上的水柱虽高，但火力不足沼气中含甲烷量少，发热量少。
调节好发酵原料的酸、碱度，加添含产甲烷菌多的活性污泥。
六、沼气池的保养
（一）日常保养
1.潮湿养护如果池子是水泥结构，建成后就需进行潮湿养护。
因为水泥是一种多孔性建筑材料，过于干燥活使毛细孔开放，从而发生沼气渗漏。
常用保湿方法，是将池顶覆土经常保持湿润状态。
2．防止空池曝晒新建的池子或大出料的池子，经检查验收合格后，应立即装料、装水，不要空池凉晒。
否则池子的内外压力失去平衡，损坏池墙，或被地下水将池底压坏，会发生沼气渗漏现象。
3．防腐蚀由于受粒液酸碱的侵蚀，在池子使用几年后有部分水泥材料和粉刷材料脱落，其密封性能被破坏，发生沼气泄漏现象。
因此，每次大换料时，应将池壁洗刷干净，再将被腐蚀的坑洼抹刷平整，然后刷1-2遍纯水泥浆，或水泥、水玻璃浆、塑料胶。
（二）沼气池的维修
查出沼气池漏水、漏气部位后，注上记号，根据不同的情况进行维修。
目前农村家用沼气池常用的方法是：
（1）裂缝的处理：
将裂缝凿成"
V"
形，周围拉毛，再用1：
1水泥砂浆填塞"
形槽，压实、抹光，然后用纯水泥浆涂刷2-3遍。
（2）如果发现有抹灰层剥落或翘壳现象，应将其铲除，冲洗干净，重新按抹灰施工操作等程序，认真、仔细分层上灰，薄抹重压。
（3）渗水、漏水的处理：
地下水渗入池内，可用盐卤拌和水泥堵塞水孔。
用灰包顶住敷塞水泥的地方，20min后，可取下灰包，再敷一层水泥盐卤材料，再用灰包顶住，如此连做三次，既可将地下水截住，也可以用硅酸钠溶液拌和水泥填入水孔。
硅酸钠溶液与水泥合用，2-3min内便可凝结，为便于操作可加适量的水于硅酸钠溶液中，以减慢凝结速度。
（4）导气管与池盖交接处漏气，可将其周围部分凿开，拔下导气管，重新安装导气管，灌筑标号较高的水泥砂浆，或细石混凝土，并局部加厚，确保导气管的固定。
（5）池底下沉或池墙脱开，可将裂缝凿开成一定[宽度、一定深度的沟槽填以200号细石混凝土。
（6）注意维修安全：
沼气池是个密闭的容器，空气不流通而缺氧，其主要气体是甲烷和二氧化碳及一些对人有害的气体。
在甲烷浓度在到30%时使有麻醉，浓度达以70%可使人窒息死亡。
二氧化碳也是一种窒息性气体。
再加上一些有毒气体有麻醉和毒害作用，所以在经过发酵的沼气池和刚出完料的沼气池内，禁止人进入进行检查和维修。
池子出完料后进行一段时间的空气对流，或采取一定的措施后才能把沼气和有毒气体排除。
在清除粪渣和查漏修补沼气池时应将活动盖揭开，并将原料出到进料口和出料口以下，敞开几天，使里面的空气流通。
为保险起见，可先用动物进行试验，把动物（如鸡、兔）放入池内后活动正常则说明池内空气充足，人可进入池内工作。
下池时还应采取保险措施，最好拴上安全带，池外有人看护，一旦有头晕、发闷和不舒服的时候，马上用保险带把人从池内救出来。
当揭开活动盖出料时，不要在池子周围点火吸烟。
在进入池内出料、维修和补漏时不能用明火。
沼气池日常管理及安全使用
为了确保农村沼气用户的正常使用，充分发挥其综合效益，现将沼气池日常管理和安全使用技术介绍如下：
（一）新池装料启动后，要进行试气点火，必须在炉具上进行。
严禁在导气管口直接点火，以防发生爆炸，造成人财损失。
（二）输气管道要安装规范，远离明火，在冬季要注意保温，以防冻裂。
要经常性地进行管道气密性检查，若发现漏气，要及时处理。
（三）当在厨房中，闻到有臭鸡蛋气味，说明沼气泄露，切忌点火观察，应及时开窗通风，并制止泄漏。
（四）要经常观察压力表的变化。
当压力过大，表上指针超过8个时，应立即放气降压，以防沼液从出料口溢出。
（五）料液要勤出勤进，及时补换料。
原则上是先出后进，出多少就要补进多少。
（六）每隔1—2年，要大换料一次，同时检修全池。
下池前，先用鸡或鸭做试验，若其活动正常，才能下池作业。
确保人身安全。
（七）出料口要加用盖子，防止人畜掉入池内。
沼气池安全管理使用知识及注意事项
一、沼气设施
1、沼气池要“三盖”齐全。
即：
进料口、活动盖（主池口）、出料口要用钢筋混凝土浇灌的盖子盖好。
2、输气管道不能与输电线路挤压、捆扎排在一起，必须距离15厘米以上。
输气管道通过的地方，严禁堆放易燃物。
3、沼气灯的安装必须距离楼底50厘米以上，距离地面2米。
沼气灯不得直接挂在柱子上。
安装沼气灯的地方，严禁堆放易然物。
4、灶前输气管道必须沿灶台两侧距离灶具50厘米在墙面上往上或往外布置，接入灶具的管道要从灶台下面接入。
5、铜开关和输气管道要用钉子和扎皮在墙面上固定稳实。
二、安全使用、管理
1、禁止把油枯、骨粉、磷矿粉放入沼气池，以防产生剧毒气体对人体造成伤害。
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