沼气是一些有机物质(如秸秆、杂草、树叶、人畜粪便等废弃物)在一定的温度、湿度、酸度条件下,隔绝空气(如用沼气池),经微生物作用(发酵)而产生的可燃性气体。沼气是气体的混合物,其中含甲烷60~70%,此外还含有二氧化碳、硫化氢、氮气和一氧化碳等。它含有少量硫化氢,所以略带臭味。发酵是复杂的生物化学变化,有许多微生物参与。反应大致分两个阶段:(1)微生物把复杂的有机物质中的糖类、脂肪、蛋白质降解成简单的物质,如低级脂肪酸、醇、醛、二氧化碳、氨、氢气和硫化氢等。(2)由甲烷菌种的作用,使一些简单的物质变成甲烷。
要正常地产生沼气,必须为微生物创造良好的条件,使它能生存、繁殖。沼气池必须符合多种条件。首先,沼气池要密闭。有机物质发酵成沼气,是多种厌氧菌活动的结果,因此要造成一个厌氧菌活动的缺氧环境。在建造沼气池时要注意隔绝空气,不透气、不渗水。其次,沼气池里要维持20~40℃,因为通常在这种温度下产气率最高。第三,沼气池要有充足的养分。微生物要生存、繁殖,必须从发酵物质中吸取养分。在沼气池的发酵原料中,人畜粪便能提供氮元素,农作物的秸杆等纤维素能提供碳元素。第四,发酵原料要含适量水,一般要求沼气池的发酵原料中含水80%左右,过多或过少都对产气不利。第五,沼气池的pH值一般控制在7~8.5。
沼气生产技术要点
1.备料和备料
备料是沼气发酵的首要技术,沼气生产的原料肯有来源广、数量大等特点,如人畜粪便、作物秸秆、杂草树叶、生活污水、有机废水等都可用作沼气发酵原料,通常一口8-10立方米的沼气池需要一个三口之家,养猪4-6头,每年至少贮备500公斤以上的作物秸秆作为沼气生产原料。配料严格按碳氮化比20-30:1进行,同是准备加入丰富的接种物(菌种),才能适应沼气微生物发酵的要求。
2.原料预处理
首先是秸秆池外堆沤,将铡短粉碎(2-3寸)的农作物秸秆加入入畜粪便清液,拌合均匀,外覆塑料薄膜,春夏季节堆沤4-5天,秋冬季节堆沤6-7天,其次当接种物少于10%或原料为风干粪、鲜人粪、羊粪、鲜禽粪时,要入池前也要进行预处理,既能使发酵细菌大量生长繁殖,减缓酸化作用,又可防止结壳或产酸过多,方法是将干粪或镇痛马粪、鲜鸡粪等加水拌匀。加水量以料堆下部不出水为宜,并加盖塑料膜,以便聚集热量和菌种的繁殖,气温在15℃左右堆沤3-4天,气温在20℃以上堆沤2-3天。最后池内堆沤,将拌匀的发酵原料沼气池顶部天窗口加入,边进料、边压实,一般春夏季节堆沤2-3天,秋冬季节堆沤4-6天。
3.浓度及加水量
沼气池第一次投料量应为池子容积的80%,最大为85%,浓度以原料的总固体含量计算一般以6%-12%为宜,夏季不低于6%,冬季低于12%,6立方米的沼气池加4.8-5.1立方米,8立方米池子加6.4-6.8立方米,10立方米池子加8-8.5立方米。
4.酸碱度
在沼气发酵过程中,应调节好发酵原料的酸碱度,沼气细菌适宜在中性或微碱性的环境中生长繁殖,池中发酵液的酸碱度(PH值)以6.8-7.4为佳。
5.加水封池
当池内发酵原料的温度上升到40-60℃时,即可从进出料口加水,然后用PH值,若PH值在6.8以上时,可将活动盖盖上并封池,如果低于6.8时,可加入适量草木灰、氨水或澄清石灰水调整到7左右,再封池随后应及时将输气管、开关和灯、炉具安装好,并关闭输气管上的开关。
6.放气试火
一般在封池1周左右产生的沼气即可使用,使用前,应在炉具上作点火试验,如能点燃,说明沼气发酵已正常,如果点不燃,要把池内气体放掉,次日再直行点火试验,直到能点燃为止。
一、节约农村能源
用沼气可烧水、做饭、照明、取暖、洗澡。一个五口之家,建一个8立方米的沼气池,可供全家8个月的做饭和一年的照明之用,再加上配套还可取暖、洗澡,每年可节煤4000斤,节电350-400度,两项价值550元左右,山区不通电的地方可节约煤油10—15公斤。
二、改善农村卫生条件
随着畜牧养殖业向着密集型饲养发展,畜禽的废料排泄物、尸体、羽毛及屠宰下水逐年增多,再加上家厕粪便,农作物告扦,有机废弃物等,用传统的堆沤、掩埋、焚烧、冲洗等办法都无法有效处,特别是养猪养鸡,使蚊、蝇大量孳生,一到夏季,不仅造成土壤、河流、地下水严重污染,而且带有大量的病源,危及人畜发病和畜产品卫生质量。如果把它们通过沼气池密闭发酵后,能有效杀灭各种虫卵病菌,从而有效地处理这些弃废物,保持农村环境卫生的整洁,减少空气污染和疾病发生。
三、促进养殖业发展
建沼气池不仅可有效地解决养殖业的排污问题,而且畜禽的粪便入池发酵后,所产生的沼液加少量高锰酸钾,是养猪的上等饲抖。因为沼液中含有多种微量元素,特别是氨基酸含量十分丰富,且均为可溶性营养物质,易于消化吸收。用沼液养猪,每头每年可节省精抖40公斤,还可缩短饲养期15—25天,从而降低成本。
四、提高肥效,改良土壤
人畜的粪便、杂苹、有机废弃物,在普通粪坑里沤制,由于粪坑敞开,风吹、日晒、雨淋,大部分养分挥发散失,而且不容易被作物吸收利用,如果经过密封的沼气池发酵后,绝大部分养分保存下来,且变为可溶性养分,容易被作物吸JI史利用。群众说:沼液看起来象清水,用起来象氨水,还能够增加土壤的腐殖质,起到改良土壤的作用。
五、生产无公害蔬菜
把沼气通入温室大棚中燃烧,所产生的二氧化碳作为气体肥料,不仅可促进植物的生长,还可抑制许多病虫害的发生。用沼液喷洒蔬菜叶面或灌根,可杀死许多病虫害,避免许多农药使用后的残留,生产无公害蔬菜。
六、贮藏水果
利用沼气中甲烷和二氧化碳含量高、含氧量低,以及甲烷无毒的特性,达到水果贮藏保鲜作用,而且贮期长,好果率高,成本低,保持其外观硬度、甜度等鲜果风味。
七、养鱼
沼液中营养成劈·易被浮游生物吸收,促进其繁殖生长,改善水质,减少溶解氧的消耗,避免泛塘现象的发生。同时排除了由于施新鲜畜禽粪肥带来的寄生虫卵及病菌较多的鱼病,每亩渔塘每年可节约饵抖80公斤。
八、沼气可代替汽油、柴油
用沼气可以开动机器,进行排灌、发电和加工农副产品。
九、沼气可节约劳动力。
利用沼气,可省去拄煤、清理废弃物的劳动日,也可减少做饭时间,每年可节约许多劳动力。 除此之外,利用沼液浸种,可提高种子发芽率、成苗率及抗逆性。用沼液才眇卜追6巴,可增加瓜果产量,提高品质。利用沼气还可糊匕小鸡。沼渣可用于栽培蘑菇、培育烟苗营养上等。总之,沼气的综合利用领域不断拓宽,以沼气为纽带,沼气池、厕所、猪圈和日光温室四结合的庭院模式,不仅解决了农民冬天养猪、种菜等难题,而且使农户变冬闲为冬忙,大幅度增加经济收入。
缺点含有硫化氢气体,有毒.还含有多种杂气,臭气!