戶用沼氣池的運(yùn)行管理以及安全使用培訓(xùn)_第1頁(yè)
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1、戶用沼氣池的運(yùn)行管理以及安全使用培訓(xùn)第一講 沼氣發(fā)酵基礎(chǔ)知識(shí)第二講 戶用沼氣的運(yùn)行與管理第三講 沼氣池的安全使用第四講 常見(jiàn)的故障與處理方法目 錄第一講 沼氣發(fā)酵基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié) 沼氣的概念與特性 一、什么是沼氣 二、沼氣的來(lái)源 三、沼氣的成分 四、沼氣的性質(zhì) 一、什么是沼氣 沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下,經(jīng)過(guò)微生物的發(fā)酵作用而生成的一種可燃?xì)怏w。在含腐爛有機(jī)質(zhì)較多的沼澤、池塘、污水溝和糞坑里,經(jīng)??梢钥吹接袣馀菝俺?。把這種冒出的氣泡收集起來(lái),可以用火點(diǎn)燃。因?yàn)檫@種可燃?xì)怏w最先是在沼澤中發(fā)現(xiàn)的,所以稱它為沼氣。 二、沼氣的成分 沼氣是一種混合氣體。它的主要成分是甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)和

2、少量的硫化氫(H2S)、氫(H2)、一氧化碳(CO)、氮(N2)等氣體。其中甲烷約占50-70%、二氧化碳約占30-40%,其他成分含量極少。 三、沼氣的性質(zhì) 沼氣的主要成分是甲烷,甲烷是一種簡(jiǎn)單的碳?xì)浠衔铩K幕瘜W(xué)性質(zhì)極為穩(wěn)定,不溶于水,比空氣輕一半,是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭、無(wú)毒的可燃性氣體。 沼氣未燃燒時(shí)略有蒜味或臭雞蛋氣味,是因?yàn)檎託庵泻猩倭苛蚧瘹錃怏w的緣故。甲烷的分子式是CH4,是由一個(gè)碳原子和四個(gè)氫原子構(gòu)成的化合物,不含氮、磷、鉀等元素,所以在燃燒時(shí)不會(huì)把發(fā)酵原料中的肥分燒掉。 當(dāng)甲烷完全燃燒時(shí),呈藍(lán)白色火焰,燃燒溫度可達(dá)1400,能夠產(chǎn)生大量的熱。每立方米甲烷氣體,完全燃燒時(shí),

3、發(fā)熱量為8717大卡。每立方米人工沼氣的發(fā)熱量為5000大卡左右。相當(dāng)于1公斤優(yōu)質(zhì)煤或公斤汽油的發(fā)熱量。沼氣是一種優(yōu)質(zhì)的氣體燃料,不僅能用來(lái)燒菜、煮飯、點(diǎn)燈,還可以用作動(dòng)力燃料,開動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。一立方米的人工沼氣,能供3-4口之家三餐飯菜的燃料,能使一盞60支光的沼氣燈照明6小時(shí),能使一馬力的內(nèi)燃機(jī)工作2小時(shí),能發(fā)電度。第二節(jié) 沼氣發(fā)酵基本原理 一、什么是沼氣發(fā)酵 沼氣發(fā)酵又稱為厭氧消化、厭氧發(fā)酵和甲烷發(fā)酵,是指有機(jī)物質(zhì)(如人畜家禽糞便、秸稈、雜草等)在一定的水分、溫度和厭氧的條件下,通過(guò)種類繁多、數(shù)量巨大、且功能不同的各類微生物的分解代謝,最終形成甲烷和二氧化碳等混合氣體(沼氣)的復(fù)雜的生物化學(xué)

4、過(guò)程。 只有了解參加沼氣發(fā)酵的多種微生物活動(dòng)規(guī)律、生存條件及作用,并按照微生物的生存條件、活動(dòng)規(guī)律去修建沼氣池,收集發(fā)酵原料,進(jìn)行日常管理,使參加發(fā)酵的各種微生物得到最佳的生長(zhǎng)條件,才能獲得較多的產(chǎn)氣量和沼肥,滿足生產(chǎn)、生活的需要。二、沼氣發(fā)酵微生物 (一)沼氣微生物的種類(細(xì)菌) 沼氣發(fā)酵是一種極其復(fù)雜的微生物和化學(xué)過(guò)程,這一過(guò)程的發(fā)生和發(fā)展是五大類群微生物生命活動(dòng)的結(jié)果。它們是:“發(fā)酵性細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、耗氫產(chǎn)乙酸菌、食氫產(chǎn)甲烷菌和食乙酸產(chǎn)甲烷菌” 。這五大類微生物按照各自的營(yíng)養(yǎng)需要,起著不同的物質(zhì)轉(zhuǎn)化作用。 各種復(fù)雜有機(jī)物(無(wú)論是固體的或是溶解狀態(tài)的) ,都可以經(jīng)過(guò)上述五大類群微生物的

5、分工合作和相互作用的發(fā)酵活動(dòng)而最終生成沼氣。 在沼氣發(fā)酵過(guò)程中,五大類群微生物(細(xì)菌)構(gòu)成一條食物鏈,從各類群細(xì)菌的主要代謝產(chǎn)物或它們的活動(dòng)對(duì)發(fā)酵液酸堿度(PH)的影響來(lái)看,沼氣發(fā)酵過(guò)程可分為產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段。前三種細(xì)菌(發(fā)酵性細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、耗氫產(chǎn)乙酸菌)的活動(dòng)可使有機(jī)物形成各種有機(jī)酸,因此,將其統(tǒng)稱為不產(chǎn)甲烷菌。后二種細(xì)菌(食氫產(chǎn)甲烷菌、食乙酸產(chǎn)甲烷菌)的活動(dòng)可使各種有機(jī)酸轉(zhuǎn)化為甲烷,因此,將其統(tǒng)稱為產(chǎn)甲烷菌。五大菌群:.發(fā)酵性細(xì)菌:一些不溶性物質(zhì)被發(fā)酵性細(xì)菌所分泌的胞外酶水解為可溶性的糖、肽、氨基酸和脂酸,再將吸入細(xì)胞,發(fā)酵為乙酸、丙酸、丁酸等和醇類及一定量的H2及CO2.產(chǎn)氫產(chǎn)

6、乙酸菌:除甲酸、乙酸和甲醇外的物質(zhì)均不能被產(chǎn)甲烷菌所利用,所以必須由產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌將其分解轉(zhuǎn)化為乙酸、氫和二氧化碳 .耗氫產(chǎn)乙酸菌:它們既能利用H2+ CO2 生成乙酸,也能代謝糖類生成乙酸。.產(chǎn)甲烷菌(食氫、食乙酸):它們?cè)趨捬鯒l件下將前三群細(xì)菌代謝的終產(chǎn)物,在沒(méi)有外源受氫體的情況下,把乙酸和H2/CO2轉(zhuǎn)化成氣體產(chǎn)物CH4/ CO2。產(chǎn)甲烷菌廣泛存在于水底沉積物和動(dòng)物消化道等極端厭氧的環(huán)境中。 五大菌群:各種發(fā)酵性細(xì)菌 玉米秸發(fā)酵時(shí)的發(fā)酵性細(xì)菌 五大菌群:食氫產(chǎn)甲烷菌甲烷八疊球菌甲烷絲菌 (二)沼氣發(fā)酵微生物的作用 1、不產(chǎn)甲烷菌為產(chǎn)甲烷菌提供營(yíng)養(yǎng); 2、不產(chǎn)甲烷菌為產(chǎn)甲烷菌創(chuàng)造適宜的厭氧環(huán)

7、境; 3、不產(chǎn)甲烷菌為產(chǎn)甲烷菌清除有毒物質(zhì); 4、不產(chǎn)甲烷菌與產(chǎn)甲烷菌共同維持環(huán)境中適宜的酸堿度。 (三)沼氣發(fā)酵微生物的特點(diǎn) 1、分布廣,種類多 上至萬(wàn)米的高空,下至2千米的地層深處都有微生物的蹤跡;沼氣微生物在自然界分布也很廣,特別是在沼澤、糞池、污水池以及陰溝污泥中存在有各種各樣的沼氣發(fā)酵微生物,種類達(dá)200-300種。 2、繁殖快,代謝強(qiáng) 產(chǎn)酸菌在生長(zhǎng)旺盛時(shí),20分鐘或更短的時(shí)間內(nèi)就可以繁殖一代,產(chǎn)甲烷菌繁殖速度較慢,約為產(chǎn)酸菌的1/15。 3、適應(yīng)性強(qiáng),容易培養(yǎng) 與高等生物相比,多種微生物適應(yīng)性較強(qiáng),并且容易培養(yǎng)。例如,沼氣池里的微生物在10-60C條件下,都能進(jìn)行沼氣發(fā)酵。三、沼氣

8、發(fā)酵過(guò)程目前公認(rèn)的沼氣發(fā)酵過(guò)程復(fù)雜有機(jī)物(多糖、脂類、蛋白質(zhì)等)可溶性物質(zhì)(糖類、脂酸、氨基酸等)H2+CO2CH3COOHCH4H2O丙酸、丁酸等長(zhǎng)鏈脂肪酸CH4CO2發(fā)酵性細(xì)菌產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌耗氫產(chǎn)乙酸菌食氫產(chǎn)甲烷菌食乙酸產(chǎn)甲烷菌 沼氣發(fā)酵過(guò)程,實(shí)質(zhì)上是微生物的物質(zhì)代謝和能量轉(zhuǎn)換過(guò)程,在分解代謝過(guò)程中沼氣微生物獲得能量和物質(zhì),已滿足自身生長(zhǎng)繁殖,同時(shí)大部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化為甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)。這樣各種各樣的有機(jī)物質(zhì)不斷地被分解代謝,就構(gòu)成了自然界物質(zhì)和能量循環(huán)的重要環(huán)節(jié)??茖W(xué)測(cè)定分析表明:有機(jī)物約有90%被轉(zhuǎn)化為沼氣,10%被沼氣微生物用于自身的消耗。所以說(shuō),發(fā)酵原料生成沼氣是通過(guò)一系

9、列復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。一般認(rèn)為這個(gè)過(guò)程大體上分為水解發(fā)酵、產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷三個(gè)階段。 (一)水解發(fā)酵階段(液化階段) 復(fù)雜有機(jī)物大多數(shù)在水中不能溶解,必須首先被發(fā)酵性細(xì)菌群所分泌的胞外酶、表面酶(纖維素酶、蛋白酶、脂肪酶)等進(jìn)行體外酶解,也就是把畜禽糞便、作物秸稈、豆制品加工后的廢水等大分子有機(jī)物分解成可溶于水的單糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等小分子化合物。這個(gè)階段叫水解發(fā)酵階段,也叫液化階段。 (二)產(chǎn)酸階段 這個(gè)階段是三個(gè)細(xì)菌群體的聯(lián)合作用,先由發(fā)酵性細(xì)菌將液化階段產(chǎn)生的小分子化合物吸收進(jìn)細(xì)胞內(nèi),并將其分解為乙酸、丙酸、丁酸、氫和二氧化碳等,再由產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌把發(fā)酵性細(xì)菌產(chǎn)生的丙酸、丁酸轉(zhuǎn)化

10、為產(chǎn)甲烷菌可利用的乙酸、氫和二氧化碳。另外還有耗氫產(chǎn)乙酸菌群,這種細(xì)菌群體利用氫和二氧化碳生成乙酸,還能代謝糖類產(chǎn)生乙酸,它們能轉(zhuǎn)變多種有機(jī)物為乙酸。這個(gè)階段主要的產(chǎn)物是乙酸,約占70%以上。所以稱為產(chǎn)酸階段。 液化階段和產(chǎn)酸階段是一個(gè)連續(xù)過(guò)程,統(tǒng)常稱之為不產(chǎn)甲烷階段,它是復(fù)雜的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成沼氣的先決條件。在這個(gè)過(guò)程中,不產(chǎn)甲烷的細(xì)菌種類繁多、數(shù)量巨大,它們主要的作用是為產(chǎn)甲烷菌提供營(yíng)養(yǎng)和為產(chǎn)甲烷菌創(chuàng)造適宜的厭氧條件,消除部分毒物。 (三)產(chǎn)甲烷階段 在此階段中,產(chǎn)甲烷細(xì)菌群,可以分為為食氫產(chǎn)甲烷菌和食乙酸菌兩大類群,已研究過(guò)的就有70多種產(chǎn)甲烷菌。它們將產(chǎn)酸階段不產(chǎn)甲烷的三種菌群所分解轉(zhuǎn)化的

11、甲酸、乙酸等簡(jiǎn)單有機(jī)物分解成甲烷和二氧化碳,其中二氧化碳在氫氣的作用下還原成甲烷。這一階段叫產(chǎn)甲烷階段,或叫產(chǎn)氣階段。 產(chǎn)甲烷菌的共同特征是: 生長(zhǎng)緩慢。如甲烷八疊球菌在乙酸上生長(zhǎng)其倍增時(shí)間為1-2天,甲烷菌絲倍增時(shí)間為4-9天。 嚴(yán)格厭氧。對(duì)氧氣和氧化劑非常敏感,在有空氣的條件下就不能生存或死亡。 只能利用少數(shù)簡(jiǎn)單的化合物作為營(yíng)養(yǎng)。 要求在中性偏堿和適宜溫度環(huán)境條件。 代謝活動(dòng)主要終產(chǎn)物是甲烷和二氧化碳為主要成分的沼氣。第三節(jié) 沼氣發(fā)酵基本條件 沼氣發(fā)酵是由多種細(xì)菌群參加完成的,它們?cè)谡託獬刂羞M(jìn)行新陳代謝和生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中,需要一定的生活條件,只有用人工為其創(chuàng)造適宜生長(zhǎng)條件,使大量的微生物迅速

12、的繁殖,加快沼氣池內(nèi)的有機(jī)物分解。因此,只有滿足微生物的生長(zhǎng)條件和沼氣池正常運(yùn)行條件才能獲得產(chǎn)氣率高、沼氣和有機(jī)沼肥多的效果。 人工制取沼氣的基本條件是: 一、碳氮比適宜的發(fā)酵原料 二、質(zhì)優(yōu)足量的菌種 三、嚴(yán)格的厭氧環(huán)境 四、適宜的發(fā)酵溫度 五、適度的發(fā)酵濃度 六、適宜的酸堿度 一、碳氮比適宜的發(fā)酵原料 沼氣發(fā)酵原料是產(chǎn)生沼氣的物質(zhì)基礎(chǔ),又是沼氣發(fā)酵細(xì)菌賴以生存的養(yǎng)料來(lái)源。因?yàn)檎託饧?xì)菌在沼氣池內(nèi)正常生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中,必須從發(fā)酵原料里吸取充分的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如水分、碳素、氮素、無(wú)機(jī)鹽類和生長(zhǎng)素等,用于生命活動(dòng),成倍繁殖細(xì)菌和產(chǎn)生沼氣。 沼氣發(fā)酵原料主要有:各種農(nóng)業(yè)剩余物,如豬、牛、羊等家畜及家禽糞便等

13、,各種農(nóng)作物的秸稈、雜草、樹葉等,農(nóng)產(chǎn)品加工的廢物廢水等。 沼氣發(fā)酵原料按其營(yíng)養(yǎng)成分可分為富氮原料和富碳原料。富氮原料通常指富含氮元素的人、畜和家禽糞便。富碳原料通常指富含碳元素的秸稈和秕殼等農(nóng)作物的殘余物。 發(fā)酵原料的碳氮比不同,其發(fā)酵產(chǎn)氣情況差異很大。從營(yíng)養(yǎng)學(xué)和代謝作用角度看,沼氣發(fā)酵細(xì)菌消耗碳的速度比消耗氮的速度要快2530倍。因此,沼氣發(fā)酵時(shí),原料不僅需要充足,而且需要適當(dāng)搭配。保持一定的碳氮比例(最適宜的C/N=2530:1),這樣才不會(huì)因缺碳素或缺氮素營(yíng)養(yǎng)而影響沼氣的產(chǎn)生和細(xì)菌正常繁殖。 二、質(zhì)優(yōu)足量的沼氣菌種(接種物) 制取沼氣必須有沼氣細(xì)菌才行。這和發(fā)面需要有酵母一樣。如果沒(méi)有

14、沼氣細(xì)菌作用,沼氣池內(nèi)的有機(jī)物本身是不會(huì)轉(zhuǎn)變成沼氣的。所以沼氣發(fā)酵啟動(dòng)時(shí)要有足夠數(shù)量含優(yōu)良沼氣菌種的接種物,這是制取沼氣的重要條件。農(nóng)村戶用沼氣池的接種物一般來(lái)源于老沼氣池的沼渣(沼液)、陰溝的污泥、糞坑底部的沉渣等。接種物用量一般占總發(fā)酵液的30%左右。 在農(nóng)村含有優(yōu)良沼氣菌種的接種物,普遍存在于糞坑底污泥、下水污泥、沼氣發(fā)酵的渣水、沼澤污泥、豆制品作坊下水溝中的污泥,這些含有大量沼氣發(fā)酵細(xì)菌的污泥稱為接種物。沼氣發(fā)酵加入接種物的操作過(guò)程稱為接種,新建沼氣池第一次裝料,如果不加入足夠數(shù)量含有沼氣細(xì)菌的接種物,常常很難產(chǎn)氣或產(chǎn)氣率不高,甲烷含量低無(wú)法燃燒。另外,加入適量的接種物可以避免沼氣池發(fā)

15、酵初期產(chǎn)酸過(guò)多而導(dǎo)致發(fā)酵受阻。農(nóng)村沼氣池一般加入接種物的量為總投料量的1030%。 三、嚴(yán)格的厭氧環(huán)境 沼氣微生物的核心菌體產(chǎn)甲烷菌是一種厭氧性細(xì)菌,對(duì)氧特別敏感,他們?cè)谏L(zhǎng)、繁殖、代謝等生命活動(dòng)中都不需要空氣,在空氣中暴露幾秒鐘就會(huì)死亡,就是說(shuō)空氣中的氧氣對(duì)它們有毒害致死的作用。因此,嚴(yán)格的厭氧環(huán)境是沼氣發(fā)酵的最主要條件之一。我們根據(jù)沼氣細(xì)菌怕空氣的特性,修建的沼氣池除進(jìn)出料口外必須嚴(yán)格密閉,達(dá)到不漏水、不漏氣,保證沼氣細(xì)菌正常生命代謝活動(dòng)和貯存沼氣。 四、適宜的發(fā)酵溫度 沼氣池內(nèi)發(fā)酵液的溫度,對(duì)產(chǎn)生沼氣的多少有很大影響,這是因?yàn)樵谶m宜的溫度范圍內(nèi)溫度越高,沼氣細(xì)菌的生長(zhǎng)、繁殖越快,產(chǎn)沼氣就

16、多;如果溫度不適宜,沼氣細(xì)菌生長(zhǎng)發(fā)育慢,產(chǎn)氣就少或不產(chǎn)氣。所以,溫度是沼氣發(fā)酵的重要外因條件。 研究發(fā)現(xiàn),沼氣細(xì)菌在10-60的范圍內(nèi),均能正常發(fā)酵產(chǎn)氣(最適溫度為35)。低于10 或高于 60都嚴(yán)重抑制微生物生存、繁殖,影響產(chǎn)氣。 人們把不同的發(fā)酵溫度區(qū)分為三個(gè)范圍,即常溫發(fā)酵區(qū)10-25、中溫發(fā)酵區(qū)25-35、高溫發(fā)酵區(qū)50-60。農(nóng)村戶用沼氣池,一般都采用常溫發(fā)酵,夏天溫度高產(chǎn)氣多,冬季池溫低產(chǎn)氣少(池溫低于10,產(chǎn)氣效果很差)。為了提高沼氣池溫度使沼氣池常年產(chǎn)氣,在冬季必須采取越冬措施,使池溫增高,提高冬季的產(chǎn)氣量,達(dá)到常年產(chǎn)氣。 五、適度的發(fā)酵濃度 沼氣池中的料液在發(fā)酵過(guò)程中需要保持

17、一定的濃度,才能正常產(chǎn)氣運(yùn)行,如果發(fā)酵料液中含水量過(guò)少、發(fā)酵原料過(guò)多,發(fā)酵液的濃度過(guò)大,產(chǎn)甲烷菌又食用不了那么多,就容易造成有機(jī)酸的大量積累,結(jié)果使發(fā)酵受到阻礙。如果水太多,發(fā)酵液的濃度過(guò)稀,有機(jī)物含量少,產(chǎn)氣量就少。 農(nóng)村沼氣池的發(fā)酵料液濃度一般采用6-10%之間。在這個(gè)范圍內(nèi),沼氣的初始啟動(dòng)濃度要低一些便于啟動(dòng)。夏季和初秋池溫高,原料分解快,濃度可適當(dāng)?shù)鸵恍?,一般控制?-8%;冬季、初春池溫低,原料分解慢,發(fā)酵料液濃度應(yīng)高些,一般保持在8-10%為宜。 六、適宜的酸堿度 沼氣發(fā)酵微生物最適宜的pH為,一般來(lái)說(shuō),PH小于6或大于8時(shí),都對(duì)產(chǎn)氣有抑制作用。如果pH在以下,就是料液酸化的標(biāo)志,

18、其產(chǎn)甲烷菌的活動(dòng)完全受到抑制。如沼氣池初始啟動(dòng)時(shí),投料濃度過(guò)高,接種物中的產(chǎn)甲烷菌數(shù)量又不足,或者在沼氣池內(nèi)一次加入大量的雞糞、薯渣造成發(fā)酵料液濃度過(guò)高,都會(huì)因產(chǎn)酸與產(chǎn)甲烷的速度失調(diào)而引起揮發(fā)酸(乙酸、丙酸、丁酸)的積累,導(dǎo)致pH下降。這是造成沼氣池啟動(dòng)失敗或運(yùn)行失常的主要原因。 在沼氣發(fā)酵過(guò)程中,pH變化規(guī)律一般是:在發(fā)酵初期,由于產(chǎn)酸細(xì)菌的迅速活動(dòng)產(chǎn)生大量的有機(jī)酸,使pH下降;但隨著發(fā)酵繼續(xù)進(jìn)行,一方面氨化細(xì)菌產(chǎn)生的氨中和了一部分有機(jī)酸,另一方面甲烷菌群利用有機(jī)酸轉(zhuǎn)化成甲烷,這樣使pH又恢復(fù)到正常值。這樣的循環(huán)繼續(xù)下去使沼氣池內(nèi)的pH一直保持在的范圍內(nèi),使發(fā)酵正常運(yùn)行。所以沼氣池內(nèi)的料液發(fā)

19、酵時(shí),只要保持一定的濃度、接種物和適宜的溫度,它就會(huì)正常發(fā)酵,不需要進(jìn)行調(diào)整。 測(cè)定發(fā)酵液的酸堿度一般利用酸堿試紙測(cè)定:把一張PH試紙伸入近攪拌后的發(fā)酵液中,立即取出與PH試紙附帶的標(biāo)準(zhǔn)比色板對(duì)比,從顏色的變化就知道發(fā)酵液的酸堿度。第四節(jié) 沼氣池型與結(jié)構(gòu) 一、沼氣池類型 農(nóng)村戶用沼氣池,一般可按以下五種方式進(jìn)行分類: 1、按儲(chǔ)氣方式 有水壓式、浮罩式和氣袋式三大類,在實(shí)際應(yīng)用中,水壓式最為普遍,浮罩式次之。 2、按發(fā)酵池幾何形狀 有圓筒形池、球形池、長(zhǎng)方形池、方形池、拱形池、橢球形、池等多種形狀,其中,圓筒形池和球形池應(yīng)用最為普遍。 3、按建池材料 有混凝土結(jié)構(gòu)池、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)池、磚結(jié)構(gòu)池、

20、塑料(或橡膠)結(jié)構(gòu)池、玻璃鋼結(jié)構(gòu)池、鋼絲網(wǎng)水泥結(jié)構(gòu)池、鋼結(jié)構(gòu)池等,在實(shí)際應(yīng)用中,最為普遍的是混凝土結(jié)構(gòu)池。 4、按沼氣池埋設(shè)位置 有地下式、半埋式和地上式,在實(shí)際應(yīng)用中以地下式為主。 5、按發(fā)酵溫度 有常溫發(fā)酵池、中溫發(fā)酵池和高溫發(fā)酵池。 除上以外,也有按照發(fā)酵工藝來(lái)分類的。二、沼氣池組成與功能 1、進(jìn)料口和進(jìn)料管 進(jìn)料口位于畜禽舍地面下,由設(shè)在地下的進(jìn)料管與發(fā)酵間連通。進(jìn)料口將廁所、畜禽糞便污水通過(guò)進(jìn)料管流入沼氣池發(fā)酵間。 進(jìn)料管內(nèi)徑一般為200-300mm,采取直管斜插于池墻中部或直插于池頂部的方式插于料液中,并與發(fā)酵間連通,目的是保持進(jìn)料順暢、攪拌方便、施工方便。 2、發(fā)酵間和儲(chǔ)氣室 是

21、沼氣池的主體,可分為發(fā)酵間和儲(chǔ)氣室。按一定配料比的發(fā)酵原料在發(fā)酵間進(jìn)行發(fā)酵,產(chǎn)生的沼氣溢出液面進(jìn)入液面上部的儲(chǔ)氣室儲(chǔ)存。因此,要求發(fā)酵間不漏水,儲(chǔ)氣室不漏氣。 3、水壓間(出料間) 主要功能是為儲(chǔ)存沼氣、維持正常氣壓和便于出料而設(shè)置的,其大小與高度由沼氣氣壓和儲(chǔ)氣量決定,一般水壓間容積為沼氣池24小時(shí)所產(chǎn)沼氣的一半。水壓間與發(fā)酵間的聯(lián)接,隨著出料方式的不同而存在兩種方式: 當(dāng)滿足沉降、殺滅寄生蟲卵的需要,采取中層出料時(shí),水壓間通過(guò)安裝于發(fā)酵間中部的出料管與發(fā)酵間連接。 為便于出料、免除一年一度的大換料,采取底層出料時(shí),水壓間通過(guò)發(fā)酵間下部的出料口與發(fā)酵間直接相通。 4、活動(dòng)蓋 設(shè)計(jì)在池蓋的頂部

22、,呈瓶塞狀,上大下小?;顒?dòng)蓋可以按需要開啟或關(guān)閉,是一個(gè)裝配式的部件。其功能主要有: (1)在進(jìn)行沼氣池的維修和清除沉渣時(shí),打開活動(dòng)蓋可以排除池內(nèi)殘存有害氣體,并利于通風(fēng)、采光,使操作安全。 (2)當(dāng)遇到導(dǎo)氣管堵塞、氣壓表失靈等特殊情況,造成池內(nèi)氣壓過(guò)大時(shí),活動(dòng)蓋即被沖開,從而降低池內(nèi)氣壓,使池體得到保護(hù)。 (3)當(dāng)池內(nèi)發(fā)酵表面嚴(yán)重結(jié)殼,影響產(chǎn)氣時(shí),可以打開活動(dòng)蓋,破碎浮渣層,攪動(dòng)料液。 (4)在沼氣池大換料時(shí),活動(dòng)蓋口可起到吞吐口的作用。 5、導(dǎo)氣管 固定在沼氣池拱頂最高處或活動(dòng)蓋上的一根內(nèi)徑,長(zhǎng)25-30cm左右的銅管、鋼管或PVC硬塑管等,下端與儲(chǔ)氣室相通,上端連接輸氣管道,將沼氣輸送至

23、農(nóng)戶,用于炊事與照明。三、沼氣池的工作原理 在水壓式沼氣池中,當(dāng)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣逐步增多時(shí),氣壓隨之增高(沼氣壓力的大小可由安裝于輸氣管線路上的壓力表或壓力計(jì)顯示),水壓間液面和池內(nèi)液面形成壓力差,因而將發(fā)酵間內(nèi)的料液壓到水壓間,直至內(nèi)外壓力平衡為止。當(dāng)用戶使用沼氣時(shí),池內(nèi)氣壓下降,水壓間中的料液便壓向發(fā)酵間內(nèi),以維持內(nèi)外壓力新的平衡。這樣,不斷的產(chǎn)氣和用氣,使發(fā)酵間和水壓間的液面不斷的升降,始終維持壓力平衡的狀態(tài)。四、戶用沼氣池的幾何尺寸 計(jì)算公式: 園柱體容積=3.14RH 拱頂容積(V)=1/63.14f(f+3R) 曲率半徑(P)=(R+f)/2f 第二講 運(yùn)行與日常管理第一節(jié) 沼氣池的運(yùn)

24、行 一、發(fā)酵原料的收集和預(yù)處理 二、接種物 三、戶用沼氣池的啟動(dòng) 一、發(fā)酵原料的收集和預(yù)處理 (一)原料的分類 在自然界中,沼氣發(fā)酵原料十分廣泛和豐富,幾乎所有的有機(jī)物都可以作為沼氣發(fā)酵原料,例如農(nóng)作物秸稈,人、畜和家禽糞便、生活污水,工業(yè)和生活有機(jī)廢物等。根據(jù)沼氣發(fā)酵原料的化學(xué)性質(zhì)和來(lái)源,可以分為下幾類:1.富氮原料 富氮原料在農(nóng)村主要是指人、畜和家禽糞便。這類原料顆料較細(xì),含有較多的易分解化合物,氮素的含量也較高,其原料的碳氮比(含碳量與含氮量的比,用C/N表示)一般都小于25/1,因此不必進(jìn)行預(yù)處理,分解和產(chǎn)氣速度較快。這種原料是我國(guó)農(nóng)村沼氣發(fā)酵原料的主要來(lái)源之一。該原料的特點(diǎn)是發(fā)酵周期

25、較短,產(chǎn)氣速度快。 2.富碳原料 這類原料在農(nóng)村主要指各種農(nóng)作物秸稈。其碳素含量較高,原料的碳氮比一般都在30/1以上。與人、畜糞便一樣,農(nóng)作物秸稈也是我國(guó)農(nóng)村主要沼氣發(fā)酵原料之一。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(zhǎng)。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。 3.其他類型的發(fā)酵原料(1)城市有機(jī)廢物:主要包括人糞、生活污水和有機(jī)垃圾、有機(jī)工業(yè)廢水、廢渣和污泥等。這類原料一般都富含有機(jī)物,但由于來(lái)源不同,其化學(xué)成分和生產(chǎn)沼氣的潛力差異很大,所采取的發(fā)酵工藝也不盡相同。 (2)水生植物:主要包括水葫蘆、水花生、水白菜

26、及其他水草、澡類等。由于它們的繁殖速度快、產(chǎn)量高,加之組織鮮嫩,易于被微生物分解利用,因此也是沼氣發(fā)酵的好原料。 (二)沼氣發(fā)酵原料的配比 根據(jù)農(nóng)村沼氣原料的來(lái)源、數(shù)量和種類,采用科學(xué)、適用的配料方法是很重要的。一般原則是: 要適當(dāng)多加些產(chǎn)甲烷多的發(fā)酵原料:為達(dá)到多產(chǎn)優(yōu)質(zhì)沼氣的目的,就必須投入產(chǎn)甲烷數(shù)量多的發(fā)酵原料; 將消化速度快與慢的原料合理搭配進(jìn)料,其目的為產(chǎn)氣均衡和持久。作物秸稈含纖維素多,消化速度慢,產(chǎn)氣速度慢,但持續(xù)產(chǎn)氣時(shí)間長(zhǎng)(如玉米秸稈產(chǎn)氣持續(xù)時(shí)間可達(dá)90天以上)。人的糞便等原料,消化速度快,產(chǎn)氣速度快,但持續(xù)時(shí)間短(只有30天)。因此應(yīng)做到合理搭配進(jìn)料; 要注意含碳素原料和含氮素

27、原料的合理搭配;即要有合適的碳氮比。含碳量高的原料,發(fā)酵慢;含氮量高的原料,發(fā)酵快,因此應(yīng)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30:1為宜。 1.碳氮比 正常的沼氣發(fā)酵要求一定的原料碳氮比。實(shí)踐證明,原料的碳氮比過(guò)高(30/1以上),發(fā)酵就不易啟動(dòng),而且影響產(chǎn)氣效果。根據(jù)我國(guó)農(nóng)村發(fā)酵原料是以人畜糞便、農(nóng)作物秸稈為主的情況,在實(shí)際應(yīng)用中,原料的碳氮比以25-30:1搭配較為適宜。 目前,啟動(dòng)投料以人畜糞便為主,不提倡作物秸稈直接入池,如果首次投料人畜糞便不足,可適當(dāng)加入一定數(shù)量的已經(jīng)過(guò)切碎并經(jīng)過(guò)堆漚的稻麥稈,加快啟動(dòng)。 2.濃度 在沼氣發(fā)酵中保持適宜的發(fā)酵料液濃度,對(duì)于提高

28、產(chǎn)氣量,維持產(chǎn)氣高峰是十分重要的。發(fā)酵料液濃度是指原料的總固體(或干物質(zhì))重量占發(fā)酵料液重量的百分比。 在我國(guó)農(nóng)村,根據(jù)原料的來(lái)源和數(shù)量,沼氣發(fā)酵通常采用具6%-10%的發(fā)酵料液濃度是較適宜的。在這個(gè)范圍內(nèi),夏季由于氣溫高,原料分解快,發(fā)酵料液濃度可適當(dāng)?shù)鸵恍?,一般?%左右為好;在冬季,由于原料分解較慢,應(yīng)適當(dāng)提高發(fā)酵料液濃度,通常以10%為佳。 一般8立方米的沼氣池投料配比:鮮豬糞1500公斤,接種物800公斤(夏天可少些),水4000公斤。 3糞草比 所謂糞草比,是指投入的發(fā)酵原料中,糞草的重量與秸稈類重量之比。在沼氣池第一次投料啟動(dòng)時(shí),混合原料中的糞草比是影響產(chǎn)氣效果的一個(gè)重要因素???/p>

29、慮到農(nóng)村目前的實(shí)際情況,在生產(chǎn)應(yīng)用中,糞草比一般應(yīng)達(dá)到2:1以上。這樣,發(fā)酵啟動(dòng)快,產(chǎn)氣效果好,否則差。 (三)原料堆漚剛消過(guò)毒的畜禽糞便、酸性或堿性太重的物質(zhì)及有毒植物等不能進(jìn)入沼氣池。 對(duì)消過(guò)毒的畜禽糞便應(yīng)堆漚一段時(shí)間后再入池,如果以秸稈作發(fā)酵原料時(shí),應(yīng)切短并作堆謳等預(yù)處理,但由于秸稈含碳多、含氮少,所以常與含氮多的畜糞便配合使用。 二、接種物 (一)接種物的作用有機(jī)廢物厭氧分解產(chǎn)生甲烷的過(guò)程,是由多種沼氣微生物來(lái)完成的。因此,在沼氣發(fā)酵池啟動(dòng)運(yùn)行時(shí),加入足夠的所需微生物特別是產(chǎn)甲烷微生物作為接種物(亦稱菌種)是極為重要的。原料以堆漚而又添加活性污泥作接種物,產(chǎn)甲烷速度很大,第六天所產(chǎn)沼氣

30、中的甲烷含量可達(dá)50%以上。發(fā)酵33天,甲烷含量達(dá)到72%左右。這說(shuō)明沼氣發(fā)酵必須有大量菌種,而且接種量的大小與發(fā)酵產(chǎn)氣有直接的關(guān)系。 (二)接種物的富集培養(yǎng)為了獲得足夠的質(zhì)量好的接種物,必須對(duì)接種物進(jìn)行富集培養(yǎng)。 富集培養(yǎng)的主要辦法是:選擇活性較強(qiáng)的污泥,使其逐漸適應(yīng)發(fā)酵的基質(zhì)和發(fā)酵溫度,然后逐步擴(kuò)大,最后加入沼氣池作為接種物。 (三)接種物的來(lái)源城市下水污泥、湖泊、池塘底部的污泥、糞坑底部沉渣都含有大量沼氣微生物,特別是屠宰場(chǎng)污泥、食品加工廠污泥,由于有機(jī)物含量多,適于沼氣微生物的生長(zhǎng),因此是良好的接種物。大型沼氣池投料時(shí),由于需要量大,通??捎梦鬯幚韽S厭氧消化池里的活性污泥作接種物。在

31、農(nóng)村,來(lái)源較廣、使用最方便的接種物是沼氣池本身的污泥。 (四)接種量新建沼氣池第一次投料時(shí),應(yīng)加入占發(fā)酵料液總重量1530%的接種物。采用下水道污泥作為接種物時(shí),接種量一般為發(fā)酵料液的15%以上;采用老沼池發(fā)酵液作為接種物時(shí),接種數(shù)量應(yīng)占總發(fā)酵料液的30%以上,若以底層污泥作接種物時(shí),接種數(shù)量應(yīng)占總發(fā)酵料液的10%以上。使用較多的秸稈作為發(fā)酵原料時(shí),需加大接種物數(shù)量,其接種量一般應(yīng)大于秸稈重量。 三、戶用沼氣池的啟動(dòng) 新池或大換料的沼氣池,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間養(yǎng)護(hù),試壓后確定不漏氣不漏水,即可投料。 (一)準(zhǔn)備 發(fā)酵原料按要求做好預(yù)處理。并準(zhǔn)備好接種物,接種物數(shù)量,以相當(dāng)于發(fā)酵原料15%-30%為宜。

32、 (二)投料 將準(zhǔn)備好的發(fā)酵原料和接種物混合在一起,投入池內(nèi)。所投原料的濃度不宜過(guò)高,一般控制在干物質(zhì)含量6%左右為宜。以糞便為主的原料,濃度可適當(dāng)?shù)托?。(三)加水封?發(fā)酵池中的料液量應(yīng)占池容積的85%,剩下的15%作為氣箱。加水后立即將活動(dòng)蓋密封好。 (四)放氣試火 當(dāng)沼氣壓力表上的水柱達(dá)到40cm以上時(shí),應(yīng)放氣試火。放氣1-2次后,由于產(chǎn)甲烷菌數(shù)量的增長(zhǎng),所產(chǎn)氣體中甲烷含量逐漸增加,所產(chǎn)生的沼氣即可點(diǎn)燃使用。(五)啟動(dòng)完成 當(dāng)池中所產(chǎn)生的沼氣量基本穩(wěn)定,并可點(diǎn)燃使用后,說(shuō)明沼氣池內(nèi)微生物數(shù)量、酸化和甲烷化細(xì)菌的活動(dòng)已趨于平衡,PH值也較適宜,這時(shí)沼氣發(fā)酵的啟動(dòng)階段結(jié)束,進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn) 。第

33、二節(jié) 沼氣池的日常管理 沼氣池啟動(dòng)后,加強(qiáng)日常管理,控制好發(fā)酵過(guò)程,是提高產(chǎn)氣率的重要技術(shù)措施。要使沼氣系統(tǒng)經(jīng)久不衰地產(chǎn)氣好、產(chǎn)氣旺,必須把沼氣池當(dāng)著有生命的生物體看待,不能當(dāng)著垃圾坑。應(yīng)按照沼氣微生物生長(zhǎng)繁殖規(guī)律,加強(qiáng)沼氣系統(tǒng)的科學(xué)管理。 (一)嚴(yán)禁毒物進(jìn)入沼氣池 沼氣池內(nèi),沼氣微生物接觸到有害物質(zhì)時(shí)就會(huì)中毒,致使沼氣池停止產(chǎn)氣。因此,不要向池內(nèi)投入以下有害物質(zhì):各種巨毒農(nóng)藥,特別是有機(jī)殺菌劑、抗菌素、驅(qū)蟲劑等;重金屬化合物、含有毒物質(zhì)的工業(yè)廢水、鹽類;剛消過(guò)毒的畜禽糞便;噴灑了農(nóng)藥的作物莖葉;能做土農(nóng)藥的各種植物,如苦皮藤、桃樹葉、百部、馬錢子果;辛辣物,如蔥、蒜、辣椒、韭菜、蘿卜等;電石

34、、洗衣粉、洗漱污水等。 如果發(fā)現(xiàn)沼氣池中毒,應(yīng)該將沼氣池發(fā)酵料液取出一半,再投入一半新料,加入一定量的接種物,以促進(jìn)正常產(chǎn)氣。 (二)吐故納新促進(jìn)新陳代謝 加入沼氣池的發(fā)酵原料,經(jīng)沼氣細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生沼氣,原料的營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)逐漸被消耗,為保證沼氣細(xì)菌有充足的食物和進(jìn)行正常的新陳代謝,使沼氣池產(chǎn)氣正常而持久,就要不斷地補(bǔ)充新鮮的發(fā)酵原料、更換部分舊料,做到勤加料、勤出料。沼氣池加新料一般要在產(chǎn)氣量高峰沒(méi)有下降以前進(jìn)行,即在啟動(dòng)后20天,最遲不得超過(guò)30天。 1.進(jìn)出料的數(shù)量 根據(jù)農(nóng)村家用池發(fā)酵原料的特點(diǎn),一般每隔5-10天進(jìn)、出料的各5%為宜。也可按每立方米沼氣量進(jìn)干料3-4kg計(jì)算。對(duì)于畜禽舍和廁所

35、與沼氣池“三結(jié)合”的池子,人、畜糞尿可每天不斷自動(dòng)流入池內(nèi),其他類型的可每隔數(shù)天進(jìn)一次料 。2.平時(shí)進(jìn)、出料應(yīng)注意的問(wèn)題 原則上是出多少、進(jìn)多少,以便保持氣箱容積; 順序?yàn)橄瘸龊筮M(jìn); 出料時(shí)應(yīng)使剩下的料液液面不低于進(jìn)料管和出料管的上沿,以免池內(nèi)沼氣從進(jìn)料管和出料管跑掉;出料后要及時(shí)補(bǔ)充新料,若一次發(fā)酵原料不足,可加入一定數(shù)量的水,以保持原有水位,使池內(nèi)沼氣具有一定的壓力。 (三)適時(shí)攪拌破殼均質(zhì) 沼氣池在不攪拌的情況下(靜態(tài)發(fā)酵),發(fā)酵料液按其比重和自然沉降規(guī)律,從上到下明顯的逐步分成浮渣層、清夜層、活性層和沉渣層。這樣的分層分布,對(duì)微生物以及產(chǎn)氣是很不利的。為了改變這種不利狀況,就需要采取攪

36、拌措施,變靜態(tài)發(fā)酵為動(dòng)態(tài)發(fā)酵。 攪拌沼氣池內(nèi)的發(fā)酵料液有三個(gè)好處: 一是能使沼氣池內(nèi)的發(fā)酵原料與沼氣微生物分布均勻,并充分接觸。這樣沼氣微生物的營(yíng)養(yǎng)好,使其迅速生長(zhǎng)繁殖,有利于提高產(chǎn)氣率; 二是可以打破浮渣結(jié)殼層,提高發(fā)酵原料的分解利用率,使中、下層所產(chǎn)生的附著在發(fā)酵原料上的沼氣,由小氣泡聚積成大氣泡,并上升到氣箱內(nèi); 三是可以改善沼氣微生物的生活環(huán)境,使它不斷的獲得新的養(yǎng)料,也使沼氣池內(nèi)的溫度均衡提高池內(nèi)溫度。常用的攪拌方法有三種: 發(fā)酵液回流攪拌:是從沼氣池的出料間將發(fā)酵液取出(抽出),然后從進(jìn)料口沖入沼氣池內(nèi),產(chǎn)生較強(qiáng)的液體回流,達(dá)到攪拌的目的。 沼氣回流攪拌:是將沼氣從池底部沖進(jìn)去,產(chǎn)

37、生較強(qiáng)的氣體回流,達(dá)到攪拌的目的。 機(jī)械攪拌:是通過(guò)機(jī)械裝置運(yùn)轉(zhuǎn)(如小型電動(dòng)污物泵),將出料間的料液抽出,再回流進(jìn)進(jìn)料口,進(jìn)行電動(dòng)液體攪拌。 一般每隔57天攪拌一次 。 (四)保持沼氣池內(nèi)發(fā)酵原料適宜的濃度 根據(jù)多年的實(shí)踐,戶用沼氣池適宜的發(fā)酵濃度應(yīng)該控制在6-10%之間。 夏季和初秋池溫高,原料分解快,濃度可適當(dāng)?shù)鸵恍?,一般控制?-8%; 冬季、初春池溫低,原料分解慢,發(fā)酵料液濃度應(yīng)提高到8-10%為宜。 (五)監(jiān)控沼氣發(fā)酵料液酸堿度變化 沼氣微生物適宜在中性或微堿性的環(huán)境條件下生長(zhǎng)繁殖,過(guò)酸或過(guò)堿,對(duì)沼氣微生物活動(dòng)都不利。酸堿度一般控制在為好。每周檢查一次即可。 沼氣池如果不按照沼氣發(fā)酵

38、工藝條件調(diào)控,一般出現(xiàn)偏酸的情況較多,特別是發(fā)酵初期,由于投入的纖維類原料多,而接種物不足,常會(huì)使酸化速度加快,大大超過(guò)甲烷化速度,造成揮發(fā)酸大量積累,使酸堿度下降到以下,抑制沼氣細(xì)菌活動(dòng),使產(chǎn)氣率下降。 發(fā)酵原料是否過(guò)酸,可用酸堿度試紙測(cè)定。確定原料過(guò)酸后,可用三種方法調(diào)節(jié)。1.取出部分發(fā)酸原料,補(bǔ)充相等數(shù)量或稍多一些含氮多的發(fā)酵原料和水;2.將人、畜糞尿拌入草木灰,一同加到沼氣池內(nèi),不但可以調(diào)節(jié)酸堿度,而且還能提高產(chǎn)氣率;3.加入適量的石灰澄清液,并與發(fā)酸液混合均勻,避免強(qiáng)堿對(duì)沼氣細(xì)菌活性的破壞。 (六)保溫增溫安全過(guò)冬 冬季氣溫低,沼氣池內(nèi)的溫度下降,沼氣產(chǎn)量受到一定影響,為了使冬季產(chǎn)氣

39、好,必須加強(qiáng)越冬管理。采取的主要措施是: 1、多加豆腐坊、酒坊、粉坊、屠宰場(chǎng)下腳料、廢水、牛尿、蠶沙等熱性發(fā)酵原料,提高池內(nèi)發(fā)酵溫度。同時(shí)在沼氣池頂蓋板上用塑料薄膜覆蓋,再鋪上厚厚的稻草保溫。 2、用日光溫室或簡(jiǎn)易溫棚為沼氣池保溫。 冬季嚴(yán)禁冰冷的雨水從沼氣池四周及頂蓋縫隙中進(jìn)入沼氣池,嚴(yán)禁衛(wèi)生間、豬圈過(guò)量冷水進(jìn)入沼氣池。 (七)察“顏”觀色調(diào)控發(fā)酵 一般觀察出料口的料液進(jìn)行判斷。 1.料液呈灰色、清淡,表明發(fā)酵原料不足,接種物少,產(chǎn)氣量小。調(diào)控措施:增加原料投放量和接種物并攪拌,減少進(jìn)水量。 2.料液呈黃色,出料口翻沼渣,表明發(fā)酵濃度過(guò)大,池內(nèi)可能產(chǎn)生接殼層,料液偏酸。調(diào)控措施:排除部分沼渣

40、,并定期出料勤攪拌,增加水量。 3.料液呈黑水,表面有白膜或油膜,燒燃時(shí)火焰呈黃色,表明料液偏酸。調(diào)控措施:增加接種物投放量并攪拌,加入適量的石灰水澄清液或草木灰。 4.料液呈醬色,液面有泡沫層,表明發(fā)酵產(chǎn)氣正常。 第三講 沼氣池的安全使用 一、安全發(fā)酵 二、安全管理 三、安全用氣 四、安全出料、檢修 五、沼氣事故一般搶救方法 1、做到“勤進(jìn)料、勤出料、勤攪拌、勤檢查”,其中勤檢查著重是檢查輸氣管道、用氣設(shè)備和沼氣池有無(wú)漏氣形象,管道內(nèi)有無(wú)積水現(xiàn)象,如有應(yīng)及時(shí)排除隱患。 2、利用每年春耕生產(chǎn)大出料時(shí)對(duì)沼氣池進(jìn)行一次檢查,如密封層有脫落損壞現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)檢修,如沒(méi)有也最好刷漿一遍。沼氣池清空后應(yīng)通風(fēng)

41、5天以上,維修人員下池前必須先作小動(dòng)物試驗(yàn),小動(dòng)物試驗(yàn)無(wú)問(wèn)題后,維修人員方可下池操作,池內(nèi)嚴(yán)禁使用明火照明。 3、用戶應(yīng)經(jīng)常檢查用氣設(shè)備及管道是否漏氣;用氣設(shè)備開關(guān)是否關(guān)閉,同時(shí)用氣設(shè)備應(yīng)布置在空氣通暢的地方,避免沼氣泄漏造成人畜窒息。 一、安全發(fā)酵 1、進(jìn)料時(shí),各種劇毒農(nóng)藥或剛噴灑了農(nóng)藥的作物莖葉,剛消過(guò)毒的畜禽糞便;各種植物如:大蒜、韭菜、蔥、苦皮騰、馬錢子果等;重金屬化合物,如:鹽類、電石、洗衣粉等都不能進(jìn)入沼氣池,以防殺死沼氣微生物,若發(fā)生這種情況,應(yīng)將池內(nèi)發(fā)酵料液全部清除,并用清水將沼氣池沖洗干凈,然后重新加料啟動(dòng)。 2、嚴(yán)禁把油枯、骨粉、棉籽餅和磷礦粉加入沼氣池,以防產(chǎn)生對(duì)人體有嚴(yán)

42、重危害的劇毒氣體磷化三氫。 二、安全管理 1、沼氣池進(jìn)、出料口都要加蓋,并使之牢固,防止人、畜掉入池內(nèi),造成傷亡。 2、要經(jīng)常觀察壓力表上度數(shù)的變化,當(dāng)池子產(chǎn)氣旺盛,池內(nèi)壓力過(guò)大時(shí),要立即用氣或放氣;嚴(yán)禁人為加高進(jìn)、出料口,增大沼氣負(fù)荷,防止脹壞氣箱,沖開池蓋。嚴(yán)禁在沼氣池附近用火。 3、一次性加入沼氣池的料數(shù)量較大時(shí),應(yīng)緩慢加入,同時(shí)觀察壓力表讀數(shù),如過(guò)高則打開導(dǎo)氣管放氣減壓。一次出料較多,當(dāng)壓力表讀數(shù)接近“0”時(shí),應(yīng)打開沼具開關(guān)吸氣,以免產(chǎn)生負(fù)壓,損壞池子。 4、日常維護(hù) 。對(duì)于輸配系統(tǒng)的管理,不能單純依靠發(fā)生故障后再去排除,則應(yīng)加強(qiáng)日常維護(hù),盡量減少故障發(fā)生。日常維護(hù)包括以下內(nèi)容:(1)

43、每年對(duì)輸配系統(tǒng)進(jìn)行一次氣密性測(cè)驗(yàn),方法與驗(yàn)收時(shí)一樣,如有漏氣現(xiàn)象,加以排除。(2)開關(guān)使用半年左右,應(yīng)在旋塞上加黃油密封和潤(rùn)滑;如旋塞磨損,不能與螺母密合,應(yīng)進(jìn)行更換。(3)定期排除凝水器中的冷凝水。(4)經(jīng)常檢查管道接頭,發(fā)現(xiàn)松弛,重新接好;不合格的老化管道,要重新更換。(5)脫硫器使用半年左右,應(yīng)對(duì)脫硫劑進(jìn)行再生。 三、安全用氣 1、日常使用沼氣要堅(jiān)持先點(diǎn)火后開氣(電子點(diǎn)火沼氣灶除外),避免開氣后隔較長(zhǎng)時(shí)間再點(diǎn)火而造成意外,用完氣后要隨即關(guān)上開關(guān)。要教育小孩不要在沼氣池附件處玩弄明火,不要隨意玩弄沼氣配套設(shè)施。 2、沼氣池剛產(chǎn)氣時(shí),沼氣中甲烷含量低,電子打火還不能點(diǎn)燃,要先點(diǎn)燃引火物,在扭

44、開開關(guān),先開小一點(diǎn),待點(diǎn)燃后在全部打開。 3、沼氣燈、灶具和輸氣管要遠(yuǎn)離柴草等易燃物品,以防失火。一旦發(fā)生火災(zāi),應(yīng)立即關(guān)閉開關(guān)(灶前開關(guān)和池前開關(guān)),切斷氣源。沼氣燈與屋頂(特別是木板房和茅屋)要保持規(guī)定距離,一般應(yīng)在50cm以上。 4、嚴(yán)禁在沼氣池導(dǎo)氣管口和進(jìn)出料口或輸氣管點(diǎn)火,以免引起回火,造成沼氣池爆炸,危害生命財(cái)產(chǎn)。 5、如在室內(nèi)聞到臭雞蛋味時(shí),應(yīng)迅速切斷氣源和電源,打開門窗通風(fēng),將沼氣排出室外。人要及時(shí)離去,這時(shí)千萬(wàn)不能使用明火,以防引起火災(zāi)。當(dāng)臭雞蛋味全部消失后,立即檢查漏氣部位,檢修好后方可用氣。 6、沼氣燈和沼氣爐不要放在衣服、柴草等易燃品附近,點(diǎn)火或燃燒時(shí)要注意安全。 7、應(yīng)

45、經(jīng)常檢查輸氣系統(tǒng)(如輸氣管道、開關(guān)、接頭)是否漏氣和是否暢通。若有漏氣,應(yīng)及時(shí)采取措施檢修漏氣部位、進(jìn)行室內(nèi)空氣流通、充分換氣后才能點(diǎn)火。若發(fā)生導(dǎo)氣管道堵塞須馬上清理。 四、安全出料、檢修 1、沼氣池的日常維修、出料必須請(qǐng)有資質(zhì)的沼氣后續(xù)服務(wù)管理人員或持證技工現(xiàn)場(chǎng)親自操作或在其指導(dǎo)下操作,嚴(yán)禁非專業(yè)人員與建池戶私自協(xié)商、承攬沼氣池進(jìn)出料、維修等業(yè)務(wù),防止發(fā)生人員窒息傷亡事故。 2、大出料和維修 一定要做好安全防護(hù)措施。首先揭開活動(dòng)蓋口,敞開幾小時(shí)后,先出掉浮渣和池內(nèi)部分料液,使進(jìn)、出料口和活動(dòng)蓋口三口通風(fēng),用污泥泵抽凈池內(nèi)料液,清水沖洗沼氣池并將水抽出,并用鼓風(fēng)設(shè)備從進(jìn)料口向池內(nèi)鼓風(fēng),排除池內(nèi)

46、殘留沼氣,放置七天以上;其次下池前用小動(dòng)物(雞、鴨、兔等)放入池內(nèi),觀察1015分鐘,如動(dòng)物活動(dòng)正常,方可入池,但必須繼續(xù)鼓風(fēng)。如動(dòng)物出現(xiàn)異常反應(yīng),甚至昏迷,表明池內(nèi)嚴(yán)重缺氧或有殘存的毒性氣體,這時(shí),嚴(yán)禁人員進(jìn)入池內(nèi)。每年大出料必須使用機(jī)具出料,人不下池,既方便,又安全。3、下池檢修人員,腋下要拴上牢固結(jié)實(shí)的安全繩,池上必須要有兩名以上強(qiáng)壯的成年人看護(hù),嚴(yán)禁單人下池操作。一旦下池人員有頭暈、發(fā)悶等不舒適的感覺(jué),看護(hù)人員要立即拉安全繩,將人救出池外。嚴(yán)禁下池救人,以免發(fā)生多人同時(shí)窒息性中毒事故。 4、揭開活動(dòng)蓋時(shí),不要在沼氣池周圍點(diǎn)火吸煙。進(jìn)池出料、維修,只能用手電筒照明或鏡子反光照明,禁止使用

47、明火。 4、禁止向池內(nèi)丟明火,燒余氣,防止失火、燒傷或引起池子爆炸。 5、不要在使用燃具時(shí)抽料,因抽料產(chǎn)生的負(fù)壓會(huì)將火種吸入管道內(nèi)甚至池內(nèi)造成危害。 6、對(duì)停用多年的沼氣池出料更要特別注意,因?yàn)樵诔貎?nèi)糞殼和沉渣下面還積有一部分沼氣。如麻痹大意,輕率下池,不按安全操作規(guī)程辦事,很可能發(fā)生窒息中毒事故。 五、沼氣事故一般搶救方法 1、燒傷或火災(zāi)中毒事故 a點(diǎn)火試氣只能在廚房沼氣灶具上進(jìn)行,不準(zhǔn)在導(dǎo)氣樁出料口點(diǎn)火試氣; b入池操作人員,不準(zhǔn)用打火機(jī)、火柴等點(diǎn)火照明; c若在廚房、豬圈或有沼氣輸氣管通過(guò)的室內(nèi)聞到有臭雞蛋味,說(shuō)明有沼氣泄漏,此時(shí)堅(jiān)決不準(zhǔn)用火,必須立即打開門窗或用扇子扇風(fēng),馬上檢查漏氣點(diǎn)

48、并進(jìn)行及時(shí)修復(fù),確認(rèn)已排除漏氣問(wèn)題,室內(nèi)空氣流通后,才可使用沼氣; d一旦室內(nèi)發(fā)生沼氣燃燒,應(yīng)立即關(guān)閉沼氣池后的旁通閥門,避免沼氣燃入池內(nèi),發(fā)生爆炸事故。 2、窒息或中毒事故 a凡是要下池(包括發(fā)酵間和出料水壓間)檢查、檢修或撈物品,必須要系好安全繩,池上要有專人守護(hù),下池人員稍感不適,就應(yīng)立即上來(lái)在通風(fēng)陰涼地方休息; b、確實(shí)需要進(jìn)入沼氣池檢查、檢修,應(yīng)盡量將沼氣池內(nèi)的發(fā)酵液用液下污泥(水)泵將發(fā)酵液抽掉,為減少池內(nèi)沉渣量,可在用污水泵抽糞時(shí),將泵出水管倒向進(jìn)料口,使沉渣沖動(dòng),便于污水泵抽提; c若有人要下池或已進(jìn)入沼氣池,應(yīng)該用電風(fēng)扇從進(jìn)料口往發(fā)酵間送風(fēng),以保持沼氣池內(nèi)通風(fēng); d不要向沼氣

49、池內(nèi)投加磷礦粉,過(guò)磷酸鈣等磷肥,也不要向沼氣池內(nèi)加入較多的油菜籽殼或油枯,避免發(fā)生磷化氫中毒事故發(fā)生。 3、淹溺事故 a沼氣池的進(jìn)、出料口必須有堅(jiān)實(shí)的蓋板,進(jìn)、出料后必須立即蓋好; b已經(jīng)報(bào)廢的沼氣池,不管在房前屋后或院壩內(nèi),都應(yīng)該填掉,若要改作囤水池,應(yīng)有防護(hù)措施,并保持完好。 4、沼氣池爆炸事故 a不準(zhǔn)在沼氣池導(dǎo)氣管、活動(dòng)蓋口點(diǎn)火試氣; b不準(zhǔn)在沼氣池附近堆燒垃圾或其它用火。 5、一旦發(fā)生池內(nèi)人員昏倒,應(yīng)立即應(yīng)立即人工向池內(nèi)輸入新鮮空氣,并提起安全帶拉人出池,將窒息人員抬到地面避風(fēng)處,解開上衣和褲帶,采取給氧、保暖等急救措施,并就近送醫(yī)院搶救。切不可盲目下池?fù)尵?,以免發(fā)生連續(xù)窒息中毒事故。

50、 6、沼氣引發(fā)著火后,若池內(nèi)著火,要從沼氣池口往池內(nèi)潑水滅火,并盡快將人員救出池外 。如果不慎人身上著火,應(yīng)迅速脫掉著火的衣服,或臥地慢慢打滾,或跳入水中,或由他人采取各種辦法進(jìn)行滅火。嚴(yán)禁用手撲打或奔跑。滅火后,先解開被燒衣服,用清水沖洗身上污物,并用清潔衣服或被單裹住傷口或全身,然后送醫(yī)院急救。第四講 常見(jiàn)故障及處理方法 一、沼氣池故障 二、發(fā)酵系統(tǒng)故障 三、輸配系統(tǒng)故障 四、輸配裝置故障 一、沼氣池故障 1、漏水漏氣產(chǎn)生的病態(tài)。是沼氣池的問(wèn)題,應(yīng)采取措施進(jìn)行修補(bǔ)。 (1)壓力低時(shí)壓力表上升快,壓力高時(shí)壓力表上升慢,當(dāng)?shù)揭欢▔毫r(shí)就不再上升。原因:沼氣池漏氣;沼氣池氣箱和發(fā)酵間交接部位有漏

51、洞,零壓水位低,發(fā)酵液面與進(jìn)、出料口的下沿相平,沼氣從進(jìn)、出料口溢出。 排除方法:清理沼氣池,修補(bǔ)漏洞或重新粉刷密封;加入發(fā)酵原料和水,提高零壓水位,使池內(nèi)發(fā)酵液面上升至高于進(jìn)、出料口上沿。 (2)開始產(chǎn)氣正常,以后明顯下降,或者壓力表指針不上升,打開開關(guān)后,指針不動(dòng)。 原因:沼氣池漏氣或活動(dòng)蓋漏氣。 排除方法:先查活動(dòng)蓋是否漏氣,若不漏氣再查池體是否漏氣或漏水,若漏則清池進(jìn)行修補(bǔ)。 2、水壓箱容積小的病態(tài) 表現(xiàn)為壓力表壓力雖高,但氣很快燒完。 原因:池內(nèi)裝料太滿;水壓箱容積太小。 排除方法:清出部分料液,使零壓液面與水壓箱底齊平;擴(kuò)大水壓箱容積或增加一個(gè)水壓箱副箱。 3、發(fā)酵受到阻抑而產(chǎn)生的

52、病態(tài)。是發(fā)酵過(guò)程中酸化與甲烷化的不平衡造成乙酸大量積累,其原因有3點(diǎn):發(fā)酵原料過(guò)濃,產(chǎn)酸量大;酸性原料過(guò)多;甲烷菌種缺乏,酸的利用率不高,也就是酸化和甲烷化不平衡,酸大量積累。 從沼氣發(fā)酵的角度來(lái)看,產(chǎn)生“病態(tài)池”的根本原因是配料不當(dāng),管理不善和缺乏甲烷菌種,以致?lián)]發(fā)酸大量增加,PH值下降,造成發(fā)酵停滯。 解決的辦法:加入污泥菌種,或加入大量老沼氣池發(fā)酵液,以達(dá)到甲烷菌種豐富,積累的揮發(fā)酸加以稀釋。通過(guò)處理使發(fā)酵恢復(fù)正常,提高產(chǎn)氣量。 二、發(fā)酵系統(tǒng)故障 1.新池子,加料很久不產(chǎn)氣或產(chǎn)氣點(diǎn)不著;開始產(chǎn)氣好,過(guò)一段時(shí)間就差了。 原因: 池內(nèi)料液溫度太低;發(fā)酵料液酸化;沒(méi)有加接種物;發(fā)酵料不足;發(fā)酵

53、原料中含有能殺死沼氣細(xì)菌的有毒物質(zhì)。 處理方法:發(fā)酵原料先堆漚,發(fā)熱后進(jìn)料,并加入加熱后的溫水到池內(nèi),以提高池內(nèi)溫度;先用PH試紙測(cè)定,確定偏酸性后,取出部分料液,補(bǔ)加一些接種物,另外用草木灰、石灰水或氨水將ph調(diào)到接近;增加投料量;加入含沼氣細(xì)菌的接種物,如活性污泥等;重新?lián)Q料。 2.發(fā)酵原料充足,但產(chǎn)氣不足 ,進(jìn)、出料口經(jīng)常冒氣泡。 原因:浮渣結(jié)殼。 處理方法:攪拌發(fā)酵原料。 3.大換料3個(gè)月后,產(chǎn)氣越來(lái)越少 。 原因:原料不足。 處理方法:添加新料。4.沼氣壓力表上壓力雖高,但火力不足。 原因:沼氣中含甲烷量少,發(fā)熱量少。 處理方法:調(diào)節(jié)好發(fā)酵原料的酸、堿度,加添含產(chǎn)甲烷菌多的活性污泥。

54、 5、突然出現(xiàn)無(wú)氣或少氣。 (1)氣管跑氣或堵。查出跑氣和堵塞點(diǎn)進(jìn)行處理; (2)開關(guān)未關(guān)嚴(yán)。關(guān)嚴(yán)開關(guān); (3)活動(dòng)蓋跑氣。重新蓋好蓋子; (4)池內(nèi)進(jìn)入了毒物。換去有毒料液,洗池后加新料。 6、產(chǎn)氣正常,加料后反而不產(chǎn)氣。燃燒時(shí)出現(xiàn)紅火焰,調(diào)整灶具無(wú)法消除。 原因:發(fā)酵原料中混入了有毒物質(zhì)(如農(nóng)藥類等);沼氣中二氧化碳含量高,發(fā)酵液出現(xiàn)酸化趨勢(shì);料液濃度偏高。 排除方法:重新?lián)Q料;調(diào)節(jié)PH值恢復(fù)至中性;加注新鮮水。 三、輸配系統(tǒng)故障 1、壓力損失增大 (1)輸配管路堵塞 當(dāng)打開沼氣輸配管路上的開關(guān)時(shí),壓力表上的指針急劇下降,關(guān)上開關(guān)指針又回升原位;同樣高壓力的沼氣,的確沒(méi)有原來(lái)火力大。 出現(xiàn)

55、這種現(xiàn)象,即說(shuō)明輸配系統(tǒng)壓力損失已明顯增大,其原因有:輸氣管路或開關(guān)、接頭等附件被堵塞;輸氣管路被壓扁或被折轉(zhuǎn),管路不暢通,因而阻力增大,輸氣不暢。 排除方法:輸通管路,復(fù)原管徑,理順折角;減少輸氣壓力損失?;蛑匦赂鼡Q管道、開關(guān)和接頭等。 (2)輸氣管路積水 當(dāng)打開開關(guān)時(shí),壓力表上的指針左右波動(dòng) ,點(diǎn)燃沼氣后火力時(shí)強(qiáng)時(shí)弱。 原因:輸氣管路有冷凝水存積,形成水阻,影響沼氣暢通。 排除方法:用打氣筒向管內(nèi)打氣,或用其它辦法,排除管路積水,安裝排水裝置。同時(shí)檢查凝水器有何故障,加以排除,使其正常發(fā)揮排水作用。 2、輸配系統(tǒng)漏氣 關(guān)閉壓力表后的開關(guān),池子正常產(chǎn)氣時(shí),壓力表針左右波動(dòng) ,出現(xiàn)這種現(xiàn)象,即

56、說(shuō)明輸配系統(tǒng)某部分漏氣。 這時(shí),應(yīng)對(duì)輸氣管道逐段檢查,對(duì)附件和開關(guān)逐個(gè)檢查,直至查出漏氣 處。如果輸氣管道為塑料軟管,可采用下述檢查方法:從導(dǎo)氣管開始,分段捏緊輸氣管,捏緊一段觀察一次壓力表,如指針繼續(xù)下降,說(shuō)明漏洞還在前面,如指針不再下降,則說(shuō)明漏洞在捏緊處至導(dǎo)氣管一段。如果輸氣管道為硬質(zhì)塑料管,則可在管道及附件、開關(guān)上刷肥皂水,冒泡處即為漏洞(軟管也可采用這一方法)。 查出漏洞以后,可具情況分別處理: (1)管道漏氣,可剪去漏氣一段,更換好管,暫時(shí)無(wú)管可換,可用膠布包扎,作為應(yīng)急處理; (2)開關(guān)和三通等附件漏氣,應(yīng)修復(fù)或更換; (3)管道接頭漏氣,應(yīng)重新接好接頭。 如系統(tǒng)漏氣較小,一時(shí)又未查明原因,為減少漏氣損失,可在靠導(dǎo)氣管處臨時(shí)加裝一個(gè)總閥門,用氣時(shí)開啟,用完后關(guān)閉,當(dāng)查明原因,排除漏氣后,擇除總閥門。 三、輸配裝置故障 1、壓力表指示針不能回零。 調(diào)整方法:將壓力表蓋打開,把指示針取下在零位重新裝上即可,如按此法仍不能恢復(fù)

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