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沼气池启动

沼气池启动与管理是否科学,对沼气产气率高低影响很大。要使新建沼气池投料后正常高效运转,就必须把握好沼气池发酵启动和日常管理技术要领,密切控制和及时调整发酵条件,提高沼气产量和质量。

新建成或大换料后的沼气池,从向沼气池投入发酵原料和接种物开始,到能够正常而稳定地产气的过程,称为沼气发酵的启动。沼气池发酵能否顺利启动,对于沼气池能否长久稳定运行非常重要。启动顺利的沼气池,封池后3~5天内即可点火使用。启动不顺的沼气池,封池后十天半月甚至更长时间都不能点火使用,有的甚至产生发酵抑制,需要重新配料启动。要使新建成的沼气池投料后能很快正常运转,产气速度快、产气量高,应采用以下主要技术。

一、加入丰富的沼气菌种。沼气发酵是各类微生物共同作用的结果。一般投入的新鲜发酵原料本身带有的菌种很少,如果不预先富集和加入沼气菌种,将会迟迟不产气或产气甚微,所产沼气中的甲烷含量也很少,沼气质量差。沼气池启动时,应加入丰富的沼气菌种,以缩短沼气发酵的停滞期,加快产气速度,提高沼气产量和质量。一般情况下,新池投料或旧池大换料,应加入占原料量30%以上的接种物,或保留10%以上正常发酵的沼气池底部沉渣,或用10%~30%的沼气发酵料液作启动接种物。

沼气菌种在自然界中广泛存在。阴沟污泥、湖泊与塘堰沉积污泥、城市下水道污泥、屠宰场、酒厂、味精厂、食品加工厂的污水污泥、正常发酵的沼气池底部污泥和发酵料液,以及陈年老粪坑底部粪便、堆沤腐熟的动植物残体等,均富含沼气微生物,特别是产甲烷菌群,都可采集为接种物。

若接种物需要量大,当地又难获取,可进行扩大培养。其方法是将所选取的接种物,按10~30%的比例,加入发酵原料中,厌氧富集培养。每天搅动一次,直到所产气体的甲烷含量达到50%以上或能正常燃烧,即可使用。如一次扩大培养仍不够用,可继续扩大培养,直到满足需要为止。

新建沼气池,若无法采集接种物,可用堆沤10天以上的畜粪或陈年老粪坑底部粪便作接种物。用量仍占原料量的30%以上。实践表明,牛粪既是一种很好的接种物又是最好的启动发酵原料。

对于中温和高温发酵,还要注意沼气菌的驯化培养问题,以适应相应的发酵温度。

二、选择优质原料并堆沤处理

沼气发酵原料既是生产沼气的物质基础,又是沼气微生物赖以生存的营养物质来源。各种有机物质,如人畜禽粪尿、作物秸秆、农副产品加工的废水剩渣及生活污水等都可做沼气发酵原料。为保证沼气池启动和发酵有充足而稳定的原料,用于启动的第一池原料应尽量选用有机营养适合的牛粪、猪粪、羊粪或马粪,或者用1/2的猪粪,搭配1/2的牛、马粪混合后启动。因为这类物质原料颗粒较细,含有较多的低分子化合物,氮素的含量高,其碳、氮比都小于25:1,都在适宜发酵的碳、氮比之内,用其作发酵原料启动快,产气好。切忌单独用鸡粪、人粪或甘薯渣启动,因为这类原料在沼气细菌少的情况下,料液易酸化,使发酵不能正常进行。

不论用猪粪或牛粪启动,都应进行池外堆沤,使发酵细菌大量繁殖,减缓酸化作用,并防止料液入池后干粪飘浮于上层而结壳,或产酸过多,使发酵受阻。堆沤时,在粪堆上泼水,保持其湿润,并加盖塑料薄膜,以聚集热量和富集菌种。一般情况下,夏季堆沤3~5天,春季堆沤6~8天。

作物秸秆等纤维素原料,产气速度慢,但持续时间长,启动时要搭配畜禽粪便,综合进料。这些原料表面有一层蜡质,如不处理很难腐烂,下到池内飘浮在表面,不易同其它原料混合均匀。进池前应将其铡细,加入少量石灰水(用量以淋湿不流为宜)和人畜粪便堆沤。一般夏季堆沤七天左右,冬季堆沤二十天左右。经堆沤后,表皮蜡质被破坏,加快了纤维素的腐烂分解,降低了原来的碳氮比,能够增快产气速度。

三、装料加水

新池启动,原料要加足,投料量应为池子容积的80~85%,并基本上不留气箱容积。如果预留气箱容积过大,产气后,需较长时间才能排出残存的空气。启动时,应先装作物秸杆等植物原料,并压实后,再加入人畜粪尿。当发酵原料进完后,分别从进出料口加水,加入的水最好是温度较高的污水、粪水或其它沼气池的沼液,切忌将从井里抽出的冷水直接加入池内,以免使沼气池处于“冷浸”状态,难以启动。装料最好选择气温、水温较高的晴天中午或下午进行,以利于发酵。一般情况下,发酵原料浓度掌握在6~12%,夏季浓度以6%~8%为宜,冬季以10%~10%为宜。合适的启动进料量应根据沼气池发酵启动的有效容积、发酵原料的品种及含水量、启动所用的浓度等进行计算

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