主持人:听众朋友们,早上好!我是艳红,欢迎您收听“致富早班车”节目。加快农村沼气建设和大力发展沼气生态农业,是新时期农业发展的主题,也是农村全面建设小康社会的有效途径。农村发展沼气,是一项投资少,见效快,一项投资长期受益的好项目,是多层次有效综合利用农业有机物质,实现农业可持续发展战略的一项有效技术;是解决农村沼气原料短缺,提高用能品质,促进农民增收节支的有效途经,是生态保护,改善农村卫生环境的有效措施。在今天的节目时间里,我们请来了北京合百意生态能源科技开发公司的常影工程师,请她为听众朋友们介绍复合菌剂预处理秸秆产沼气实用新技术。现在常老师已经来到了演播室,常老师,您好!
专家:艳红,你好!听众朋友们,大家好!
1.主持人:常老师,在了解复合菌剂预处理秸秆产沼气这项新技术之前,请您先简要的介绍一下什么是沼气?
专家:沼气是人畜粪便、生活污水和植物茎叶等有机物在一定湿度、温度和厌氧条件下,经过种类繁多、数量巨大、功能不同的各类厌氧微生物的分解代谢而产生的一种方便、清洁、优质的气体,因为人们最早是在沼泽地中发现的,因此俗称沼气。沼气可直接用于炊事和照明,也可用于取暖、烘干、灯光诱蛾、储存粮食、水果保鲜等。
2.主持人:沼气有哪些物理性质?
专家:沼气是一种无色的混合气体,里面既有能燃烧的成分,比如甲烷、硫化氢、氢气、一氧化碳等,其中主要成分是甲烷,占总体积的50%~70%,主要是利用这部分气体燃烧来获得能量。也有不能燃烧的成分,比如二氧化碳、氮气、氨气等。甲烷由于它常含有微量的硫化氢气体,所以,脱除硫化氢之前,沼气有一种轻微的臭鸡蛋气味。沼气比空气轻,在空气中极易扩散,扩散速度比空气快三倍。
3.主持人:好,我们了解了什么是沼气以及沼气的物理性质。那么沼气的产生应具备哪些基本条件呢?常老师请您来介绍一下。
专家:沼气发酵的机理极其复杂,是多种微生物协同完成的微生物学过程,需具备以下条件:
(1)碳氮比适宜的发酵原料。主要是人畜粪便、农作物秸秆等适宜微生物生长的原料。各种原料需要有合适的碳氮比,氮素是构成沼气微生物生长作用的重要原料,碳素不仅构成微生物细胞质,而且是提供生命活动的能量。从营养学和代谢作用角度看,沼气发酵细菌消耗碳的速度比消耗氮的速度要快25~30倍,所以一般发酵原料的碳氮比为25~30∶1。另外一些微量元素也是促进沼气产生的重要因素,比如铁、锌、钴、铜等。
(2)质优量足的接种物。接种物,也就是参与沼气发酵每个环节的种类繁多、数量巨大的微生物菌群。接种物的质量、数量是产沼气的关键,一般选择阴沟、池塘、泥塘的冒泡黑色污泥;老沼气池的沼液、牛粪等,接种物的酸碱度一般保证pH值在6.5~8.0之间,用量应保证在总投料量的10%~30%。在换料时沼气池底部的沼渣是好的接种物,应注意适当保留。
(3)严格的厌氧环境。产甲烷菌是一种严格的厌氧细菌,对氧特别敏感,它们不能在有氧的环境中生存,即使有微量的氧存在,生命活动也会受到抑制。故原料入池后应该是严格的厌氧环境。这就要求沼气池本身及其外界管路要经过严格的试压、试漏,以保证产甲烷菌生存活动的厌氧环境。
(4)适宜的发酵温度。根据温度的不同可将沼气发酵分为高温发酵(50~55℃)、中温发酵(30~35℃)、常温发酵(20~30℃),低温发酵(20℃以下)。温度不同,其产气量也不同,特别是当温度一次性下降5℃时,会停止产气。一般在中温环境较有利于产气。一般户用沼气池都采用常温发酵,,也就是在发酵过程中基本上不进行温度控制,发酵料液的温度随自然温度有规律的进行变化。其优点是设备简单,无需加温,缺点是产期率低,尤其是冬季,经常由于温度过低影响产气,或停止产气。高温和中温发酵,产气量大,原料利用率高,但设备比较复杂,需要消耗大量的能量用于加温和保温。
冬季温度低,对产气影响较大,特别是北方沼气池,应采取相应的保温措施以利于产气。可以在沼气池上覆盖一些未处理的干秸秆和搭建简易塑料棚,为了能连续用气,现在很多沼气池也已经建在了猪舍、大棚内。
(5)适宜的酸碱度。在发酵过程中,由于初期产酸菌的活动,池内产生大量有机酸,导致pH值下降,若由于配料管理不当,使pH值不能恢复正常水平,即出现产酸现象。此时应抽出一部分沼液同时补充等量高质量的接种物,也可用草木灰或澄清的石灰水中和,如果沼液出现偏碱现象,一般是由于原料基本耗尽,补充原料即可。
(6)适宜的料液浓度。料液中干物质含量的百分比就是料液浓度。根据料液浓度的大小,可将沼气发酵分为湿发酵和干发酵:湿发酵的干物质含量4%~10%,干发酵的干物质含量≥20%。沼气池内发酵料液的浓度随季节的变化应有所调整,一般在夏季,料液浓度可以低一些,6%左右即可,冬季可稍高一些,8%左右。
(7)适当的搅拌。适当的搅拌可使原料和微生物分布均匀,增强微生物与发酵原料的接触,使之获取营养物质的机会增加,活性增强,生长繁殖旺盛。
4.主持人:好,常老师详细介绍了沼气产生需具备的7个条件。我们都知道,沼气的传统原料是禽畜粪便,那么把农作物的秸秆用作产沼气的原料有什么必要性呢?
专家:沼气的传统原料是禽畜粪便,但由于现在养殖业也都采取规模化养殖的方式,粮食涨价等各种原因导致农户散养畜禽的积极性受到影响。因原料不足或沼气池缺乏原料,影响了沼气的产量,有的因无发酵原料,沼气池常年不产气,甚至出现弃池现象。
为了使原建和新建的沼气池能常年产气,必须解决沼气发酵原料不足的问题。能够代替畜禽粪便产沼气的原料在农村比较普遍,如农作物秸秆、青草、生活污水、有机垃圾、污泥等都可以作沼气发酵原料。不同种类的发酵原料,其组成的化学成分不同,产气的潜力和消化速度也有很大的差异。农作物秸秆是我国农村主要沼气发酵原料,秸秆来源充足,不受季节影响,解决了种植户在完全没有粪便的条件下产沼气,使用方便,清洁卫生,不污染环境,发酵时可以产沼气,
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