农村家用沼气发酵工艺规程.doc

农村家用沼气发酵工艺规程1主题内容与适用范围本标准规定了我国农村家用沼气池的沼气发酵工艺操作规程。本标准适用于我国农村池容为6m3、8m3、10m3的家用水压式沼气池，其他类型的常规沼气发酵装置可参照使用。所用沼气池必须符合GB4750《农村家用水压式沼气池图集》的质量要求。按照本规程对沼气池进行科学管理，当池温在20℃以上时，产气率可达0.4m3/m3·d；当池温不低于15℃时，产气率不低于0.15m3/m3·d。2沼气发酵原料2.1发酵原料的种类和性质2.1.1人畜禽粪、作物秸秆、杂草菜叶、有机污水等都可以作为沼气发酵原料。2.1.2各种发酵原料的产气量有所不同（见表1）。在35℃条件下常用原料每千克干物质的产气量为0.3～0.5m3，在20℃条件下每千克干物质的产气量为表1的60％。表1原料种类麦秸稻草玉米秸青草牛粪马粪猪粪人粪鸡粪产气量m3/kg0.450.400.500.440.300.340.420.430.49试验条件：发酵温度为35℃。发酵时间粪便为60d。秸秆为90d。2.1.3年产300m3沼气需要干物质1200kg。2.2发酵原料的预处理2.2.1粪便原料不必进行预处理。作物秸秆必须铡短到6cm以下或粉碎。2.2.2在接种物用量小于20％，鲜粪用量与风干秸秆的重量比小于1∶1时。启动时所用的秸秆原料应进行堆沤处理。方法有：a.池外堆沤：将原料加水拌匀。加水量以料堆下部不出水为宜，料堆上加盖塑料膜。气温在15℃左右时堆沤4～5d，气温在20℃以上时堆沤2～3d。b.池内堆沤：将原料及接种物拌匀后。投入沼气池内进行堆沤，堆沤时间参照池外堆沤。2.3原料配比2.3.1沼气发酵启动时的C∶N比值为10～30∶1。当以秸秆原料为主进行沼气发酵启动时。根据接种物用量的多少要加粪便来调节碳氮比。接种物用量在30％或30％以上时，可以不加粪便；接种物用量在20％时，鲜粪与风干秸秆的比例应为1∶1；接种物用量在10％时，鲜粪与秸秆的比例应为2∶1。以猪、牛粪为原料启动时加20％的接种物；以鸡、人粪作发酵原料启动时加30％的接种物。2.3.2粪便不足时可在沼气池内加入料液总量0.10％～0.30％的碳酸氢铵或0.03％～0.10％的尿素。2.3.3入池原料的碳氮比及干物质含量可根据公式（1）及公式（2）进行计算：a.入池混合原料的碳氮比按公式（1）计算：K=（C1X1+C2X2+C3X3…………）/（N1X1+N2X2+N3X3…………）……………（1）式中：K──混合原料的碳氮比；C──各种原料的碳素含量，％；N──各种原料的氮素含量，％；X──各种原料的重量，kg。b.入池混合原料的干物质含量按公式（2）计算：D=〔（T1X1+T2X2+T3X3…………）/（X1+X2+X3……）〕×100………（2）式中：D──混合原料的干物质含量，％；T──各种原料的干物质含量，％；X──各种原料的重量，kg。上述两个公式也可以用来计算在配制一定的碳氮比或干物质含量时，某一原料的需要量。3接种物3.1沼气发酵启动时所使用的含有大量沼气发酵微生物的各种厌氧活性污泥称接种物。在沼气发酵启动时，料液中要添加10％～30％的接种物。3.2老沼气池中的悬浮污泥、各种有机废水沉淀污泥、河流湖泊底层的沉渣、坑塘污泥和积水粪坑的粪肥等，都可用来作接种物。所用接种物的挥发性固体含量不低于3％。3.3不同来源的接种物，对沼气发酵的影响各不一致。为了比较接种物质量的好坏，可通过实验加以选择。方法是将等量的不同接种物接入发酵原料和环境条件完全相同的发酵瓶内，其用量为5％～10％，在35℃条件下发酵15～20d，比较其产气多少，择优选择。3.4接种物需要量较大时，可采用扩大培养的方法加以增殖。其方法是将选取的接种物按10％～30％的比例加入发酵原料中。经过厌氧培养，到日产气量基本稳定，并且所产生气体甲烷含量在50％～60％时即告完成。接种物经一次扩大培养仍不够用时，可按此法进行多次扩大培养。4沼气发酵的启动4.1新建成的或已大出料的沼气池，从进料开始，到能够正常而稳定地产气过程称为沼气发酵的启动。4.2投料：将预处理的原料和准备好的接种物混合在一起投入池内。启动时的料液干物质含量控制在4％～6％。如在大出料时将接种物留在了池内，将原料投入池内拌匀即可。4.3加水封池：原料和接种物入池后，要及时加水封池。现有水压式沼气池以料液量约占沼气池总容积的90％为宜。然后将池盖密封。加入沼气池的水可依次选用沼气发酵液、生活废水、河水或坑塘污水等；也可使用井水或自来水；但不得使用含有毒性物质的工业废水。4.4放气试火：沼气发酵启动初期，通常不能点燃。因此，当水压表压力达到20cm水柱以上时，应进行放气试火。所产沼气可正常点燃使用时，沼气发酵的启动阶段即告完成。4.5启动时