許其生　郭益鴻

摘要:針對(duì)當(dāng)前戶(hù)用沼氣運(yùn)行中存在的問(wèn)題,根據(jù)日常處理病態(tài)沼氣池的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),結(jié)合沼氣發(fā)酵的理論知識(shí),針對(duì)性的提出正確診斷病態(tài)沼氣池的方法。

關(guān)鍵詞:病態(tài) 沼氣池 診斷

在國(guó)家大力發(fā)展農(nóng)村沼氣的政策引導(dǎo)下,新絳縣積極實(shí)施建設(shè)農(nóng)村戶(hù)用沼氣,經(jīng)過(guò)近5年的建設(shè), 目前全縣已累計(jì)發(fā)展農(nóng)村戶(hù)用沼氣8000多戶(hù)。在農(nóng)村戶(hù)用沼氣發(fā)展的過(guò)程中,及時(shí)正確地處理病態(tài)沼氣池,進(jìn)而提高農(nóng)村戶(hù)用沼氣池的使用率,是實(shí)現(xiàn)農(nóng)村沼氣事業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的重要保障。因此,針對(duì)當(dāng)前農(nóng)村戶(hù)用沼氣運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,根據(jù)沼氣發(fā)酵科學(xué)理論,結(jié)合農(nóng)村戶(hù)用沼氣日常管理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)如何處理農(nóng)村戶(hù)用病態(tài)沼氣池的方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的總結(jié),便于推動(dòng)沼氣事業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。

1 正確診斷農(nóng)村戶(hù)用病態(tài)沼氣池的理論依據(jù)

沼氣發(fā)酵必須具備的基本條件即“一池”、“兩足”、“三度”。

1.1 “一池” 一個(gè)合格的沼氣池為甲烷菌提供了密閉的厭氧環(huán)境,由于產(chǎn)沼氣的甲烷菌對(duì)氧氣非常敏感,氧氣對(duì)甲烷菌有著非常強(qiáng)的抑制作用,所以提供一個(gè)絕對(duì)的厭氧環(huán)境是甲烷菌生長(zhǎng)繁殖的前提條件。同時(shí),氣密性合格的沼氣輸氣管路,也是正常使用沼氣的必要條件。

1.2 “兩足” 指高質(zhì)量并充足的甲烷菌(接種物)和沼氣發(fā)酵原料。高質(zhì)量的充足甲烷菌有兩個(gè)含義:一是往準(zhǔn)備啟動(dòng)的沼氣池中加入有效容積30%以上甲烷菌(正處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的沼液);二是沼氣池發(fā)酵液中的甲烷菌始終處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。高質(zhì)量的充足發(fā)酵原料有三個(gè)含義:一是沼氣池中發(fā)酵原料的濃度要滿(mǎn)足甲烷菌的生長(zhǎng)發(fā)育的需要;二是發(fā)酵原料的碳氮比必須處在20～30:1,以25:1最佳;三是發(fā)酵原料中絕對(duì)不能含有殺蟲(chóng)劑、殺菌劑、洗滌劑、重金屬和辛辣類(lèi)物質(zhì)等甲烷菌抑制劑。

1.3 “三度” 指沼氣發(fā)酵的溫度、濃度和酸堿度。沼氣發(fā)酵的溫度必須在10℃以上,并且溫度的劇烈變化不能超過(guò)5℃;沼氣發(fā)酵的濃度必須處在8～12%之間,濃度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)嚴(yán)重抑制甲烷菌的正常生長(zhǎng)和發(fā)育;沼氣發(fā)酵液的適宜酸堿度即PH值必須處在6.5～7.5之間,不適宜的溫度和濃度都會(huì)導(dǎo)致沼氣發(fā)酵液酸堿度的增高或降低,從而影響到沼氣池的正常產(chǎn)氣。

2 農(nóng)村戶(hù)用病態(tài)沼氣池的診斷方法

中醫(yī)醫(yī)生為病人診斷疾病要經(jīng)過(guò)望、聞、問(wèn)、切“四診”。同樣,農(nóng)村沼氣技術(shù)人員在為病態(tài)沼氣池診斷時(shí)也必須要走“一看、二問(wèn)、三判斷、四處理”的四個(gè)步驟。

2.1 “一看” 在室外就是查看沼氣池的位置是否避風(fēng)向陽(yáng)、有無(wú)保溫設(shè)施和沼氣池地面周?chē)袩o(wú)塌陷,重點(diǎn)查看沼氣池周?chē)袩o(wú)用過(guò)的洗滌劑包裝、有無(wú)沼氣池日常管理措施的痕跡,同時(shí)還要查看出料口沼液表面發(fā)酵泡沫的狀況、發(fā)酵液濃度狀況和酸堿度狀況。在室內(nèi)主要是查看沼氣輸氣管路和沼氣用具是否規(guī)范安裝以及用氣時(shí)沼氣壓力表的狀況。

2.2 “二問(wèn)” 向農(nóng)戶(hù)詢(xún)問(wèn)沼氣池的日常管理措施,主要包括“三勤、三度和三個(gè)安全措施”。“三勤”是指勤進(jìn)料、勤出料和勤攪拌,是否做到先出料后進(jìn)料、出多少進(jìn)多少?勤進(jìn)料主要是問(wèn)清楚最近幾次進(jìn)料的時(shí)間、品種、數(shù)量和具體過(guò)程?！叭齻€(gè)安全措施”是指安全發(fā)酵措施、安全管理措施和安全用氣措施。同時(shí),還要問(wèn)清楚農(nóng)戶(hù)的用氣習(xí)慣。

2.3 “三判斷” 根據(jù)“一看、二問(wèn)”掌握的情況,弄清楚病態(tài)沼氣池是否滿(mǎn)足沼氣發(fā)酵的基本條件“一池、兩足、三度”,這就為正確處理病態(tài)沼氣池提供了科學(xué)的依據(jù)。同時(shí),弄清楚沼氣不夠用是否是由于輸氣管路的氣密性不好或者是堵塞或者是不良的用氣習(xí)慣造成的。

2.4 “四處理” 根據(jù)判斷的結(jié)果,依據(jù)沼氣發(fā)酵的基本條件采取正確措施處理病態(tài)沼氣池,使病態(tài)沼氣池的發(fā)酵基本滿(mǎn)足“一池、兩足、三度”的要求,最終使病態(tài)沼氣池正常產(chǎn)氣運(yùn)行。

3 沼氣池常見(jiàn)的幾種故障及處理方法

3.1 新建沼氣池裝料不產(chǎn)氣。

3.1.1 原因①裝料時(shí)沒(méi)有加入足夠數(shù)量的接種物,池內(nèi)產(chǎn)甲烷菌少,使沼氣發(fā)酵不能進(jìn)行(“兩足”中的充足的接種物沒(méi)有達(dá)到);②加入沼氣池的料液水溫低于12℃以下,抑制了甲烷菌的生命活動(dòng),如在北方寒冷地區(qū)第一次加料時(shí)是寒冷季節(jié),池溫低,會(huì)造成長(zhǎng)時(shí)間不產(chǎn)氣(“三度”中的溫度沒(méi)有達(dá)到要求的溫度);③沼氣池的發(fā)酵液濃度過(guò)大,初始所產(chǎn)的乙酸產(chǎn)甲烷菌吃不了使揮發(fā)酸大量積累導(dǎo)致料液酸化(“三度”中的濃度沒(méi)有達(dá)到要求)。科學(xué)研究Scientific Research新能源產(chǎn)業(yè)37

3.1.2 解決方法一是取出部分料液,加入正常產(chǎn)氣一個(gè)月以上的沼氣池中的沼液;二是加入曬熱的水。

3.2 裝料后產(chǎn)氣很少且有氣燃燒不理想

3.2.1 原因沼氣池密封性不好,可能漏水或漏氣(“一池”中的條件不合格);輸氣管道、開(kāi)關(guān)等可能漏氣;缺乏產(chǎn)甲烷菌種,不可燃?xì)怏w成分多(“兩足”中的高質(zhì)量充足的接種物沒(méi)有達(dá)到要求);配料過(guò)濃,使揮發(fā)酸積累過(guò)多,抑制了產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng)(“三度”中的濃度和酸堿度不達(dá)標(biāo));可能是池溫太低(“三度”中的溫度不達(dá)標(biāo))。

3.2.2 解決方法新建沼氣池及輸氣系統(tǒng)均應(yīng)進(jìn)行試壓檢查,必須達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),保證不漏水不漏氣才能使用;排放池內(nèi)不可燃?xì)怏w,添加菌種,主要是加入活性污泥或糞坑、老沼氣池中的渣液,或換掉大部分料液;注意調(diào)節(jié)發(fā)酵液的PH為6.8～7.5。判斷發(fā)酵液是否過(guò)酸,除用PH試紙測(cè)試外還可根據(jù)沼氣燃燒時(shí)火苗發(fā)黃、發(fā)紅或者有酸味來(lái)判斷。調(diào)節(jié)PH的方法:從進(jìn)料口加入適量的草木灰或適量的氨水或石灰水等堿性物質(zhì),并在出料間取出糞液倒人進(jìn)料口,同時(shí)用長(zhǎng)把糞瓢伸人進(jìn)料口來(lái)回?cái)噭?dòng)。用石灰調(diào)節(jié)PH時(shí),不能直接加入石灰,石灰水的量也不能過(guò)多,因?yàn)樗统貎?nèi)的二氧化碳結(jié)合,而生成碳酸鈣沉淀。二氧化碳減少過(guò)多,會(huì)影響沼氣產(chǎn)量。

3.3 低壓時(shí)壓力表上升快,以后上升越來(lái)越慢直至停止上升

3.3.1 原因①氣箱或輸氣系統(tǒng)慢跑氣;漏氣量與壓力成正比,壓力越高漏氣越多。壓力低產(chǎn)氣大于漏氣,壓力表水柱上升,當(dāng)壓力上升到一定高度,產(chǎn)氣與漏氣相平衡,就不再上升了;②進(jìn)出料管或出料問(wèn)有漏孔,當(dāng)池內(nèi)壓力升高,進(jìn)出料間液面上升到漏水孔位置,糞水滲透漏出池外,使壓力不能升高;③池墻上部有漏氣孔,糞水淹沒(méi)時(shí)不漏氣,當(dāng)沼氣把糞水壓下去時(shí),便漏氣了;④糞水淹沒(méi)進(jìn)出料管下口上沿太少,當(dāng)沼氣把糞水壓至下口上沿時(shí),水封不住沼氣,所產(chǎn)的沼氣便從進(jìn)出料口溢出?？傊?“一池”中要求的一個(gè)合格的沼氣池沒(méi)有達(dá)到要求。

3.3.2 解決方法檢查沼氣池及進(jìn)出料間和輸氣系統(tǒng)是否漏氣或漏水,找到漏處進(jìn)行維修;如發(fā)酵料液不夠,從進(jìn)料口加料加水至零壓線;定期出料,始終保持液面不超高。

3.4 壓力表上升緩慢或不升

3.4.1 原因:①沼氣池或輸氣管漏氣(“一池”中要求的一個(gè)合格的沼氣池沒(méi)有達(dá)到要求);②發(fā)酵原料不足(“兩足”沒(méi)有達(dá)標(biāo));③沼氣發(fā)酵接種物不足(“兩足”沒(méi)有達(dá)標(biāo))。

3.4.2 解決方法檢修沼氣池或輸氣管道;增添新鮮發(fā)酵原料;增加沼氣發(fā)酵接種物。

3.5壓力表上升慢,到一定高度不再上升。

3.5.1 原因①氣箱或管道漏氣;②進(jìn)料管或出料管有漏水孔。(“一池”中要求的一個(gè)合格的沼氣池沒(méi)有達(dá)到要求)。

3.5.2 解決方法檢修沼氣池氣箱或管道,堵塞進(jìn)、出料管出現(xiàn)的漏水孔。

3.6 壓力表上升快,氣多,但較長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)不燃

3.6.1 原因發(fā)酵原料接種物少(“兩足”中的高質(zhì)量充足的接種物沒(méi)有達(dá)到要求)。

3.6.2 解決方法排放池內(nèi)不可燃?xì)怏w,增掭接種物或換掉大部分料液、調(diào)節(jié)酸堿度(PH=6.8～7.5為宜)。

3.7開(kāi)始產(chǎn)氣正常,以后逐漸下降或明顯下降

3.7.1 原因①逐漸下降是未添新料(“兩足”中的高質(zhì)量充足的發(fā)酵原料沒(méi)有達(dá)到要求);②明顯下降是管道漏氣;③池內(nèi)進(jìn)了有毒的發(fā)酵原料,影響正常發(fā)酵(“兩足”中的高質(zhì)量充足的發(fā)酵原料沒(méi)有達(dá)到要求)。

3.7.2 解決方法取出一些舊料,添新料;檢查維修輸氣系統(tǒng)漏氣問(wèn)題;中和有毒物質(zhì)或進(jìn)行大換料。

3.8平時(shí)用氣正常,突然無(wú)氣

3.8.1 原因①活動(dòng)蓋被沖開(kāi);②輸氣管道斷裂或脫節(jié);③輸氣管被老鼠咬破;④壓力表漏氣;⑤池子突然涌水漏氣;⑥用后未關(guān)閥門(mén)或關(guān)不嚴(yán)。

3.8.2 解決方法重新安裝活動(dòng)蓋;接通輸氣管;更換破損的管道;修復(fù)壓力表;檢查維修沼氣池;用氣后關(guān)緊閥門(mén)或更換關(guān)不嚴(yán)的閥門(mén)。

3.9 出料口出料不正常

3.9.1 原因①液位差不夠;②出料管下端被沉渣淤積;③有秸桿等長(zhǎng)纖維物堵塞出料口等。

3.9.2 解決方法用竹桿捅通出料管、用抓鉤掏出長(zhǎng)纖維物或大出料清除沉渣。

3.10 原產(chǎn)氣很好,大約三四個(gè)月以后有明顯下降,進(jìn)出料口有鼓泡翻氣現(xiàn)象

3.10.1 原因加了部分草料,造成池內(nèi)發(fā)酵原料已經(jīng)結(jié)殼,沼氣很難進(jìn)入氣箱,而從出料口翻出去,一般只用人、蓄糞便很少出現(xiàn)此情況。

3.10.2 解決方法進(jìn)行破殼,安裝抽糞器,經(jīng)常攪拌。

參考文獻(xiàn):

[1]農(nóng)業(yè)部人事勞動(dòng)司農(nóng)業(yè)職業(yè)技能培訓(xùn)教材編審委員會(huì).沼氣生產(chǎn)工上冊(cè).中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社.

[2]北京土木建筑學(xué)會(huì)北京科智成市政設(shè)計(jì)有限公司.新農(nóng)村建設(shè)生物質(zhì)能利用.中國(guó)電力出版社.

[3]任濟(jì)星.農(nóng)村沼氣技術(shù)500問(wèn).中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社.