杜晓光

我县经过6年的沼气推广建设,截至2008年年底共建成“一池三改”模式户3307户,然而,在沼气建设使用过程中,有部分农户的沼气池不能快速启动使用,严重制约了沼气建设进度和质量。如何有效破解这一难题呢?笔者根据6年来深入乡村一线进行沼气工程建设的实践经验,总结出沼气池不能快速启动的原因,并提出相应对策。

1. 温度偏低

温度是影响沼气发酵产气的重要外因条件,在10～60℃的范围内,沼气均能正常发酵产气,低于10℃或高于60℃都严重抑制微生物(产甲烷菌)生存、繁殖,影响产气。在这一温度范围内,温度愈高,微生物活动愈旺盛,产气量愈高。农村户用沼气池靠自然温度发酵,属于常温发酵,在10～26℃范围内产气最好。

我县位于晋北高寒山区,海拔1400～2700米,年平均气温6.2℃,极端最低气温-27℃,7月平均气温20.1℃,1月平均气温-9.9℃,冬季严寒而漫长,这种气候对沼气池的正常产气形成了制约,严重影响了我县沼气建设的进度。我们深入东马坊乡达达店村和圪廖乡圪廖村进行试验,总结出“上覆塑料膜、边建防寒沟、勤添发酵物”的方法,可使沼气池实现快速启动,安全越冬,正常产气。

2. 料液浓度掌握不好

料液浓度是指料液中干物质含量的百分比,也就是猪粪、牛马粪与水的比例。对沼气池内发酵料液浓度,各季节的要求不相同。一般在夏季,发酵料液浓度可低些,要求浓度在6%左右;冬季浓度应高些,为8%左右。发酵料液的浓度太低或太高,对沼气产生都不利,因为浓度太低时,即含水量太多,有机物相对减少,会降低沼气池单位容积中的沼气含量,不利于沼气池的充分利用;浓度太高时,即含水量太少,不利于沼气微生物的活动,发酵料液不易分解,使沼气产生受到阻碍,产气慢而少。

在沼气池使用过程中,许多农户对料液浓度往往掌握得不好,常出现偏高或偏低的现象,其中偏高现象多一些。料液浓度偏高,即超过10%,这样的沼气池容易出现结壳。一旦出现结壳,不仅影响产气,而且不利于人工搅拌,增加劳动强度。对料液浓度偏高的情况,可在出料间抽取部分沼渣和未经发酵的粪便,然后从进料口添加30～40℃的清水,同时加强搅拌,使料液充分混合均匀。如料液浓度偏低,可将堆沤好的粪便加入沼气池,就能提高料液的浓度了。

3. 接种物数量少

接种物是人工制取沼气的内在因素,给新建的沼气池加入丰富的接种物,可以很快的启动发酵,而后又使其在新的条件下繁殖增殖,不断富集,从而保证大量产气。接种物主要来源于沼气池、池塘底部,阴沟污泥、积水粪坑之中,屠宰场、酿造厂、豆制品厂外排的污水等。一般新建沼气池加入接种物的量应为总投料量的10%～30%。

但是,在实际工作中,往往由于对接种物的作用认识不足而造成加入接种物太少,严重导致沼气池的投料产气间隔时间太长。据试验,不使用接种物的情况下,夏季伏天时,将池外堆沤好的粪便投入池,添加温水,8天才能正常产气;而采用加入接种物占总投料量的20%(为正常产气沼气池的沼液)的做法,仅仅3天就产气稳定了:因此,建议新建池在启动时尽可能多用一些接种物,在春季和秋季启动时,就可以缩短产气时间,早产生效益了。

4. 发酵原料酸碱度偏酸

沼气微生物的生长繁殖,要求发酵原料的酸碱度最好保持中性或偏碱性,过酸、过碱都会影响产气。资料表明:pH值6～8之间,均可产气,以pH值6.8～7.5产气量最高,pH值低于4.9或者高于9时均不产气。

农户在沼气池的日常管理中,存在发酵原料酸碱度偏酸性的较多,偏碱性的情况较少。检测酸碱度的方法可将1根木棒从出料间垂直插入,取出后将pH试纸放在木棒有料液部分的中间位置,然后根据颜色变化来估计发酵料液的酸碱度。在操作中,木棒不可静置时间长,应立即测试,另外pH试纸应放于避光阴凉处,密闭保存。当检测的pH值<6.5时,我们可以加少量的草木灰水溶液或者澄清的石灰水,搅拌,再测,直到酸碱度合适为止。

5. 发酵原料单一

沼气发酵原料是沼气微生物赖以生存的物质基础,也是沼气微生物进行生命活动和沼气产生之前的营养物质。沼气发酵原料按其营养成分分为富氮原料和富碳原料两类。富氮原料通常是指富含氮元素的人、畜和家禽粪便,是构成沼气微生物躯体细胞质的重要原料,在进行沼气发酵时,容易厌氧分解,产气很快,发酵期较短;富碳原料通常是指富含碳元素的秸秆和秕壳等农作物的残余物,不仅是构成沼气微生物细胞质的物质,而且能提供生命活动的能量。发酵原料的碳氮比不同,其发酵产气情况差异很大。营养学的代谢作用表明,沼气发酵细菌消耗碳的速度比消耗氮的速度要快25～30倍,因此,发酵原料不能单一,在其他条件都具备的情况下,应将其碳氮比例配成25～30∶1,这样可以使沼气发酵在合适的速度下进行。如果比例失调,就会使产气微生物的生命活动受到影响。

解决发酵原料单一的问题,用户可根据自己的实际情况,选择氮、碳营养充足的价廉原料,最好以猪粪为主,牛马粪为辅,其他粪便少放。在首次启动时,羊粪、鸡粪不能单独作为启动的发酵原料,因为产气速度快,时间短。在没有粪便的情况下,可以利用玉米秸秆代替。

(作者联系地址:山西省宁武县农业局 邮编:036700)