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[沼气技术] 厌氧发酵运行管理你需要知道的掌握的知识要点和红外沼气监测技术

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俗话说“三分建池,七分管理”,而这“七分管理”主要就体现在厌氧发酵环节运行管理上。对于厌氧发酵环节的运行管理以下知识要点必须掌握,同时配备必要的红外沼气监测技术设备红外沼气分析仪Gasboard-3200系列,辅助沼气工程的进行有效的过程调控,可保证较高的沼气量。
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1.什么叫沼气发酵?
答:沼气发酵又称厌氧消化、厌氧发酵,是指有机物质在一定的水分、温度和厌氧条件下,通过各类沼气发酵微生物的分解代谢,最终生成甲烷和二氧化碳等混合气体(沼气)的过程。
2.农村常用的沼气发酵原料有哪些?
答:农村可以用来作沼气发酵原料的有很多,最常用的是人畜禽(猪、牛、羊、鸡、鸭、鹅等)粪便,各种作物秸秆(稻草、麦草、玉米秸)、青杂草、烂叶草、水葫芦、有机废渣与废水(酒漕、制豆腐的废渣水、屠宰场废水)等,都是很好的沼气发酵原料。
3.选用哪些发酵原料能使沼气池产气快、产气好?
答:沼气发酵原料是产生沼气的物质基础,沼气发酵时各类微生物从发酵原料中吸取水分、碳源、氮源、无机盐和某些矿物元素。
为了保证沼气池启动和发酵有充足而稳定的发酵原料,在投料前,需要选择有机营养适合的牛粪、猪粪、羊粪做启动的发酵原料。因为这些粪便原料颗粒较细,含有较多的低分子化合物,氮素含量高,其碳氮比都小于25:1,都在适合发酵的碳氮经之内。所以选择以上粪便作发酵原料启动快、产气好。不要单独用鸡粪、人粪和甘薯渣启动,因为这类原料在沼气细菌少的情况下,料液容易酸化,使发酵不能正常进行。
4.怎样启动新投料的沼气池?
答:新投料的沼气池,从进料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。沼气池发酵顺利的启动,对于保持长久稳定地运行是非常重要的。
启动程序一般为:1、按要求配比发酵原料。2、加入20C以上的水。3、封闭活动盖之前用pH试纸测酸碱度。4、封闭活动盖。5、放气试火。
5.沼气池启动应注意哪些问题?
答:一个不漏水、不漏气的沼气池启动时要注意以下几个问题:
①要有充足的接种物。新池装料前,要收集老沼气池里的沼渣与沼液、粪坑的底脚黑色沉渣、塘泥、城镇污水沟的污泥,以及食品厂、酒厂、屠宰场的污水、污泥,其中都含有丰富的沼气细菌,是良好的接种物。收集以上某一种接种物的数量,要达到发酵原料的10%-30%。把接种物和发酵原料均匀混合,一同加入池内,并及时加水封池。加入沼气池的水可依次选用沼气发酵液、生活废水、河水或塘水等,也可使用井水,但尽量不用自来水。不能使用含有毒性物质的工业废水。
②适宜的温度。在10-60C的范围内,沼气池能正常发酵产气,在这一温度范围内,温度愈高,产气量愈高。所以,沼气池启动最好在4-10月期间进行。
③适宜的酸碱度(pH值)。沼气微生物的生长、繁殖,要求发酵原料的酸碱度保持中性或微偏碱性(即pH值6.5-7.5),过酸、过碱都会影响产气。
④适当的负荷。农村沼气池的负荷通常用发酵原料浓度来表示,适宜的干物质浓度为6%-12%。浓度过高,发酵原料不易分解,并容易积累大量酸性物质,影响正常产气。浓度过低,单位容积里有机物含量相对减少。沼气池要低负荷(6%以下的浓度)启动,等产气正常后,再逐步加大负荷,直到设计的确定运行负荷。
⑤添加水的控制。沼气池启动时,加入池内的水量较大,大约占沼气有效容积的5/8。因此,启动水温对沼气池能否顺利启动影响很大。一般启动水温应控制在20C以上。如果在秋冬季节启动沼气池,加入池内的启动水温一般应控制在35C以上。
⑥封盖。密封活动盖的胶泥用石灰胶泥,不能太硬,也不能太软,要能填充活动盖和天窗口之间的缝隙。活动盖上的蓄水圈要经常加水,以防密封胶泥干裂,出现漏气。
6.什么叫沼气的接种物?常用的接种物有哪些?
答:我们把富含沼气发酵微生物的各种厌氧活性污泥称为接种物(也叫活性污泥)。老沼气池里的沼渣与沼液、粪坑的底脚黑色沉渣、塘泥、城镇污水沟的污泥,以及食品厂、酒厂、屠宰场的污水、污泥都含有丰富的沼气细菌,都是良好的接种物。
7.沼气池投料启动为什么要投放接种物?
答:新装料沼气池的发酵原料中沼气细菌含量很少,所以沼气池启动周期长,产气慢。为了加快沼气发酵启动的速度和提高沼气池气量,要向沼气池内加入含有丰富沼气细菌的物质,即在发酵原料中加入接种物。接种物数量要达到发酵原料的10%-30%。把接种物和发酵原料均匀混合,一同加入池内。
8.怎样扩大培养接种物的量?
答:如果接种物收集很少,可以进行扩大培养,其操作方法是:将所收集的接种物和大于接种物3倍的发酵原料均匀混合,放在预先挖好的、底面已铺上塑料膜的池坑内沤制几天,每天搅动一次,待能产气时,就可以和发酵洋混合入池。如第一次扩大培养不够,还可以继续扩大培养,直到满足需要为止。
9.为什么有些发酵原料需要进行预处理?
答:当接种物用量小于10%,或原料为风干粪、鲜人粪、鲜禽粪、羊粪时,在入池前必须进行堆沤预处理,使发酵细菌大量生长繁殖,减缓酸化作用,还能防止料液入池后干粪漂浮于上层而结壳,或产酸过多使发酵受阻。其方法是采用池外堆沤:将干粪、鲜鸡粪等加水或沼液、老沤塘水等拌匀。加水量以料堆下部不出水为宜,料堆上加盖塑料膜,以便聚集热量和菌种的繁殖。一般夏秋季堆沤2-4天,冬季堆沤7天以上。但不要在温室大棚内堆沤发酵原料,以免产生氨气,使农作物受害。
10.沼气池初始装料多少比较合适?
答:第一次投入发酵原料时,一般人蓄粪便占沼气池容积的25%左右,沼渣或污泥等接种物占池容积的12.5%左右。然后补加水至池子容积的80%即可,最大投料量为池子容积的85%。初始装料液浓度小一些为好,一般比例为沼渣或污泥:人蓄粪便:水=1:2:5。浓度过大会造成料液酸化,待沼气池能正常产气后再逐步加大浓度。
11.怎样密封沼气池活动盖?
答:农村沼气池一般用石灰胶密封活动盖,要选择黏大的黏土和石灰作密封材料。先将干黏碎,筛去粗粒和杂物,按3:1-5:1的配比(重量比)与石灰粉干拌均匀后,加水拌和,揉搓成为硬面团状,即可作为封池胶泥使用。
封盖前,先扫去粘在蓄水圈、活动盖底及周围边上的泥沙等杂物,再用水冲洗,使蓄水圈、活动盖表面洁净,以利粘结。清洗后,将揉发的石灰胶泥均匀地铺在活动盖口表面上,再把活动盖安放在胶泥上。注意活动盖与蓄水圈之间的间隙要均匀,用脚踏紧,使之紧密结合。然后插上插销,将水灌入蓄水圈内,养护1-2天即可。
12.启动初期怎样放气试火?
答:在沼气发酵启动初期,所产生的气体主要是二氧化碳,同时封池时气箱内还有一定量的空气,气体中的甲烷含量低,通常不能燃烧。当沼气压力表上的水柱达到400毫米以上时,应放气试火。放气1-2次后,所产气体中的甲烷含量达到30%以上时,所产生的沼气即可点燃使作。刚开始产的气体有杂气,可燃成分比较低,试火时最好不要用电子点火,先用明火点燃使用一段时间,待风门调节到1/4-1/3时也能正常燃烧不脱火,才能用电子点火。
13.哪些原料不能进入沼气池?
答:在沼气池内,产甲烷等细菌接触到有害物质时就会中毒,轻者停止繁殖,重者死亡,造成沼气池停止产气。因此,不要向池内投入下列有害物质:各种剧毒农药,特别是有机杀菌剂、抗生素、驱虫剂等;重金属化合物、含有毒性物质的工业废水、盐类;刚消过毒的禽畜粪便;喷洒了农药的作物茎叶;能作为土农药的各种植物如苦皮藤、树果(叶)、桃树叶、百部、马钱子果等;辛辣物如葱、蒜、辣椒、韭菜、萝卜等;各类消毒制剂(84消毒液)、电石、洗衣粉、洗衣水。上述物质等都不能进入沼气池内。严禁将含磷有机原料入池,如菜籽饼、棉籽饼、磷肥(如过磷酸钙、磷矿粉、钙镁磷肥等等)。因为这此物质在绝对厌氧的条件下,会产生磷化氢等有害气体,使人中毒死亡。
沼气工程的运行因素较多,与用户的管理水平有较大关系。为了确保沼气池能够长期稳定最大限度的产气,需要掌握沼气工程科学、合理、高效的产气秘诀,即科学的运行管理办法。再配备一些红外沼气监测技术设备如Gasboard-3200系列的红外沼气分析仪,对厌氧发酵产气效果进行监测,根据监测到的CH4、CO2、H2S、O2等气体浓度的变化,对发酵的工艺过程进行调控,以保证较优的产气环境,提高产气量。
(来源:微信公众号@沼气圈)

 

发表于 2017-6-7 16:23:53

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发表于 2017-6-7 17:46:07

 

 

 

Peterpaul彼得保罗
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