富硒帮富硒食品 / 物理农业 / 猪粪尿通过厌氧发酵而产生沼气

0 0

   

猪粪尿通过厌氧发酵而产生沼气

2012-02-10  富硒帮富...
猪粪尿通过厌氧发酵而产生沼气

为了养猪业的可持续发展,我们提倡生态养猪,生态养猪中的一个重要技术就是猪粪尿的资源化利用。自古以来猪粪尿就是作为肥料解决农业对肥料的需要。农谚中称“养猪不挣钱,回头看看田”就是这个道理。

      随着科学技术的发展,猪粪尿不仅可作为农作物的肥料,还可以将猪粪尿通过厌氧发酵而产生沼气,作为农村中很好的能源。这项技术经过100多年的实践发展,目前在我国已比较成熟。沼气发酵技术最可贵的地方是猪粪尿经过沼气厌氧发酵以后,粪尿中的N、P、K肥分没有很大损失,如果在发酵过程中,适当的加入一部分农作物的秸秆,还可以增加肥料的数量。沼气发酵后可以除去猪粪尿的臭味,猪粪尿中的寄生虫及有害微生物通过厌氧发酵而大部分被杀灭,对改善农村的生活条件极为有益。利用沼气对发展农村养猪有百利而无一害。但是由于猪粪尿厌氧发酵主要依靠的是厌氧菌的繁衍和活动,因此受到环境条件的制约,最主要是温度的制约,因此它在我国的推广受到了很大的限制。在自然条件下,黄河以北的猪粪尿厌氧发酵可以进行5~6个月左右,黄河以南大致有8~10个月时间,而华南和云贵和川南地区几乎全年都可进行沼气发酵,特别是华南地区更为适合。如果有保温和加温措施,则北部地区的利用时间可以延长。所以不能将厌氧发酵猪粪尿作为唯一的环境保护的主要措施,要因地制宜。

      下面介绍关于猪粪尿厌氧发酵的主要技术和效益。

1 沼气发酵的主要技术

1.1 温度保证

      因为厌氧发酵是微生物繁衍的活动结果,微生物生存需要温度。沼气发生的厌氧菌的生存温度为8~70 ℃,高温发酵的温度为52~58 ℃、32~38 ℃为中温发酵,12~30 ℃为常温发酵,10 ℃以下为低温发酵。这主要是不同菌种对温度的需要,我们常用的是12~30 ℃的常温发酵,这种发酵的最佳温度是15~25 ℃。

1.2 菌种

      基本上为两大类,一类是分解菌,另一类是产甲烷菌。分解菌有纤维分解菌、脂肪分解菌和蛋白分解菌等好几十种,产甲烷菌也很多。这些菌在自然环境中是常在菌。分解菌先将猪粪尿分解后,再由产甲烷菌利用分解的炭分子产生甲烷。而氨气、磷除一部分氧化后挥发外,大部分都留在沼渣和沼液中,因此主要肥效降低很少。

1.3 发酵原料

      沼气菌也和其他微生物一样要靠C、N、P、K和其他元素来维持生命和活动。并将C转化成甲烷CH4(沼气中的主要成分),所以在沼气发酵中要有这些营养元素。粪尿中含有很丰富的N、P、K等元素,再加一些草和秸秆作为碳的原料。所以利用这些农村的废弃物来生产能源物质是非常好的,一头育肥猪一年可产28~42 m3的的沼气,所以一个农户养2~3头猪,所产的沼气就可以作为基本生活能源之需,如果多养一点猪,沼气池大一点,产的沼气多一点,则多余的沼气可以发电、照明用。

1.4 沼气发酵的水分

      冬季88%~90%,夏天90%~94%左右。

1.5 酸碱度

      沼气池中的pH值在6.8~7.6之间,pH值过高过低都不太合适。如果发生过高或过低现象则要通过调节原料来补救。

1.6 沼气池必需密闭和不漏气

      沼气地的容积要根据猪场污水排放量及设计的沼气池的功率而定,沼气池的功率高,体积可小一点,功率低需要发酵10~15 d的池与当前效率高的只要48 h的发酵的池比较,其体积差很多,因此要与沼气池的设计者商定。

1.7 发酵过程每天要适当搅拌

      一天两次即可,要特别注意人不能进入沼气池,以免出现危险。有的沼气池设计有搅拌装置,比较方便和安全。

1.8 污水成分变化

      发酵后粪尿水中的COD和BOD5降低80%以上,而肥料物质减少不多。此外沼渣不定期积存一部分肥料。

      表1为猪场污水发酵前后的成分分析。

      从表1可见沼液中肥料元素还是保持相当一部分,此外沼渣中还保留了更多一些的肥料元素,因此沼气发酵仅是将发酵原料中的C转化为CH4而已,其他的元素基本很少损失。

2 沼气池建设的基本技术

      沼气发酵的方法是一项利国利民的措施,但一定按照沼气的各项利用的技术要求进行建设和利用。此外,还要因地制宜,北部寒冷地区可以利用时间短一些,搞一些相对简易一点的池子。黄河以南地区多发展一些。沼气池投资不是太大,可因地制宜,就地取材,制池的材料种类也较多。一般农家用或小规模池的建设投资农民都能负担,但大型池投资较大,需要有一定的资金。建沼气池的投资一般2~3年就可收回。沼气池的建设一定要请当地的沼气部门帮助,不要自己随意建池,以免发生危险和漏气。产出的沼气要用掉,否则排入空气会造成二次污染。

      利用沼气发电是一项比较成熟的技术,也是利用沼气最有价值的方法,过去用沼气发电需要配用一部分柴油,现在已可不用柴油了,这样成本可以降低很多,沼气的利用价值更高了。但必须解决沼气的产量和质量,要有足够量的的沼气量,按实际发电计算,发一度电约需0.4~0.6 m3的沼气,视沼气质量而定。华南地区每立方米优质沼气池平均每天能产0.8 m3沼气,但简易的沼气池产量要低不少,可按设计产气量计算需要建筑的沼气池的体积。

      建设沼气池是一项专门技术,一方面必须安全,另一方面沼气池的密封要求高,当前我国有专门的国家标准可以遵照执行(GB-4759-4752-84,GB-4750-4752-2000)。我国大部分县市都有沼气推广部门,建沼气池要取得他们的支持和指导,不要自己盲目的建设。

      下面简单的介绍与沼气池的建设有关的几点基本要求。

2.1 沼气池的基本结构和类型

      沼气池实际上是一个立方的或圆立方的池体,在这个池体内进行厌氧发酵。发酵池有一个入料口,一个出渣口和出水口,在池顶有一个出沼气口。

      池内根据厌氧方式的不同而内部有不同的设施,如为了提高发酵效率,而加一些填料,以附生更多的沼气菌。为了加强沼液的流动,有的池设计专门配置的水管,以水流搅动料液,还有为了操作方便而加一个搅拌器的。

      沼气口的类型有:水压式、浮罩式、半塑式沼气池、塔型沼气池、帽式沼气池、方型浮罩式沼气池等等。

2.2 制作沼气池的建筑材料

      沼气池制作材料很多,可用砖、水泥、玻璃钢、铸铁、不锈钢板等,体积小用砖即可,体积大可根据经济条件和建筑要求选材,一般用水泥钢筋混凝土比较普通,国外用不锈钢的比较多。

      沼气池最主要要坚固、密封,不能漏气。因此建池的选料要考虑好。

2.3 干物质含量

      猪粪尿及猪栏冲洗水,还可加一些切碎后的秸秆和青草等,但要注意其干物质浓度在8%~10%左右。

2.4 混合与搅拌

      最好要准备一部分用过的沼渣或净牛粪和猪粪混合后,用作接种物原料,用塑料袋或塑料布密封好,厌氧条件下发酵2 d左右,当原料温度升到5~60 ℃时即可入池,再加上发酵料液,达到沼气池的20%左右,待其发酵,每天搅拌两次,一般有2~3 d就会发酵,发酵的接种物约为启动原料的30%左右,当沼液的pH值达到6.5以上时,即可使池保持厌氧条件令其发酵,以后每天加一些料液一周内加到设计容量。如发酵过程中pH值低于6.5时可加点草木灰进行调节达到pH7.0左右即可。

本文复制自: 中国养猪互动网(www.zhuhd.cn) 详细出处参考:http://www.zhuhd.cn/html/200810/31/105847871.htm


    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。如发现有害或侵权内容,请点击这里 或 拨打24小时举报电话:4000070609 与我们联系。

    猜你喜欢

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多
    喜欢该文的人也喜欢 更多