一种出料方便、发酵原料广泛的户用沼气池

张才志 吴俊 汤立斌

摘要：制约户用沼气池使用和推广的主要瓶颈是缺少发酵原料和出料难。笔者经过研究和实践，总结出了解决这两个瓶颈问题的新池型，即两步发酵式户用沼气池。通过试验，这种池型可利用各种农作物秸秆发酵产气，出料非常方便，还可根据用气需求，进行人为控制。

关键词：户用沼气池；瓶颈；两步发酵

1 沼气发酵原理

沼气是有机物在一定条件下，由微生物发酵而产生的一种可燃性混合气体。从其定义上可以看出，几乎一切有机物都可以厌氧降解生成沼气。

科学研究证明，有机物变成沼气的过程分为二个阶段：

第一阶段水解酸化。固体有机物在水解酶的作用之下进行水解，分解为单糖、脂肪酸、甘油等。再由产酸菌分解成乙酸，甲酸、氢、二氧化碳等。

第二阶段是产甲烷阶段。甲烷菌将乙酸、甲酸、氢、二氧化碳等变为甲烷。

从上述理论概述中可以看出，在中国农村，各种农作物秸秆和人畜粪便都是沼气发酵的好原料。沼气发酵的过程是两个阶段，即水解酸化阶段和产甲烷阶段。

中国目前推广的户用沼气池的发酵过程是在同一个发酵单元内完成的，也就是所谓的混合发酵模式。水解酸化阶段主要由好氧微生物完成。产甲烷阶段主要由厌氧微生物完成。在这个单元内，好氧微生物的生存主要是靠进料时带入的氧元素和生化反应过程中不断产生的氧元素维持生存，这样的环境会直接影响分解的步伐；同样在这个单元中，厌氧微生物也会受到好氧菌的干扰而影响分解速度。因此，将沼气发酵的两个阶段分开进行，有利于提高产气率。

2 池型介绍和操作步骤

在常规水压式户用沼气池的基础上，增加一个2m3左右的秸秆池。如图：

秸秆池为一级发酵池，发酵池为二级发酵。

使用步骤：当新建的沼气投料正常产气后，即可向秆池中加满秸秆，采实并加水沤制。加水量如图所示。当沼气用户感觉产气量明显下降时，打开秸秆池中的排水开关，通过沼气池的进料口向发酵池注入秸秆沤制液。从水压间抽取沼液到秸秆池，以保持发酵池内沼液的固定。同时，让秸秆进行二次浸泡。适时拣出已经腐烂的秸秆，并加入新秸秆。这样周而复始。

3 试验与数据对比

试验组和对比组第一次加料的发酵原料均为同一猪场的鲜猪粪，接种物来源于同一大型沼气池的沼液。

从上述图表中可以看出，在相同发酵环境条件下，试验组的产气量要明显高于对照组。

4 结论

这种两步发酵式户用沼气池，可以解决农村发酵原料不广泛和进出料困难的难题。有利于户用沼气池的推广与应用。

该技术已经拓展到当地大型养殖场沼气工程之中，经济效益亦十分显著。