户用沼气池扩大原料来源的方法及技术要点

梁声明 桂曼茹 刘琦 张睿 李青勇

摘要 在介紹户用沼气池原理的基础上，提出扩大户用沼气池原料来源的方法以及户用沼气池使用技术要点，以期为沼气的开发利用提供参考。

关键词 户用沼气池；原理；扩大原料来源；方法；技术要点

中图分类号 S216.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）04-0143-01

永修县自20世纪80年代开始推广户用沼气池，到2015年已逾2万座。户用沼气池的推广和使用在促进三农发展的同时也起到改善农村环境、为农村提供清洁能源、保护青山绿水的作用。然而随着农村的发展和新农村建设的加快，户用沼气池的使用率却很低。随着人畜分离和新农村建设的深度普及，养殖户越来越少，导致沼气池原料缺乏。这是沼气池使用率越来越低的最主要原因。因此，扩大户用沼气池发酵原料的来源，对继续发挥沼气池的作用意义重大。

1 户用沼气池的原理

户用沼气池是一个建在农村房前屋后的地下混凝土椭球型建筑。这个建筑除了原料的进、出口和沼气出口外，其他部位是完全密封的，质量合格的沼气池是原料自动流入、沼液自动溢出、池体和输气管线不漏水、不漏气的装置。根据发酵原理，任何可以腐烂的有机质都可以入池发酵产生沼气，但永修县现实中使用的几乎都是人、畜、禽的粪便。沼气工程由原料预处理系统、进系统、发酵系统、控制系统、加温系统、储气系统、输配系统、管理系统组成[1]。原料预处理系统由粪便过滤池和稻草粉碎机组成。将从各养猪场拉来的鲜猪粪倒入过滤池口，鲜粪加水，经捞渣机过滤后进入过滤池加水搅拌，再用泵泵入进料池；将运来的稻草由电粉碎机粉碎后直接加入进料池；该沼气工程采用全混式高浓度发酵工艺，猪粪与稻草以2∶1的比例进入进料池，原料在进料池里加热加水，边搅拌边泵入发酵池。发酵池由10个钢质圆柱罐组成，每个罐容量是90 m3，总共容量达900 m3，10个罐分成2排，2排并列，5个/排，倒置于地面钢混梁上，每个钢质罐做了内外防腐处理，并穿上“保温衣”。进料池、出料池和控制室、脱硫室位于2排发酵池中间，进料池、出料池做在地下。控制室、脱硫室紧邻进、出料池，位于地面；发酵池等用钢构房盖好，防止太阳曝晒和雨淋；控制室与发酵池用隔墙隔开，通过窗户玻璃可见。每个发酵罐通过管道和阀门及泵与进、出料池相联。这些连接的阀门、泵对原料颗粒的要求严格，颗粒大小不超过1 cm，否则易引起堵塞，特别是发酵池的入管口，而且养猪场的粪便中含有稻草（长度超过2 cm）、石头、骨头、消毒防疫瓶、猪毛等，这些杂质在过滤系统中要全部清除，稻草要铡成细丝，以便混合加水搅拌后顺畅进入发酵池发酵。沼气池除了提供清洁能源外还可以提供沼液、沼渣。沼液、沼渣是有价值的有机肥，对当前提高农产品质量和改善土壤有益。

2 扩大户用沼气池原料来源的方法

户用沼气池发酵原料来源广泛，有以下几种。①富氮原料。例如人粪尿、猪粪、鸡粪、牛粪、马粪、羊粪、酒糟等，此类原料营养丰富或比较丰富，分解速度快，易消化，但碳少。现阶段富氮原料数量越来越少。②富碳原料。例如稻草、麦草、玉米秸秆、高粱秸秆、干红薯藤等，这类原料分解速度慢，在自然温度、缺氧条件下原料利用率低。③易分解原料。例如水葫芦、水花生、水浮莲、满江红、绿肥、青杂草等鲜料，只要切碎加点化肥、石灰稍加堆沤便可使用，分解速度快，产气快，在农村到处都有。④下脚料。例如酒厂、屠宰场、豆腐厂等工厂排放有机废物、污水等。⑤家庭有机垃圾。例如剩饭、剩菜、瓜果皮屑等，这种原料每家每户都有[2]。

但不宜入沼气池的物质有以下几种。①电石、剧毒农药、废打火机、废电池、刚喷洒过农药的作物茎叶、刚消过毒的禽畜粪便都不能进入沼气池，如果一旦以上物质被投入沼气池内，应将沼气池内的发酵料全部清除，并用清水将沼气池冲洗干净，然后重新加料启动。②禁止把油麸、骨粉、面粉和磷矿粉加入沼气池，防止产生对人体有严重危害的剧毒气体——磷化氢。磷化氢不仅对甲烷细菌不利，而且人畜接触后容易中毒。③核桃叶、银杏叶、毛耳朵、黄花蒿、臭椿叶、泡桐叶、水杉、梧桐叶、苦楝叶、断肠草、蓼拉子、烟梗等植物，也要严禁入池。

3 户用沼气池使用技术要点

沼气池发酵原料的最适宜碳氮比是24∶1，在发酵原料缺乏时，确保人粪、尿入池，再加富碳原料和易分解的鲜料或下脚料或厨房有机垃圾即可[3]。因此，在没有畜禽粪便的情况下秸秆、青料、厨房有机垃圾可作户用沼气池的原料。

加强沼气池的使用管理是提高沼气使用率的必要措施。一是合理进料、出料，大出料每年1～2次，入池原料要找好配方称量后进行堆沤。保持沼气池中的干物质浓度在8%～12%之间，大换料时要注意安全，以避免事故发生。二是经常小进小出料，沼气池投料产气2个月后要进料，一般每天每1 m3池内充新料1.5～2.5 kg，并做到出料、多积肥。三是每天搅拌1～2次，以防止浮料结壳，有助于提高产气量[4]。

4 结语

过去户用沼气池利用人禽畜粪便作原料，有助于改善农村卫生问题，可为人们提供清洁能源。现在，将厨房垃圾中的有机物和鲜料投入沼气池，充分发挥了有机垃圾的作用。与此同时产生的沼渣、沼液可提供有机肥料，为种植业提供有机肥源[5]。如此以来，户用沼气池可以消除垃圾，产生沼气，产生有机肥，一举三得。因此，沼气池建设是推动农村发展的有益途径。

5 参考文献

[1] 余坤，杨映礼，尹芳，等.漾濞县农村户用沼气发展现状及对策[J].现代农业科技，2018（1）：172-173.

[2] 吴洋.中外沼气池应用研究及甘肃省发展户用沼气池对策建议[D].兰州：兰州大学，2011.

[3] 覃舟，唐洪兴.以蚕沙为户用沼气池发酵原料的产气试验[J].可再生能源，2010，28（6）：88-90.

[4] 熊承永，李健，黄利宏.户用沼气池秸秆利用浅析[J].可再生能源，2003（3）：44-45.

[5] 刘畅.农村沼气能源开发路径研究[D].南昌：南昌大学，2017.