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1、农村沼气设施维护,金职院 HB2012.8,农村沼气建设的意义,农村环境保护的需要；提供农村生活能源（节能减排）的需要；新农村建设的需要。既是环保设施又是生活设施,沼气设施维护,1 沼气概述2 沼气发酵原理3 沼气池型与结构4 沼气池使用管理5 常见故障排除6 安全注意事项,1 沼气概述,（1）什么是沼气？沼气是有机物在一定的温度、浓度、酸碱度和严格的厌氧条件下，经微生物发酵作用生成的一种可燃气体。在含腐烂有机质较多的死水塘、污水沟和粪坑里，经常可以看到有气泡冒出。把这种冒出的气泡收集起来，可以用火点燃。因最初是在池沼中发现的，所以称它沼气。,（2）沼气的主要成分,沼气无色、有毒、有轻微臭鸡蛋
2、气味。沼气是一种混合气体。它的主要成分是甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）和少量的硫化氢（H2S）、氢（H2）、一氧化碳（CO）、氮（N2）等气体。其中甲烷约占50-70%（主要的可燃成分）、二氧化碳约占30-40%，其他成分含量极少。天然气、屁,（3）沼气功效dachen,每立方米沼气的发热量为5000大卡左右。相当于1公斤优质煤或0.7公斤汽油的发热量。1立方米沼气能供3-4口之家三餐饭菜的燃料，能使一盏60支光的沼气灯照明6小时。,2 沼气发酵原理,沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵和甲烷发酵，是指有机物质（如人畜粪便、秸秆、杂草等）在一定的水分、温度和厌氧的条件下，被种类繁多、数量巨大、
3、且功能不同的各类微生物的分解代谢，最终形成甲烷和二氧化碳等混合气体（沼气）的复杂的生物化学过程。,人工制沼气基本条件,（1）适宜的发酵原料（2）质优足量的菌种（3）严格的厌氧环境（4）适宜的发酵温度（5）适度的发酵浓度（6）适宜的酸碱度,（1）适宜的发酵原料,沼气发酵原料是产生沼气的物质基础，又是沼气发酵细菌赖以生存的养料来源。人、畜粪便含氮比例大，秸秆、杂草等纤维多的物质碳含量高。保持一定碳氮比例（最适宜C/N=25：1）一般鲜粪和作物秸秆的重量比为2：1左右。,发酵原料,（2）质优足量的菌种,制取沼气必须有沼气细菌才行。这和发面需要有酵母一样。粪坑底污泥、下水道污泥、沼气发酵的渣水、沼泽污
4、泥，这些含有大量沼气发酵细菌的污泥称为接种物。沼气发酵加入接种物的操作过程称为接种。接种物占投料量10%-30%。,（3）严格的厌氧环境,沼气发酵中起主要作用的是厌氧分解菌和产甲烷菌。它们怕氧气、在空气中暴露几秒钟就会死亡。因此，严格的厌氧环境是沼气发酵的最主要条件之一。修建的沼气池除进出料口外必须严格密闭，达到不漏水、不漏气，保证沼气细菌正常生命代谢活动和贮存沼气。,（4）适宜的发酵温度,在适宜的温度范围内温度越高，沼气细菌的生长、繁殖越快，产沼气就多。研究发现，沼气细菌在10-60的范围内，均能正常发酵产气（最适温度为35）。低于10 或高于60都抑制微生物生存、繁殖，影响产气。农村户用沼
5、气池，一般都采用常温发酵，夏天温度高产气多，冬季池温低产气少。（池温低于10，产气效果很差）。,（5）适度的发酵浓度,农村沼气池的发酵料液浓度一般采用6-12%之间。初始启动浓度要低一些。夏季和初秋池温高，原料分解快，浓度可适当低一些，一般控制在6-8%；冬季、初春池温低，原料分解慢，发酵料液浓度应高些，一般保持在8-12%为宜。例：建一个6立方米沼气池，投料2300公斤猪粪，配置发酵液干物质浓度为8%，需要加入2875公斤水。,（6）适宜的酸碱度,沼气发酵细菌最适宜的pH为6.5-7.5，否则对产气有抑制作用。如果pH在5.5以下，就是料液酸化的标志，其产甲烷菌的活动完全受到抑制。在沼气发酵
6、过程中，pH变化规律一般是：在发酵初期pH下降；但随着发酵继续进行回升，沼气池内的pH能保持在7.0-7.5的范围内，使发酵正常运行。用PH试纸检测。,PH试纸,3 沼气池型与结构,（1）沼气池类型在我国,经过100多年的发展历程，形成了各种各样的沼气池。按储气方式分：水压式、浮罩式和气袋式三大类，在实际应用中，水压式最为普遍，占95%以上。,（2）沼气池结构,1进料口；2进料管；3发酵间；4贮气室；5出料管；6出料间（水压间）；7活动盖；8导气管,进料口和进料管,进料口由设在地下的进料管与发酵间连通。进料口将厕所、畜禽粪便污水通过进料管流入沼气池发酵间。进料管内径一般为200-300mm，采
7、取直管斜插于池墙中部的方式与发酵间连通，目的是保持进料顺畅、搅拌方便、施工方便。,发酵间和储气室,是沼气池的主体，可分为发酵间和储气室。发酵原料在发酵间进行发酵，产生的沼气溢出水面进入上部的削球形储气室储存。因此，要求发酵间不漏水，储气室不漏气。使用前要测试是否漏水漏气。,水压间-出料间,主要功能是为维持正常气压和便于出料，其容积一般为沼气池24小时所产沼气的一半。水压间与发酵间的连接：采取中层出料时，水压间通过安装于其中部的出料管与发酵间连接。为便于出料、免除一年一度的大换料，采取底层出料时，水压间通过其下部的出料口与发酵间直接相通。,活动盖,呈瓶塞状，上大下小。其功能主要有：（1）在进行沼
8、气池的维修和清除沉渣时，打开活动盖可以排除池内残存有害气体，并利于通风、采光，使操作安全。（2）池内气压过大时，活动盖即被冲开，使池体得到保护。（3）池内发酵表面严重结壳，影响产气时，可以打开活动盖，破碎浮渣层，搅动料液。,导气管,固定在沼气池拱顶最高处或活动盖上的一根内径1.2cm，长25-30cm左右的铜管、钢管或PVC硬塑管等。下端与储气室相通，上端连接输气管道，将沼气输送至农户，用于炊事与照明。,比例尺寸,视频,沼气池建造技术http:/,4 沼气池的使用管理,（1）漏水漏气检查（2）装料启动（3）勤加料勤出料（4）经常搅拌（5）经常检查（6）加强越冬管理（7）保持池内卫生（8）适时大
9、换料,（1）漏水漏气检查,漏水检查。向池内装水至活动盖下口，待池壁吸足水后，池内水位有一定下降，再灌水到活动盖口，刻记水位。一昼夜后，如果水位没有下降，则说明沼气池没有漏水。漏气检查。加盖。从进料口或出料口向池内灌水，由于水位上升，气室部分容积减少，池内气压增加，直至气压表达到设计要求为止。停止加水，24小时后，观察压力表是否下降，如24小时内下降小于3%视为不漏气。,（2）装料启动,秸秆处理秸秆粪便混合堆沤投料加水封池点火试气,秸秆处理与粪便混合,首先将秸秆铡成3厘米（一寸长）左右，然后与粪便混合。要注意含碳素原料和含氮素原料的合理搭配，鲜粪和作物秸秆的重量比为2：1左右，以使碳氮比为（20
10、-30）：1为宜。一般用牛、猪粪2-3m3,秸秆300-500公斤。,堆沤,原料加水拌均（以料堆底部不出水为宜），用塑料薄膜覆盖堆沤，气温在20摄氏度左右时，堆沤3天左右。其目的是：（1）使原料中的发酵细菌大量繁殖；（2）原料堆沤后体积缩小，便于装池；（3）堆沤腐烂的纤维素原料含水量较大，入池后很快沉底，不易浮面结壳；（4）提高原料温度；,投料,将预处理的原料和准备好的接种物混合在一起投入池内。入池的发酵原料不要压实，以松散为好。池内进料口下口，直径一米的地方不要堆沤发酵原料，以便以后畅通进料。然后盖住活动盖和进出料口上口，池内堆沤发酵夏天1-2天，冬天3-5天。,加水封池,当发酵原料料温升高
11、40-50摄氏度，在维持1-2天后即可倒入稀人粪尿、晒好的水（水温在30摄氏度左右）和接种物入池。沼气发酵浓度控制在6%-10%，夏季6%左右，冬季8%-10%为宜。以料液量约占沼气池总容积的80%-85%为宜，液面达到池墙与池拱的交界处。加水搅拌均匀后，要及时将池密封。,点火试气,新池投料后，封好活动盖，将输气管、脱硫器、气压表、沼气灶等连接好，并检查接头部位是否漏气（肥皂水）。沼气发酵启动初期，通常不能点燃。当沼气压表压力达到4千帕（40cm）以上时，应进行放气试火。如果点不着，则将气放掉。当气压表水注再次升到4kp时，打开灶具试火，直至点燃为止。,（2）装料启动,注意：不能用鸡粪作为新沼
12、气池的启动原料。鸡粪易造成酸化，并且不能自动恢复，很难进行调整。?不能将冷水用于启动。,（3）勤加料勤出料,常温下，发酵原料中有机物只需80120天就基本消耗完，特别是人畜粪便，其产气时间只有6080天，因此需要不断补充新鲜原料，才能维持常年产气旺盛、均衡。“三结合”沼气池，就是解决人、畜粪便，每天自动流入沼气池做到了勤加料。如果人畜粪便不足，应及时加入适量经过预处理腐熟的农作物秸杆或青杂草。,（3）勤加料勤出料,新池正常产气20天后，即应从进料口向池中补充新料。每次加料量占池中发酵料液的3-5%，折合每天应加20千克左右的粪便（用同量的水从进料口冲入）。也可每隔5天补一次料，量为每天的5倍。
13、即5头猪每天的排粪量或一头牛每天的排粪量。一般的每头猪的排粪量是4千克。每头成牛的日排粪量是20千克。每次加料后，要从水压间清走等量的旧料。,（3）勤加料勤出料,沼液沼渣是优质的有机肥料，要及时从出料间将多余沼液抽出，以新旧更替来维持平稳。“三结合”沼气池，人畜粪尿不断自动流入，每隔510天小出料一次。同时注意勤调节水量。加料时应先出料后加料，出多少，进多少，池内液面要高于进、出料口的下口上沿15cm。,池内液面要高于进出料口的下口上沿15cm,（4）经常搅拌,一般每周搅拌12次。有三个好处：（1）能使沼气池内发酵原料和发酵细菌分布均匀，提高产气率；（2）可以打破上层结壳；（3）使沼气池内的温
14、度均衡。-实践表明，若每天搅拌2次，每次搅拌20分钟，可提高沼气产量30%左右。,（4）经常搅拌,搅拌方法：（1）用长柄粪勺从进料管伸入发酵间，来回搅动数十次。（2）从出料间舀出10桶沼液冲入进料口。（3）采用泥浆泵从出料间向进料口抽液十几分钟。,（5）经常检查,要经常对沼气池、开关和输气管道，特别是管道接头进行检查，看是否有漏水漏气现象，发现问题要及时处理。具体做到“三看一查一换”,三看,一是看池口，防池盖不严实或压力过大出现漏气。二看气压表水柱。发酵启动后，水柱未动可能管道不通或有漏气；水柱跳跃，燃烧有呼呼声，是管内有冷凝水；水柱上升到一定高度不再上升，是池内压力过高漏气。三看水压间。检查
15、发酵料液酸碱度，PH低于6.5应加草木灰或石灰水进行调整。也可以采用取出部分发酵液重新加入大量接种物。,一查一换,查管路和附件是否破损、老化、腐蚀、堵塞等，发现问题及时处理。及时更换脱硫剂。脱硫器内的脱硫剂会变黑，脱硫效果降低，还可能板结，增加沼气输送阻力，严重时沼气阻塞不能通过。将失活的脱硫剂取出，均匀疏松地堆放在通风的地方，经常翻动，使其与空气充分接触氧化再生。一般经过1个月左右可装入继续使用。脱硫剂可以再生12次。,脱硫器,（6）加强越冬管理,三结合沼气池入冬前在畜禽舍上覆盖塑料薄膜。非三结合沼气池，用秸秆、柴草或厚塑料薄膜保温。禁止10摄氏度以下冷物入池。增加投料。浓度可适当提高到10
16、%15%。以多次少量投料为好，不要一次性投料过多，防止酸化，且保持均衡产气。,（7）保持池内卫生,沼气细菌接触到有害物质时会中毒，停止繁殖甚至死亡。不能投入沼气池物质：农药，特别是有机杀菌剂、抗生素、驱虫剂；重金属化合物、洗衣粉及洗衣水、柴油等；含有毒物质的工业废水；刚消过毒的粪便，喷洒农药的作物茎叶；桃树叶、泡桐叶、苦瓜藤、葱、蒜、辣椒、韭菜、萝卜等；骨粉和磷矿粉等含磷物质；,（8）适时大换料,可根据农业生产季节，在用肥高峰期每年大换料一次。注意：一是在15以上气温下进行便于重新起动；二是大出料前20天停止进新料；三是留足接种物，留下10%30%以活性污泥为主的料液做接种物，以加快启动；四是
17、有漏水漏气问题的沼气池要结合大换料进行系统维修。检修完后立即投料装水。,视频,沼气池日常管理与维护http:/,5 沼气池常见故障排除,（1）压力上下波动火焰燃烧不稳定 原因：输气管道内有积水。处理方法：可用拨脱密封盖上的输气管，从另一头吹气的方法，排除管道内积水，增设集水瓶。,5 沼气池常见故障排除,（2）打开开关，压力表急降，关上开关，压力表急升。原因：导气管堵塞或拐弯处扭曲，管道通气不畅。处理方法：疏通导气管，理顺管道。,5 沼气池常见故障排除,（3）压力表上升缓慢或不升。原因：A、沼气池或输气管漏气。B、发酵原料不足。C、沼气发酵接种物不足。处理方法：检修沼气池或输气管道。增添新鲜发酵
18、原料增加沼气发酵接种物,5 沼气池常见故障排除,（4）压力表上升慢到一定高度不再上升 原因：A、气箱或管道漏气。B、进料管或出料间有漏水孔。处理方法：检修沼气池箱和管道漏气，进、出料间出现的漏水孔。,5 沼气池常见故障排除,（5）压力表上升快气多，使用时下降也快。原因：池内发酵料液过多或有浮渣，气箱容积变小。处理方法：取出一些料液或浮渣，适当增大气箱。,5 沼气池常见故障排除,（6）压力表上升快气多，但较长时间点不燃。原因：A、发酵原料接种物少。B、发酵不正常。处理方法：排出池内不可燃气体，增添接种物或换掉大部分料液，调节酸碱度。,5 沼气池常见故障排除,（7）开始产气正常，以后逐渐下降或明显
19、下降 原因：A、逐渐下降是未添新料。B、明显下降是管道漏气。C、池内装有刚喷过药物的原料影响正常发酵。处理方法：取出一些旧料，添新料。检查维修系统漏气。堆沤收集的原料，等药性消失后再入池。,5 沼气池常见故障排除,（8）平时产气正常，突然不产气。原因：A、活动盖被冲开。B、输气管道断裂或脱节，或被老鼠咬破。C、压力表漏气。D、池子突然出现漏水漏气。E、用后未关阀门或关不严。处理方法：重新安装活动盖。接通输气管。更换破损的管道。修复压力表。检查沼气池。检查维修用后关紧阀门。,5 沼气池常见故障排除,（9）发酵原料充足，但产气不足，进、出料口经常冒气泡。原因：浮渣结壳。处理方法：打开活动盖板，搅拌
20、发酵原料。,5 沼气池常见故障排除,（10）压力低时，压力上升快，以后上升越来越慢，到一定压力就不再上升了。原因：气箱或输气系统慢跑气。处理方法：检查沼气池及进出料间和输气系统是否漏气或漏水，找到漏处进行修整。,5 沼气池常见故障排除,（11）系统不漏气，在正常使用的过程中出现臭鸡蛋气味。原因：净化器中的脱硫剂失效 处理方法：更换脱硫剂,5 沼气池常见故障排除,（12）产气正常但燃烧火力小或火焰呈红黄色原因：A、火力小是炉具喷嘴堵塞或火孔堵塞。B、火焰呈红黄色是池内发酵液过酸，沼气甲烷含量少。C、空气配合不合理。处理方法：用细铁线捅通喷嘴或清扫炉具的喷火孔。适量加入草木灰或牛粪。调节炉具的空气
21、调节板。,5 沼气池常见故障排除,（13）产气正常，炉具完好，但火力不足。原因：沼气炉具混合空气不足。处理方法：调节炉具的空气调节板。,5 沼气池常见故障排除,（14）沼气炉火焰过猛，燃烧声音太大。原因：一次空气过多，灶前压力太大。处理方法：关小空气调风板或关小灶前开关。,5 沼气池常见故障排除,（15）沼气灯点不亮或时明时暗。原因：A、沼气中甲烷含量低，压力不稳。B、喷嘴口径不当。C、纱罩存放过久受潮质次。D、喷嘴堵塞或偏斜。E、输气管内有积水。F、纱罩型号与沼气灯的要求压力不配套。处理方法：增添发酵原料和接种物。选用适宜的喷嘴，调节进气阀门。选用100-300支光的优质纱罩。疏通和调正喷嘴
22、。排除管道中的积水。设置集水瓶。,5 沼气池常见故障排除,（16）火焰长而弱，东飘西荡 原因：供应的沼气太多，空气不足，特别是一次空气不足，使沼气燃烧不完全。处理方法：关小灶前沼气开关，控制适当的灶前沼气压力；开大调风板，增加一次空气量；转动喷嘴至产生短而有力的浅蓝色火焰。,5 沼气池常见故障排除,（17）纱罩外有明火 原因：沼气量过大；或沼气量合适，混入的空气量偏小。处理方法：调小进气开关开启度，减少沼气量；或增大调风门开启度，增加混入的空气量。调至不见明火、发出白光、亮度最佳为止。,视频,沼气池安全使用技术http:/,6 安全注意事项,（1）沼气池、输气管道、灶具及灯具应远离易燃、易爆物
23、品；（2）用气后要及时关闭灯、灶阀门；（3）要经常检查输气管、接头部位是否漏气（4）使用沼气的厨房要经常保持空气流通；（5）只能在灶具上进行试火，严禁在沼气池出料口或导气管口点火，以免回火入池；,6 安全注意事项,（6）沼气池清料后，应透风2天，待排除池内残留沼气后，方可入池，以免窒息中毒；（7）入池应用手电筒照明，不能在池内池边吸烟；（8）进池维修时，先用小动物做试验，方能入池，系上安全带，池外有人看护；（9）水压间贮粪池等一定要加盖，防止掉入。,6 安全注意事项,（10）管道遇冻阻塞，用热水融化，严禁采用火烤方法。（11）使用沼气时，要先点燃引火物，再开开关，以防一时沼气放出过多，烧到身上或引起火灾。（12）如在室内闻到腐臭蛋味时，应迅速打开门窗或风扇，将沼气排出室外，这时不能使用明火，以防引起火灾。,6 安全注意事项,（13）要经常观察压力表上水柱的变化。当池内压力过大时，要立即用气和放气，以防胀坏气箱，冲开池盖，压力表冲水。如池盖一旦被冲开，要立即熄灭沼气池附近的明火，以免引起火灾。,
