豬糞尿通過厭氧發(fā)酵而產(chǎn)生沼氣

1、豬糞尿通過厭氧發(fā)酵而產(chǎn)生沼氣 豬糞尿通過厭氧發(fā)酵而產(chǎn)生沼氣為了養(yǎng)豬業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，我們提倡生態(tài)養(yǎng)豬，生態(tài)養(yǎng)豬中的一個重要技術(shù)就是豬糞尿的資源化利用。自古以來豬糞尿就是作為肥料解決農(nóng)業(yè)對肥料的需要。農(nóng)諺中稱“養(yǎng)豬不掙錢，回頭看看田”就是這個道理。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，豬糞尿不僅可作為農(nóng)作物的肥料，還可以將豬糞尿通過厭氧發(fā)酵而產(chǎn)生沼氣，作為農(nóng)村中很好的能源。這項技術(shù)經(jīng)過100多年的實踐發(fā)展，目前在我國已比較成熟。沼氣發(fā)酵技術(shù)最可貴的地方是豬糞尿經(jīng)過沼氣厭氧發(fā)酵以后，糞尿中的N、P、K肥分沒有很大損失，如果在發(fā)酵過程中，適當(dāng)?shù)募尤胍徊糠洲r(nóng)作物的秸稈，還可以增加肥料的數(shù)量。沼氣發(fā)酵后可以除去豬糞尿的臭

2、味，豬糞尿中的寄生蟲及有害微生物通過厭氧發(fā)酵而大部分被殺滅，對改善農(nóng)村的生活條件極為有益。利用沼氣對發(fā)展農(nóng)村養(yǎng)豬有百利而無一害。但是由于豬糞尿厭氧發(fā)酵主要依靠的是厭氧菌的繁衍和活動，因此受到環(huán)境條件的制約，最主要是溫度的制約，因此它在我國的推廣受到了很大的限制。在自然條件下，黃河以北的豬糞尿厭氧發(fā)酵可以進行56個月左右，黃河以南大致有810個月時間，而華南和云貴和川南地區(qū)幾乎全年都可進行沼氣發(fā)酵，特別是華南地區(qū)更為適合。如果有保溫和加溫措施，則北部地區(qū)的利用時間可以延長。所以不能將厭氧發(fā)酵豬糞尿作為唯一的環(huán)境保護的主要措施，要因地制宜。 下面介紹關(guān)于豬糞尿厭氧發(fā)酵的主要技術(shù)和效益。1 沼氣發(fā)酵

3、的主要技術(shù)1.1 溫度保證 因為厭氧發(fā)酵是微生物繁衍的活動結(jié)果，微生物生存需要溫度。沼氣發(fā)生的厭氧菌的生存溫度為870 ，高溫發(fā)酵的溫度為5258 、3238為中溫發(fā)酵，1230 為常溫發(fā)酵，10 以下為低溫發(fā)酵。這主要是不同菌種對溫度的需要，我們常用的是1230的常溫發(fā)酵，這種發(fā)酵的最佳溫度是1525 。1.2 菌種 基本上為兩大類，一類是分解菌，另一類是產(chǎn)甲烷菌。分解菌有纖維分解菌、脂肪分解菌和蛋白分解菌等好幾十種，產(chǎn)甲烷菌也很多。這些菌在自然環(huán)境中是常在菌。分解菌先將豬糞尿分解后，再由產(chǎn)甲烷菌利用分解的炭分子產(chǎn)生甲烷。而氨氣、磷除一部分氧化后揮發(fā)外，大部分都留在沼渣和沼液中，因此主要肥效

4、降低很少。1.3 發(fā)酵原料 沼氣菌也和其他微生物一樣要靠C、N、P、K和其他元素來維持生命和活動。并將C轉(zhuǎn)化成甲烷CH4（沼氣中的主要成分），所以在沼氣發(fā)酵中要有這些營養(yǎng)元素。糞尿中含有很豐富的N、P、K等元素，再加一些草和秸稈作為碳的原料。所以利用這些農(nóng)村的廢棄物來生產(chǎn)能源物質(zhì)是非常好的，一頭育肥豬一年可產(chǎn)2842m3的的沼氣，所以一個農(nóng)戶養(yǎng)23頭豬，所產(chǎn)的沼氣就可以作為基本生活能源之需，如果多養(yǎng)一點豬，沼氣池大一點，產(chǎn)的沼氣多一點，則多余的沼氣可以發(fā)電、照明用。1.4 沼氣發(fā)酵的水分 冬季88%90%，夏天90%94%左右。1.5 酸堿度 沼氣池中的pH值在6.87.6之間，pH值過高過低

5、都不太合適。如果發(fā)生過高或過低現(xiàn)象則要通過調(diào)節(jié)原料來補救。1.6 沼氣池必需密閉和不漏氣 沼氣地的容積要根據(jù)豬場污水排放量及設(shè)計的沼氣池的功率而定，沼氣池的功率高，體積可小一點，功率低需要發(fā)酵1015 d的池與當(dāng)前效率高的只要48h的發(fā)酵的池比較，其體積差很多，因此要與沼氣池的設(shè)計者商定。1.7 發(fā)酵過程每天要適當(dāng)攪拌 一天兩次即可，要特別注意人不能進入沼氣池，以免出現(xiàn)危險。有的沼氣池設(shè)計有攪拌裝置，比較方便和安全。1.8 污水成分變化 發(fā)酵后糞尿水中的COD和BOD5降低80%以上，而肥料物質(zhì)減少不多。此外沼渣不定期積存一部分肥料。 表1為豬場污水發(fā)酵前后的成分分析。 從表1可見沼液中肥料元

6、素還是保持相當(dāng)一部分，此外沼渣中還保留了更多一些的肥料元素，因此沼氣發(fā)酵僅是將發(fā)酵原料中的C轉(zhuǎn)化為CH4而已，其他的元素基本很少損失。2 沼氣池建設(shè)的基本技術(shù) 沼氣發(fā)酵的方法是一項利國利民的措施，但一定按照沼氣的各項利用的技術(shù)要求進行建設(shè)和利用。此外，還要因地制宜，北部寒冷地區(qū)可以利用時間短一些，搞一些相對簡易一點的池子。黃河以南地區(qū)多發(fā)展一些。沼氣池投資不是太大，可因地制宜，就地取材，制池的材料種類也較多。一般農(nóng)家用或小規(guī)模池的建設(shè)投資農(nóng)民都能負擔(dān)，但大型池投資較大，需要有一定的資金。建沼氣池的投資一般23年就可收回。沼氣池的建設(shè)一定要請當(dāng)?shù)氐恼託獠块T幫助，不要自己隨意建池，以免發(fā)生危險和漏

7、氣。產(chǎn)出的沼氣要用掉，否則排入空氣會造成二次污染。 利用沼氣發(fā)電是一項比較成熟的技術(shù)，也是利用沼氣最有價值的方法，過去用沼氣發(fā)電需要配用一部分柴油，現(xiàn)在已可不用柴油了，這樣成本可以降低很多，沼氣的利用價值更高了。但必須解決沼氣的產(chǎn)量和質(zhì)量，要有足夠量的的沼氣量，按實際發(fā)電計算，發(fā)一度電約需0.40.6m3的沼氣，視沼氣質(zhì)量而定。華南地區(qū)每立方米優(yōu)質(zhì)沼氣池平均每天能產(chǎn)0.8m3沼氣，但簡易的沼氣池產(chǎn)量要低不少，可按設(shè)計產(chǎn)氣量計算需要建筑的沼氣池的體積。 建設(shè)沼氣池是一項專門技術(shù)，一方面必須安全，另一方面沼氣池的密封要求高，當(dāng)前我國有專門的國家標(biāo)準(zhǔn)可以遵照執(zhí)行（GB-4759-4752-84，GB

8、-4750-4752-2000）。我國大部分縣市都有沼氣推廣部門，建沼氣池要取得他們的支持和指導(dǎo)，不要自己盲目的建設(shè)。 下面簡單的介紹與沼氣池的建設(shè)有關(guān)的幾點基本要求。2.1 沼氣池的基本結(jié)構(gòu)和類型 沼氣池實際上是一個立方的或圓立方的池體，在這個池體內(nèi)進行厭氧發(fā)酵。發(fā)酵池有一個入料口，一個出渣口和出水口，在池頂有一個出沼氣口。 池內(nèi)根據(jù)厭氧方式的不同而內(nèi)部有不同的設(shè)施，如為了提高發(fā)酵效率，而加一些填料，以附生更多的沼氣菌。為了加強沼液的流動，有的池設(shè)計專門配置的水管，以水流攪動料液，還有為了操作方便而加一個攪拌器的。 沼氣口的類型有：水壓式、浮罩式、半塑式沼氣池、塔型沼氣池、帽式沼氣池、方型浮

9、罩式沼氣池等等。2.2 制作沼氣池的建筑材料 沼氣池制作材料很多，可用磚、水泥、玻璃鋼、鑄鐵、不銹鋼板等，體積小用磚即可，體積大可根據(jù)經(jīng)濟條件和建筑要求選材，一般用水泥鋼筋混凝土比較普通，國外用不銹鋼的比較多。 沼氣池最主要要堅固、密封，不能漏氣。因此建池的選料要考慮好。2.3 干物質(zhì)含量 豬糞尿及豬欄沖洗水，還可加一些切碎后的秸稈和青草等，但要注意其干物質(zhì)濃度在8%10%左右。2.4 混合與攪拌 最好要準(zhǔn)備一部分用過的沼渣或凈牛糞和豬糞混合后，用作接種物原料，用塑料袋或塑料布密封好，厭氧條件下發(fā)酵2 d左右，當(dāng)原料溫度升到560時即可入池，再加上發(fā)酵料液，達到沼氣池的20%左右，待其發(fā)酵，每天攪拌兩次