秸秆复合菌剂沼气发酵技术将秸秆作为沼气发酵原料,使废弃的秸秆资源转化为无污染的清洁能源,是农作物秸秆利用的新途径。
一、秸秆复合菌剂作用及意义
秸秆复合菌剂能破坏秸秆表面的蜡质层,加强半纤维素和纤维素的分解,可使秸秆柔软、疏松,便于厌氧微生物利用,解决了以前农村沼气池利用秸秆产沼气所造成的沼气池启动慢、分解率较低、结壳严重和出料困难等难题,适用于缺乏原料的农村地区发展沼气,为农村沼气建设的可持续发展提供了强有力的科技支持。
复合菌剂是在有氧条件下对秸秆预处理的专用菌剂,不能直接投入池内当产甲烷菌使用。
二、秸秆复合菌剂沼气发酵技术
(一)原材料准备
1、物料准备
①沼气池 8或 10立方米 底层出料沼气池一座。必须经过严格的试水试压(包括管路输配系统),保证不漏水、不漏气。
②接种物 一般选择老沼气池底沼渣及沼液、冒泡的黑色阴沟污泥、粪坑沉渣,且酸碱度在6.8-7.5之间,浓度在3%以上。
8立方米(10立方米)底层出料沼气池发酵接种物的培育方法:将400(500)公斤鲜猪粪和400(500)公斤鲜牛粪混合在一起(单一的牛粪或猪粪也可以),再用水或者沼液将粪便润湿均匀(以地面不流水为适宜);将润湿好的粪便收堆,用塑料布覆盖好。堆沤时最好每三天翻动一次。堆沤时间: 夏季3-5天以上;冬季8-10天以上。
③秸秆复合菌剂(绿秸灵牌) 8立方米底层出料沼气池准备复合菌剂1公斤,10立方米底层出料沼气池准备复合菌剂1.2公斤。
④碳铵 农用碳酸氢铵,含氮量≥17.1%。8立方米底层出料沼气池准备15公斤,10立方米底层出料沼气池准备18.5公斤。
⑤秸秆 选用自然保存、未腐黑的秸秆(玉米秆、麦秆、稻秆均可) 8立方米底层出料沼气池准备400公斤,10立方米底层出料沼气池准备500公斤 。
⑥水 选用酸碱度在6.8-7.5之间,未受毒害物质污染的水。
2、铡草(揉搓)机
选用2.2千瓦铡草(揉搓)机一台,用于铡切稻草、麦秸等杆茎较细软的秸秆,揉搓玉米秆等杆茎较粗的秸秆。
3、其它工具
铁锹两把,铁叉两把,圆直木棒(长1.5米、直径50毫米,用于秸秆堆沤时打孔通空气)一根。水桶两只,长8米、宽2.5米塑料布两块,水银温度计一只,PH试纸一本;条件好的应配置便携式甲烷安全检测仪一台。
(二)步骤
1、秸秆预处理
①秸秆铡揉 利用铡草(揉搓)机将秸秆铡碎揉搓,秸秆铡短后长度应小于6厘米(越短越好)。
②秸秆润湿 用1:1的比例加水将铡碎秸秆润湿,边加水边翻秸秆,以保证润湿均匀;润湿完成后将秸秆放置一天,以利秸秆充分吸水。
③原料的拌制 将润湿后的秸秆边加菌剂、碳氨边翻动拌匀,同时加水。加水量一般控制在秸秆重量的1.8-2倍,以保证秸秆含水率在65%-70%(用手握秸秆刚好有水滴下即可)。
2、秸秆堆沤
8立方米沼气池堆沤400公斤秸秆,加入1公斤复合菌剂,5公斤碳铵或3公斤尿素。将湿润好的秸秆收堆,料堆高度一般在1-1.2米,冬季可适当加高。在料堆顶部及四周每隔20-30厘米用尖木棒打孔,用塑料布将料堆覆盖进行堆沤;覆盖时在料堆底部距地面留10厘米空隙,以利于通气。堆沤时间:夏季3-4天;冬季4-6天。堆沤效果检查:用水银温度计测料温达到500C,并维持三天,且秸秆表面长有白色菌丝、秸秆变软呈黑褐色即可。
3、秸秆入池
将堆沤好的秸秆趁热直接由天窗口加入,同时加入10公斤碳铵和接种物;为保证加入均匀,应先进一部分秸秆,再进一部分接种物,如此反复直至进完为止。最后补水(温水)至零压水位线处,并在料堆上打孔若干。
4、补料
随着沼气的利用,秸秆会有一定消耗,一般在产气量不能维持每天正常使用时,可适当补加一部分堆沤好的秸秆,并从出料口相应出一部分沼渣,以保证正常供气。补料时应坚持先出后进、少量多次的原则;出料应观察压力表变化情况,压力表接近零时停止出料,防止出现负压损坏池体。
5、大出料
在保证沼气池内无沼气残留的情况下,可将天窗盖打开用齿钯、抓爪将上层固体部分耙出,中部、底部相对较稀的部分,可用真空抽渣车直接吸出。出料时注意保留底部三分之一沼渣和沼液,留待下次进料做接种物使用。
三、秸秆复合菌剂沼气发酵技术注意事项
1、接种物
接种物必须充足,否则沼气池很难启动。加大接种量可增加发酵初期的产气量和甲烷含量,是避免产酸过量发酵停止的重要措施(使用便携式甲烷安全检测仪能及时发现酸化趋势)。使用秸秆产沼气一定要坚持接种物宁可多投不可少投的基本原则。
2、复合菌剂储存
复合菌剂应存放于阴凉干燥处,避免阳光直射暴晒,防止鼠咬,要在保质期前使用。
3、碳铵
添加碳铵是为了补充氮素,以保持适宜的碳氮比(碳:氮\ 20-30:1),加入时一定要匀撒。
4、秸秆
秸秆铡切或揉搓的越短越碎越好。秸秆不能受农药、消毒液等的污染,不要用霉烂变质的秸秆。秸秆的堆沤量和投池量要尽可能多,剩余堆沤好的秸秆可摊晒晾干后收藏,用于补料。
5、水
选用水的顺序为沼液、粪水、坑塘水、河水、井水,过于偏酸或过于偏碱的水应调节好酸碱度后再使用。应将水晒热后加入池中,以提高启动时的池温。洗碗洗衣等含有洗涤液或消毒液的水不能进入沼气池。
6、堆沤
秸秆堆沤时既要通风又要保温,既不得拍实封严,塑料布还不能破损漏气,要让空气从下部补充进来。夏季室外堆沤要避免阳光直射暴晒;气温偏低时,可加入一些粪便以加速升温,并采取保温措施。