厌氧发酵运行管理必须掌握的知识要点和红外沼气监测技术

俗话说“三分建池，七分管理”，而这“七分管理”主要就体现在厌氧发酵环节运行管理上。对于厌氧发酵环节的运行管理以下知识要点必须掌握，同时配备必要的红外沼气监测技术设备红外沼气分析仪Gasboard-3200系列，辅助沼气工程的进行有效的过程调控，可保证较高的沼气量。

1.什么叫沼气发酵？

答：沼气发酵又称厌氧消化、厌氧发酵，是指有机物质在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过各类沼气发酵微生物的分解代谢，最终生成甲烷和二氧化碳等混合气体（沼气）的过程。

2.农村常用的沼气发酵原料有哪些？

答：农村可以用来作沼气发酵原料的有很多，最常用的是人畜禽（猪、牛、羊、鸡、鸭、鹅等）粪便，各种作物秸秆（稻草、麦草、玉米秸）、青杂草、烂叶草、水葫芦、有机废渣与废水（酒漕、制豆腐的废渣水、屠宰场废水）等，都是很好的沼气发酵原料。

3.选用哪些发酵原料能使沼气池产气快、产气好？

答：沼气发酵原料是产生沼气的物质基础，沼气发酵时各类微生物从发酵原料中吸取水分、碳源、氮源、无机盐和某些矿物元素。

为了保证沼气池启动和发酵有充足而稳定的发酵原料，在投料前，需要选择有机营养适合的牛粪、猪粪、羊粪做启动的发酵原料。因为这些粪便原料颗粒较细，含有较多的低分子化合物，氮素含量高，其碳氮比都小于25：1，都在适合发酵的碳氮经之内。所以选择以上粪便作发酵原料启动快、产气好。不要单独用鸡粪、人粪和甘薯渣启动，因为这类原料在沼气细菌少的情况下，料液容易酸化，使发酵不能正常进行。

4.怎样启动新投料的沼气池？

答：新投料的沼气池，从进料开始到能够正常而稳定地产气的过程，称为沼气发酵的启动。沼气池发酵顺利的启动，对于保持长久稳定地运行是非常重要的。

启动程序一般为：1、按要求配比发酵原料。2、加入20C以上的水。3、封闭活动盖之前用pH试纸测酸碱度。4、封闭活动盖。5、放气试火。

5.沼气池启动应注意哪些问题？

答：一个不漏水、不漏气的沼气池启动时要注意以下几个问题：

①要有充足的接种物。新池装料前，要收集老沼气池里的沼渣与沼液、粪坑的底脚黑色沉渣、塘泥、城镇污水沟的污泥，以及食品厂、酒厂、屠宰场的污水、污泥，其中都含有丰富的沼气细菌，是良好的接种物。收集以上某一种接种物的数量，要达到发酵原料的10%-30%。把接种物和发酵原料均匀混合，一同加入池内，并及时加水封池。加入沼气池的水可依次选用沼气发酵液、生活废水、河水或塘水等，也可使用井水，但尽量不用自来水。不能使用含有毒性物质的工业废水。

②适宜的温度。在10-60C的范围内，沼气池能正常发酵产气，在这一温度范围内，温度愈高，产气量愈高。所以，沼气池启动最好在4-10月期间进行。

③适宜的酸碱度（pH值）。沼气微生物的生长、繁殖，要求发酵原料的酸碱度保持中性或微偏碱性（即pH值6.5-7.5），过酸、过碱都会影响产气。

④适当的负荷。农村沼气池的负荷通常用发酵原料浓度来表示，适宜的干物质浓度为6%-12%。浓度过高，发酵原料不易分解，并容易积累大量酸性物质，影响正常产气。浓度过低，单位容积里有机物含量相对减少。沼气池要低负荷（6%以下的浓度）启动，等产气正常后，再逐步加大负荷，直到设计的确定运行负荷。

⑤添加水的控制。沼气池启动时，加入池内的水量较大，大约占沼气有效容积的5/8。因此，启动水温对沼气池能否顺利启动影响很大。一般启动水温应控制在20C以上。如果在秋冬季节启动沼气池，加入池内的启动水温一般应控制在35C以上。

⑥封盖。密封活动盖的胶泥用石灰胶泥，不能太硬，也不能太软，要能填充活动盖和天窗口之间的缝隙。活动盖上的蓄水圈要经常加水，以防密封胶泥干裂，出现漏气。

6.什么叫沼气的接种物？常用的接种物有哪些？

答：我们把富含沼气发酵微生物的各种厌氧活性污泥称为接种物（也叫活性污泥）。老沼气池里的沼渣与沼液、粪坑的底脚黑色沉渣、塘泥、城镇污水沟的污泥，以及食品厂、酒厂、屠宰场的污水、污泥都含有丰富的沼气细菌，都是良好的接种物。

7.沼气池投料启动为什么要投放接种物？

答：新装料沼气池的发酵原料中沼气细菌含量很少，所以沼气池启动周期长，产气慢。为了加快沼气发酵启动的速度和提高沼气池气量，要向沼气池内加入含有丰富沼气细菌的物质，即在发酵原料中加入接种物。接种物数量要达到发酵原料的10%-30%。把接种物和发酵原料均匀混合，一同加入池内。

8.怎样扩大培养接种物的量？

答：如果接种物收集很少，可以进行扩大培养，其操作方法是：将所收集的接种物和大于接种物3倍的发酵原料均匀混合，放在预先挖好的、底面已铺上塑料膜的池坑内沤制几天，每天搅动一次，待能产气时，就可以和发酵洋混合入池。如第一次扩大培养不够，还可以继续扩大培养，直到满足需要为止。

9.为什么有些发酵原料需要进行预处理？

答：当接种物用量小于10%，或原料为风干粪、鲜人粪、鲜禽粪、羊粪时，在入池前必须进行堆沤预处理，使发酵细菌大量生长繁殖，减缓酸化作用，还能防止料液入池后干粪漂浮于上层而结壳，或产酸过多使发酵受阻。其方法是采用池外堆沤：将干粪、鲜鸡粪等加水或沼液、老沤塘水等拌匀。加水量以料堆下部不出水为宜，料堆上加盖塑料膜，以便聚集热量和菌种的繁殖。一般夏秋季堆沤2-4天，冬季堆沤7天以上。但不要在温室大棚内堆沤发酵原料，以免产生氨气，使农作物受害。

10.沼气池初始装料多少比较合适？

答：第一次投入发酵原料时，一般人蓄粪便占沼气池容积的25%左右，沼渣或污泥等接种物占池容积的12.5%左右。然后补加水至池子容积的80%即可，最大投料量为池子容积的85%。初始装料液浓度小一些为好，一般比例为沼渣或污泥：人蓄粪便：水=1：2：5。浓度过大会造成料液酸化，待沼气池能正常产气后再逐步加大浓度。

11.怎样密封沼气池活动盖？

答：农村沼气池一般用石灰胶密封活动盖，要选择黏大的黏土和石灰作密封材料。先将干黏碎，筛去粗粒和杂物，按3：1-5：1的配比（重量比）与石灰粉干拌均匀后，加水拌和，揉搓成为硬面团状，即可作为封池胶泥使用。

封盖前，先扫去粘在蓄水圈、活动盖底及周围边上的泥沙等杂物，再用水冲洗，使蓄水圈、活动盖表面洁净，以利粘结。清洗后，将揉发的石灰胶泥均匀地铺在活动盖口表面上，再把活动盖安放在胶泥上。注意活动盖与蓄水圈之间的间隙要均匀，用脚踏紧，使之紧密结合。然后插上插销，将水灌入蓄水圈内，养护1-2天即可。

12.启动初期怎样放气试火？

答：在沼气发酵启动初期，所产生的气体主要是二氧化碳，同时封池时气箱内还有一定量的空气，气体中的甲烷含量低，通常不能燃烧。当沼气压力表上的水柱达到400毫米以上时，应放气试火。放气1-2次后，所产气体中的甲烷含量达到30%以上时，所产生的沼气即可点燃使作。刚开始产的气体有杂气，可燃成分比较低，试火时最好不要用电子点火，先用明火点燃使用一段时间，待风门调节到1/4-1/3时也能正常燃烧不脱火，才能用电子点火。

13.哪些原料不能进入沼气池？

答：在沼气池内，产甲烷等细菌接触到有害物质时就会中毒，轻者停止繁殖，重者死亡，造成沼气池停止产气。因此，不要向池内投入下列有害物质：各种剧毒农药，特别是有机杀菌剂、抗生素、驱虫剂等；重金属化合物、含有毒性物质的工业废水、盐类；刚消过毒的禽畜粪便；喷洒了农药的作物茎叶；能作为土农药的各种植物如苦皮藤、树果（叶）、桃树叶、百部、马钱子果等；辛辣物如葱、蒜、辣椒、韭菜、萝卜等；各类消毒制剂（84消毒液）、电石、洗衣粉、洗衣水。上述物质等都不能进入沼气池内。严禁将含磷有机原料入池，如菜籽饼、棉籽饼、磷肥（如过磷酸钙、磷矿粉、钙镁磷肥等等）。因为这此物质在绝对厌氧的条件下，会产生磷化氢等有害气体，使人中毒死亡。

沼气工程的运行因素较多，与用户的管理水平有较大关系。为了确保沼气池能够长期稳定最大限度的产气，需要掌握沼气工程科学、合理、高效的产气秘诀，即科学的运行管理办法。再配备一些红外沼气监测技术设备如Gasboard-3200系列的红外沼气分析仪，对厌氧发酵产气效果进行监测，根据监测到的CH4、CO2、H2S、O2等气体浓度的变化，对发酵的工艺过程进行调控，以保证较优的产气环境，提高产气量。

（来源：微信公众号@沼气圈）