大量的有机酸,导致PH下降。随着发酵持续进行,氨化作用产生的氨中和一部分有机酸,同时甲烷菌的活动,使大量的挥发酸转化为甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2),使PH逐渐回升到正常值。所以,在正常的发酵过程中,沼气池内的酸碱度变化可以自然进行调解,先由高到低,然后又升高,最后达到恒定的自然平衡(即适宜的PH),一般不需要进行人为调节。只有在配料和管理不当,使正常发酵过程受到破坏的情况下,才可能出现有机酸大量积累,发酵料液过于偏酸的现象。此时,可取出部分料液,加入等量的接种物,将积累的有机酸转化为甲烷,或者添加适量的草木灰或石灰澄清液,中和有机酸,使酸碱度恢复到正常。
六、适度的发酵浓度
农村沼气池的负荷常用容积有机负荷表示,即单位体积沼气池每天所承受的有机物的数量,通常以千克COD/(米
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〃天)为单位。容积负荷是沼气池设计和运行的重要参数,
其大小主要由厌氧活性污泥的数量和活性决定的。
农村沼气池的负荷通常用发酵原料浓度来体现,适宜的干物质浓度为4%-10%,即发酵原料含水量为90%-96%。发酵浓度随着温度的变化而变化,夏季一般为6%左右,冬季一般为8%-10%。浓度过高或过低,都不利于沼气发酵。浓度过高,则含水量过少,发酵原料不易分解,并容易积累大量酸性物质,不利于沼气菌的生长繁殖,影响正常产气。浓度过底,
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则含水量过多,单位容积里的有机物含量相对减少,产气量也会减少,不利于沼气池的充分利用。
七、持续的搅拌
静态发酵沼气池原料加水混合与接种物一起投进沼气池后,按其比重和自然沉降规律,从上到下将明显的逐步分成浮渣层、清液层、活性层和沉渣层。这样的分层分布,对微生物以及产气是很不利的。导致原料和微生物分布不均,大量的微生物集聚在底层活动,因为此处接种污泥多,厌氧条件好,但原料缺乏,尤其是用富碳的秸秆做原料时,容易漂浮到料液表层,不易被微生物吸收和分解,同时形成的密实结壳,不利于沼气的释放。为了改变这种不利状况,就需要采取搅拌措施,变静态发酵为动态发酵。
沼气池的搅拌通常分为机械搅拌、气体搅拌和液体搅拌三种方式。机械搅拌是通过机械装臵运转达到搅拌目的;气体搅拌是将沼气从池底部冲进去,产生较强的气体回流,达到搅拌的目的;液体搅拌是从沼气池的出料间将发酵液抽出,然后从进料管冲入沼气池内,产生较强的液体回流,达到搅拌的目的。
农村户用沼气池通常采用强制回流的方法进行人工液体搅拌,即用人工回流搅拌装臵或污泥泵将沼气池底部料液抽出,再泵入进料部位,促使池内料液强制循环流动,提高产气量。
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实践证明,适当的搅拌方法和强度,可以使发酵原料分布均匀,增强微生物与原料的接触,使之获取营养物质的机会增加,活性增强,生长繁殖旺盛,从而提高产气量。搅拌又可以打碎结壳,提高原料的利用率及能量转移效率,并有利于气泡的释放。采用搅拌后,平均产气量可提高30%以上。
第二章 生态家园常识
生态家园是进入21世纪之际,农业部提出了符合我国农业及农村经济发展新阶段和实施西部大开发战略的生态富民工程。该工程以农村可再生能源和生态农业技术为切入点,通过对先进适用技术的优化、组装、配套,使农民生活环境得到明显改善,生产活动实现经济生态良性循环,达到家居温暖清洁化,家庭经济高效化,农业生产无害化,实现经济、生态和社会的可持续发展。
第一节 生态家园及其特征
一、什么是生态家园
生态家园富民计划是以沼气为纽带,整合利用可再生资源技术和高效生态农业技术,建设以农村户用沼气为纽带的各类能源生态模式工程,同时根据实际需要,配套建设太阳能利用工程、省柴节煤工程和小型电源工程。从农民最基本的生产、生活单元内部着手,引导农民改变落后的生产、生活方式,使土地、太阳能和生物质能资源得到更有效的利用,形成农户基本生产、生活单元内部能流和物流的良性循环。
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以增加农民收入为目的,同时达到提高农民生活质量,发展生态农业、生产无公害农产品的效果,实现家居温暖清洁化、庭院经济高效化和农业生产无害化的目标。
二、生态家园的特征
家居温暖清洁化的建设内容包括沼气池、太阳能热水器、太阳灶、太阳房、省柴节煤炉灶及高效预制组装架空炕连灶,由此解决农民的生活用能,提高农民生活质量,减少林、草等生物质能的消耗;庭院经济高效化的建设内容包括“五配套”、“四位一体”和“三位一体”等能源生态模式工程,由此实现农民家庭内部农牧结合,促进种植业和养殖业;农业生产无害化的建设内容包括沼液、沼渣等高效有机施用相关生态农业技术,建设无公害农产品生产基地,由此提高当地农产品质量,带动农业向优质、高产、高效发展。
生态家园建设具有显著的特点:一是以人为本,从农民最关心的家园建设入手,重视改变他们的最基本的生产生活条件,围绕人的需求,为了人的利益,实现人的发展;二是强化综合,通过对农户家园沼气池、畜禽舍、日光温室等多项农村能源技术和种植、养殖技术的优化组合,综合开发,实现集约化发展;三是循环再生,通过以沼气为纽带的能源生态模式的推广,形成种植业生产、养殖业消费、微生物分解的生态循环,实现生态与富民的协调;四是注重实效,大力推广适用技术、成熟技术,通过典型带动、效益吸引,增
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强农民建设的主动性;五是着眼大局,大处着眼,小处着手,以微观系统的生态环境改善,兼顾国家生态利益和农民长久生计。
生态家园建设把生态环境建设寓于农民增收和农村社会发展之中,通过以能源开发利用为纽带的生态家园建设,用综合效益吸引,使国家生态环境建设的目标与农民的切身利益紧密结合,一方面把生态建设任务分解到农户,集千家万户的力量和效益于一体,另一方面,燃料和生计问题的解决及农民收入的增加,引发了农民生活方式的改变,为农村和农业现代化的发展奠定了一定的基础。
生态家园建设把最适用的技术整合捆绑实施。如沼气综合利用的北方“四位一体”和南方“猪—沼—时”等能源生态模式的推广,改变了过去单打一的一般做法,注意适用技术的整合,通过沼气池这一物化的载体,从建到用,向农民推广一整套生态种植、养殖等具有较高科技含量的适用技术,同时采取区域性联片规划,注重规模,突出重点建设区域。所以,很快使农民见到了成效。
对生态家园富民工程建设的重点项目沼气建设实行持证上岗和专业化施工,确保建设质量。对农村户用沼气及新能源利用工程的关键配件等实行公开招标和集中采购,让农民得到最好的产品和服务,并初步探索了项目的科学化、集约化管理方式,因而深受广大农民的欢迎。
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