沼气实用技术目 录 第一章沼气基础知识 第一节 农村发展沼气的好处 第二节 沼气的制取 一、沼气的性质成分 二、制取沼气的条件 三、沼气的用途 第二章 农村户用沼气池 第一节 沼气池的池型及工作原理 第二节 沼气池的建造 第三节 输气管道和沼气用具的合理配套及安装 第四节 沼气池的发酵启动 第五节 沼气池的日常管理 6 沼气池的常见故障及处理办法 7 病态池常见故障类型、产生原因与维修 8 沼气池的保养 第三章 沼气发酵产物的综合利用 第一节 沼气的综合利用 第二节 沼肥在农田的利用 一、沼肥的概念 二、沼肥的特性 三、沼肥的增产效果及改良土壤的作用 四、农田使用沼肥增产的原因 五、农田使用沼肥的方式和利用技术 六、农田使用沼肥注意事项 第三节 沼肥在农业生产中综合利用的常用技术 4 沼气窒息性中毒的预防 一、沼气窒息性中毒的表现 二、发生中毒的原因 三、预防和急救措施 第五章 沼气基础知识问答 1 第一章沼气基础知识第一，农村办沼气是解决农村燃料问题的重要途径之一。一户 34 口人的家庭，建一口容 积为 8 立方米左右的沼气池，只要发酵原料充足，并管理得好，就能解决点灯、煮饭的燃 料问题。凡是沼气办得好的地方，农户的卫生状况及居住环境都大有改观。办沼气也有利 于保护林草资源，减少水土流失，改善农业生态环境。 第二，可以改变农业生产条件，促进农业循环经济发展。 （1） 、增加肥料 。办沼气后，过去被烧掉的大量农作物秸杆和畜禽粪便加入沼气池密闭发 酵，消灭了病菌虫卵等危害人们健康的病原菌，既能产气，又能制成优质的有机肥料，扩 大了有机肥料的来源，同时农产品的质量也大大提高，生产成本下降，有利于生产绿色食品 。 （2） 、能增强作物抗旱、防冻能力，凡是施用过沼肥的作物均能增强抗旱防冻的能力。由 于人畜粪便及秸秆经过密闭发酵后，沼肥中存留丰富的氨基酸、B 族维生素、各种水解酶、 某些植物激素，对病虫害有明显抑制作用，是各类农作物、花卉、果树、蔬菜等的优良有 机肥料， （3） 、有利于解决“三料” （燃料、饲料和肥料）的矛盾，促进畜牧业的发展。 （4） 、节省劳动力和资金。农村办起沼气后，过去农民拣柴、运煤花费的大量劳动力就能 节约下来，投入到农业生产第一线上去。同时节省了买柴、买煤、买农药、化肥的资金， 使农户减少了日常开支。 第三，用沼气作动力燃料，既能为国家节省石油制品，又能降低作业成本，为实现农业现 代化开辟了新的动力资源，是农村一项重要的能源建设。 用沼气作动力燃料，清洁无污染，制取方便，成本低，效益十分显着，深受农民欢迎。柴 油机使用沼气后，可节油率一般为 7080。 第四，农村办沼气改善了农村环境卫生条件，提高了农民生活质量，是卫生工作的一项重 大变革。当前农村环普遍存在“脏、乱、差”的现象，特别是厕所、猪圈污染的问题，既 影响农民的生活质量，也容易导致疾病、疫病发生。沼气建设对粪便进行了无害化处理， 人、畜粪便都投入到沼气池密闭发酵，粪便中寄生虫卵可以减少 95左右。 第五，农村办沼气，推动了农村科学技术普及工作的发展，生动地显示出科学技术对提高 生产力的巨大作用。 第六，密切党群干群关系。一个小小的沼气池，使农民家居更加整洁、生活更加舒适。让 广大农民群众真正感受到党和政府在为他们办实事、办好事，干群关系更加融洽，政府在 群众的威信提高，号召力、凝聚力增强，过去办不好的事现在能办好了，过去做不通的工 作现在能做通了。 第七，沼气建设的作用已从能源扩展到生活、生产、生态、环境卫生等多个领域，沼气工 程作为民心工程、清洁工程、富民工程、基础工程，深受农民欢迎。农村沼气具有生态、 经济、社会三大功能，是建设社会主义新农村的重要措施。第二节 沼气的制取 一、沼气的性质成分 什么是沼气？沼气是多种有机物在一定的湿度、浓度、酸碱度和隔绝空气的条件下，经 过各类厌氧微生物的分解代谢而产生的一种可燃性气体。由于这种气体是最先在沼泽中发 现的，所以称为沼气。 沼气的化学组成和理化性质 ：沼气是一种混合气体。其中主要成分是甲烷，占总气体体 积的 5070%；其次是二氧化碳占 3040%。除此以外，含有少量的氮、氢、氧、氨、一 氧化碳和硫化氢等气体。甲烷、氨和一氧化碳是可燃气体，用户主要利用这一部分气体的 燃烧来获得能量。 下面分别介绍各种气体的理化性质： 甲烷：是一种无色、无味、无臭气体,化学性质比较稳定。甲烷在水中的溶解度很小,所以, 通常用水封的办法来贮存沼气。甲烷的临界温度较低，液化比较困难。甲烷在空气中燃烧， 火焰的最高温度约 2000，每立方米纯甲烷的热值为 35822.6 千焦，按其在沼气中含量 50% 70%推算，每立方米沼气的热值为 17911.3-25075.8 千焦。 二氧化碳：二氧化碳对水的溶解度很大，为提高沼气中甲烷含量和热值，可以利用石灰水 来吸收沼气中的二氧化碳，形成碳酸钙沉淀。 硫化氢：是有毒气体，具有恶臭味。一般沼气中含千分之几的硫化氢。经燃烧后，硫化氢被氧化成硫或二氧化硫，失去臭味，毒性减轻。现在的沼气用户都使用了脱硫器，硫化氢 基本上给过滤了，因此，使用沼气是安全的。 产生沼气的基本原理 ： 沼气的产生，简单的说，是有机物质在隔绝空气和保持一定水 分、温度、酸碱度、碳氮比等条件下，经过多种微生物的分解而产生的。多种微生物（沼 气细菌）分解有机物质产生沼气的过程,叫沼气发酵。沼气产生的基本原理，就是厌氧机理， 其发酵的生物化学过程，大致可分为液化、产酸、产甲烷三个阶段。 第一阶段（水解阶段）：有机物质（碳水化合物、蛋白质、脂肪等）由发酵细菌（纤维素 分解细菌、蛋白质分解细菌、脂肪分解细菌等）的作用，将多糖水解成单糖，蛋白质水解 成肽和氨基酸，脂肪水解成甘油和脂肪酸，并进一步降解成各种低级有机酸，如乙酸、丙 酸、宜春等。同时，还声称氢气和二氧化碳。 第二阶段（产酸阶段）：主要是由产氢细菌和乙酸细菌，将丙酸、乙酸和乙醇等分解，形 成氢和乙酸，间或有二氧化碳形成。 第三阶段（产甲烷阶段）产甲烷细菌分解乙酸，形成甲烷和二氧化碳，或利用氢还原二氧 化碳，形成甲烷，或转化甲酸形成甲烷。在形成的甲烷中，约 30%来自氢还原二氧化碳， 70%来自乙酸的分解。 沼气发酵的三个阶段是相互依赖和连续进行的，并保持动态平衡。在沼气发酵初期，以第 一、二阶段的作用为主，也有第三阶段的作用；在沼气发酵后期，则是三个阶段的作用同 时进行，到一定时间，保持一定的动态平衡才能持续正常地产气。 二、制取沼气的条件 严格的厌氧环境建造密闭的沼气发酵池。充足的发酵原料、接种物、适宜的发酵浓度、 温度、酸碱度。 1、严格的厌氧环境。沼气发酵微生物包括产酸菌和产甲烷菌两大类，它们都是厌氧细菌， 尤其是产生甲烷的甲烷菌对氧特别敏感。它们不能在有氧的环境中生存，哪怕微量的氧存 在，也会使发酵受阻。因此，建造一个不漏气、不漏水的密闭沼气池，是人工制取沼气的 关键。 2、足够和优良的接种物是指发酵所需要的含有大量微生物的厌氧活性污泥，也称菌种。具 备足够的接种物才能保证沼气发酵高效运行。沼气池的接种物一般来源于老沼气池的沼渣 （沼液） 、阴沟的污泥、粪坑底部的沉渣等。接种物的用量一般占总发酵液的 30左右。 3、必要的发酵温度。沼气发酵菌种在 8-60 摄氏度范围内都能发酵产气，并且温度越高， 发酵越活跃，产沼气越多。因此，作为常温发酵的农村户用沼气池，应尽量使其发酵温度 保持在 8 摄氏度以上。 4、适宜的酸碱度。在沼气发酵过程中，沼气菌适宜在中性或微碱性的环境中繁殖。发酵液 的 pH 值控制在 6.8-7.5 为宜。如低于或高于此值，沼气发酵就会缓慢，甚至不能正常进行。5、适宜的发酵浓度和碳氮比。作物秸秆、青草、人畜粪便、生活污水等有机物都可以作为 沼气发酵的原料。但发酵原料需满足(20-30)：1 的碳氮比和满足 6%-10%的发酵浓度。当然， 碳氮比和发酵浓度在夏季可适当低些，在冬季可适当高些。 6、经常性的搅拌沼气池。在不搅拌的情况下，发酵料液明显地分为 3 层：上层结壳层、中 层清液层、下层沉渣层。发酵液分层不利于产气，所以，应采取搅拌措施。搅拌的目的是 使其不分层，让原料和接种物均匀分布于池内，增加微生物与原料的接触面，加快发酵速 度，提高产气量。此外，搅拌也有利于沼气的释放。对有加热装置的沼气池来讲，搅拌有 利于热能的传播。 目前，采用的搅拌方法主要有 3 种：机械搅拌、沼液回流搅拌、气搅拌。 7、严防加入抑制剂。抑制剂主要是一些重金属离子、农药及一些有毒性物质。这类物质严禁进入沼气池。 三、沼气的用途 1、沼气是一种优质的气体燃料，可以用来炊事、照明、房屋取暖、温室保温、烘烤农产品、 沼气防蛀、发电、果菜二氧化碳施肥、沼气储粮与果品保鲜。 修建一个容积为 8 立方米的沼气池，每天投入相当于 4 头猪的粪便发酵，所产沼气能解决 4-6 口人家庭点灯、做饭的燃料问题。第二章 农村户用沼气池 第一节 户用沼气池的池型及工作原理 1、户用沼气池的池型及构造 户用沼气池的结构要“圆” （圆形池） 、 “小” （容积小） 、 “浅” （池子深度浅） 。 新的国家标准图集，五类七型沼气池，即:曲流布料沼气池 A、B、C 型，预制钢筋混凝土 板装配沼气池、圆筒形沼气池、椭球型沼气池、分离贮气浮罩沼气池。沼气池主要以圆筒 形沼气池、椭球型沼气池为主，其主要组成部分为进料间、发酵间、气箱、活动盖、出料 间、导气管等部分，其池型构造如图 2-1 进料间：进料间包括进料口和进料管，进料管是用混凝土浇筑的水泥管或瓷管，它与沼气 池墙成 30角，若小于 30角时，进料管与池墙交接处受力情况恶劣，易漏气；大于30时，不易进料。一般 6-10 立方的沼气池，进料管内径在 30-40 厘米。 发酵间和气箱:发酵间 出料间:出料间又称水压箱。沼气池的出料间与主池体相通，它的水位随气体的产生、消耗 而升降，起到水压箱的作用，并兼做平时小出料用，其容积为主池容积的 1/3 左右，池容 积越大，出料间就大，一般户用沼气池出料间在 1-2 立方米左右。 活动盖:活动盖安装在沼气池气箱顶部。其大小为 6080 厘米（6-10 立方米沼气池） ，揭 开活动盖能促进池内气体散发，增加池内光亮，便于沼气池的维修、进料和清除沉渣。 导气管:导气管的主要作用是输送沼气。导气管应安装在池体的最顶端。原来是安装在活动 盖上，这样易老化、易损坏。 2、沼气池的工作原理 户用沼气池主要是水压式沼气池。产气时，贮气间内气压增大，把沼气池里的料液压出， 使进、出料口和水压间水位上升，产气越多，压出的水越多，气压就越大；用气时，池内 气压下降，出料间内的料液便压回发酵间内，以维持内外压力新的平衡。这样，不断地产 气和用气；使发酵间的液面不断的升降，始终维持压力平衡的状态。 3、发酵工艺及其特点 工艺流程 选取（培育）菌种备料、进料池内堆沤（调整 pH 值和浓度）密封（启动运转） 日常管理（进出料、回流搅拌） 。沼气发酵的关键是菌种。因为沼气池建成后，第一次投料 能否快速启动和启动后产气率好坏的关键取决于菌种的质量和数量。所以，技术员在建池 过程中就要注意选取和培育菌种，这样沼气池建好了，菌种也培育好了，就可以进料、堆 沤、封盖启动。这个工艺是配套曲流布料沼气池产生的，原来叫曲流布料沼气池发酵工艺， 只有这个发酵工艺进入国标，也是发酵工艺首次进入国际，它适用于进入国际的所有新池 型。现在所有池型都用，因为它比过去的发酵工艺科学、简便、容易操作、效果好。 工艺特点 发酵原料为人、畜、禽粪便，采用连续发酵工艺能维持比较稳定的发酵条件，是沼气微生 物（菌群积累）区系稳定，保持逐步完善的原料消化速度，提高原料利用率和沼气池负荷 能力，达到较高的产气率。工艺自身耗能少，简单方便，容易操作。第二节 沼气池的建造 沼气池质量的好坏，结构和布局是否合理，直接关系到产气得多少和产气质量的好坏。因 此，修建沼气池应做到设计合理，结构简单，施工方便，造价低廉