农村沼气设施维护专题讲座PPT.ppt
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1、农村沼气设施维护,金职院 HB 2012.8,农村沼气建设的意义,农村环境保护的需要; 提供农村生活能源(节能减排)的需要; 新农村建设的需要。 既是环保设施又是生活设施,沼气设施维护,1 沼气概述 2 沼气发酵原理 3 沼气池型与结构 4 沼气池使用管理 5 常见故障排除 6 安全注意事项,1 沼气概述,(1)什么是沼气? 沼气是有机物在一定的温度、浓度、酸碱度和严格的厌氧条件下,经微生物发酵作用生成的一种可燃气体。 在含腐烂有机质较多的死水塘、污水沟和粪坑里,经常可以看到有气泡冒出。把这种冒出的气泡收集起来,可以用火点燃。 因最初是在池沼中发现的,所以称它沼气。,(2)沼气的主要成分,沼气
2、无色、有毒、有轻微臭鸡蛋气味 。 沼气是一种混合气体。它的主要成分是甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)和少量的硫化氢(H2S)、氢(H2)、一氧化碳(CO)、氮(N2)等气体。 其中甲烷约占50-70%(主要的可燃成分)、二氧化碳约占30-40%,其他成分含量极少。 天然气、屁,(3) 沼气 功效 dachen,每立方米沼气的发热量为5000大卡左右。相当于1公斤优质煤或0.7公斤汽油的发热量。 1立方米沼气能供3-4口之家三餐饭菜的燃料,能使一盏60支光的沼气灯照明6小时。,2 沼气发酵原理,沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵和甲烷发酵,是指有机物质(如人畜粪便、秸秆、杂草等)在一定的水分、温
3、度和厌氧的条件下,被种类繁多、数量巨大、且功能不同的各类微生物的分解代谢,最终形成甲烷和二氧化碳等混合气体(沼气)的复杂的生物化学过程。,人工制沼气基本条件,(1)适宜的发酵原料 (2)质优足量的菌种 (3)严格的厌氧环境 (4)适宜的发酵温度 (5)适度的发酵浓度 (6)适宜的酸碱度,(1)适宜的发酵原料,沼气发酵原料是产生沼气的物质基础,又是沼气发酵细菌赖以生存的养料来源。 人、畜粪便含氮比例大,秸秆、杂草等纤维多的物质碳含量高。 保持一定碳氮比例(最适宜C/N=25:1) 一般鲜粪和作物秸秆的重量比为2:1左右。,发酵原料,(2)质优足量的菌种,制取沼气必须有沼气细菌才行。这和发面需要有
4、酵母一样。 粪坑底污泥、下水道污泥、沼气发酵的渣水、沼泽污泥,这些含有大量沼气发酵细菌的污泥称为接种物。 沼气发酵加入接种物的操作过程称为接种。 接种物占投料量10%-30%。,(3)严格的厌氧环境,沼气发酵中起主要作用的是厌氧分解菌和产甲烷菌。它们怕氧气、在空气中暴露几秒钟就会死亡。因此,严格的厌氧环境是沼气发酵的最主要条件之一。 修建的沼气池除进出料口外必须严格密闭,达到不漏水、不漏气,保证沼气细菌正常生命代谢活动和贮存沼气。,(4)适宜的发酵温度,在适宜的温度范围内温度越高,沼气细菌的生长、繁殖越快,产沼气就多。 研究发现,沼气细菌在10-60的范围内,均能正常发酵产气(最适温度为35)
5、。低于10 或高于60都抑制微生物生存、繁殖,影响产气。农村户用沼气池,一般都采用常温发酵,夏天温度高产气多,冬季池温低产气少。 (池温低于10,产气效果很差)。,(5)适度的发酵浓度,农村沼气池的发酵料液浓度一般采用6-12%之间。初始启动浓度要低一些。 夏季和初秋池温高,原料分解快,浓度可适当低一些,一般控制在6-8%;冬季、初春池温低,原料分解慢,发酵料液浓度应高些,一般保持在8-12%为宜。 例:建一个6立方米沼气池,投料2300公斤猪粪,配置发酵液干物质浓度为8%,需要加入2875公斤水。,(6)适宜的酸碱度,沼气发酵细菌最适宜的pH为6.5-7.5,否则对产气有抑制作用。如果pH在
6、5.5以下,就是料液酸化的标志,其产甲烷菌的活动完全受到抑制。 在沼气发酵过程中,pH变化规律一般是:在发酵初期pH下降;但随着发酵继续进行回升,沼气池内的pH能保持在7.0-7.5的范围内,使发酵正常运行。 用PH试纸检测。,PH试纸,3 沼气池型与结构,(1)沼气池类型 在我国,经过100多年的发展历程,形成了各种各样的沼气池。 按储气方式分:水压式、浮罩式和气袋式三大类,在实际应用中,水压式最为普遍,占95%以上。,(2)沼气池结构,1进料口;2进料管;3发酵间;4贮气室;5出料管;6出料间(水压间);7活动盖;8导气管,进料口 和进料管,进料口由设在地下的进料管与发酵间连通。进料口将厕
7、所、畜禽粪便污水通过进料管流入沼气池发酵间。 进料管内径一般为200-300mm,采取直管斜插于池墙中部的方式与发酵间连通,目的是保持进料顺畅、搅拌方便、施工方便。,发酵间 和储气室,是沼气池的主体,可分为发酵间和储气室。发酵原料在发酵间进行发酵,产生的沼气溢出水面进入上部的削球形储气室储存。 因此,要求发酵间不漏水,储气室不漏气。 使用前要测试是否漏水漏气。,水压间 -出料间,主要功能是为维持正常气压和便于出料,其容积一般为沼气池24小时所产沼气的一半。水压间与发酵间的连接: 采取中层出料时,水压间通过安装于其中部的出料管与发酵间连接。 为便于出料、免除一年一度的大换料,采取底层出料时,水压
8、间通过其下部的出料口与发酵间直接相通。,活动盖,呈瓶塞状,上大下小。其功能主要有: (1)在进行沼气池的维修和清除沉渣时,打开活动盖可以排除池内残存有害气体,并利于通风、采光,使操作安全。 (2)池内气压过大时,活动盖即被冲开,使池体得到保护。 (3)池内发酵表面严重结壳,影响产气时,可以打开活动盖,破碎浮渣层,搅动料液。,导气管,固定在沼气池拱顶最高处或活动盖上的一根内径1.2cm,长25-30cm左右的铜管、钢管或PVC硬塑管等。 下端与储气室相通,上端连接输气管道,将沼气输送至农户,用于炊事与照明。,比例尺寸,视频,沼气池建造技术 http:/ 沼气池的使用管理,(1)漏水漏气检查 (2
9、)装料启动 (3)勤加料勤出料 (4)经常搅拌 (5)经常检查 (6)加强越冬管理 (7)保持池内卫生 (8)适时大换料,(1)漏水漏气检查,漏水检查。向池内装水至活动盖下口,待池壁吸足水后,池内水位有一定下降,再灌水到活动盖口,刻记水位。一昼夜后,如果水位没有下降,则说明沼气池没有漏水。 漏气检查。加盖。从进料口或出料口向池内灌水,由于水位上升,气室部分容积减少,池内气压增加,直至气压表达到设计要求为止。停止加水,24小时后,观察压力表是否下降,如24小时内下降小于3%视为不漏气。,(2)装料启动,秸秆处理 秸秆粪便混合 堆沤 投料 加水封池 点火试气,秸秆处理与粪便混合,首先将秸秆铡成3厘
10、米(一寸长)左右,然后与粪便混合。 要注意含碳素原料和含氮素原料的合理搭配,鲜粪和作物秸秆的重量比为2:1左右,以使碳氮比为(20-30):1为宜。 一般用牛、猪粪2-3m3,秸秆300-500公斤。,堆沤,原料加水拌均(以料堆底部不出水为宜),用塑料薄膜覆盖堆沤,气温在20摄氏度左右时,堆沤3天左右。其目的是: (1)使原料中的发酵细菌大量繁殖; (2)原料堆沤后体积缩小,便于装池; (3)堆沤腐烂的纤维素原料含水量较大,入池后很快沉底,不易浮面结壳 ; (4)提高原料温度;,投料,将预处理的原料和准备好的接种物混合在一起投入池内。 入池的发酵原料不要压实,以松散为好。 池内进料口下口,直径
11、一米的地方不要堆沤发酵原料,以便以后畅通进料。然后盖住活动盖和进出料口上口,池内堆沤发酵夏天1-2天,冬天3-5天。,加水封池,当发酵原料料温升高40-50摄氏度,在维持1-2天后即可倒入稀人粪尿、晒好的水(水温在30摄氏度左右)和接种物入池。 沼气发酵浓度控制在6%-10%,夏季6%左右,冬季8%-10%为宜。 以料液量约占沼气池总容积的80%-85%为宜,液面达到池墙与池拱的交界处。 加水搅拌均匀后,要及时将池密封。,点火试气,新池投料后,封好活动盖,将输气管、脱硫器、气压表、沼气灶等连接好,并检查接头部位是否漏气(肥皂水)。 沼气发酵启动初期,通常不能点燃。 当沼气压表压力达到4千帕(4
12、0cm)以上时,应进行放气试火。如果点不着,则将气放掉。当气压表水注再次升到4kp时,打开灶具试火,直至点燃为止。,(2)装料启动,注意: 不能用鸡粪作为新沼气池的启动原料。鸡粪易造成酸化,并且不能自动恢复,很难进行调整。 ? 不能将冷水用于启动。,(3)勤加料勤出料,常温下,发酵原料中有机物只需80120天就基本消耗完,特别是人畜粪便,其产气时间只有6080天,因此需要不断补充新鲜原料,才能维持常年产气旺盛、均衡。 “三结合”沼气池,就是解决人、畜粪便,每天自动流入沼气池做到了勤加料。 如果人畜粪便不足,应及时加入适量经过预处理腐熟的农作物秸杆或青杂草。,(3)勤加料勤出料,新池正常产气20
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