秸稈菌是一種專門針對作物秸稈的復合菌劑,可用于甲烷發酵過程。這種技術不僅拓寬了沼氣發酵原料的來源,而且有助于解決焚燒農作物秸稈帶來的環境污染問題。此外,秸稈菌還能有效克服傳統秸稈沼氣生產過程中遇到的一些挑戰。
技術概述
秸稈復合菌劑沼氣發酵技術是一項創新的技術,它使得即使沒有養殖條件也能建立沼氣池。這項技術的關鍵在于使用秸稈復合菌劑來促進沼氣的產生。其具體操作包括秸稈的預處理、入池、加水混合以及封池蓋啟動等多個環節。
操作步驟
原材料準備
物料準備
沼氣池:建造8或10立方米的底層出料沼氣池,并進行嚴格試水試壓。
接種物:選擇老沼氣池池底沼渣、沼液和糞坑沉渣,pH值在6.8~7.5,濃度3%以上。
秸稈復合菌劑:8立方米沼氣池準備1千克,10立方米沼氣池準備1.2千克。
農用碳酸氫銨:含氮量≥17.1%,8立方米沼氣池準備15千克,10立方米沼氣池準備18.5千克。
秸稈:選用自然保存、未腐黑的秸稈,8立方米沼氣池準備400千克,10立方米沼氣池準備500千克。
水:選用日常飲用水即可。
工具設備
鍘草(揉搓)機:2.2千瓦,用于鍘切和揉搓秸稈。
其他工具:包括鍬、鐵叉、圓直木棒、水桶、塑料布、水銀溫度計、pH試紙和便攜式甲烷安全檢測儀。
步驟
秸稈預處理
秸稈鍘揉:利用鍘草(揉搓)機將秸稈鍘碎揉搓,秸稈鍘短后長度應小于3厘米。
秸稈潤濕:按1∶1的比例加水,將鍘碎秸稈潤濕,邊加水邊翻動秸稈,以保證潤濕均勻;潤濕完成后將秸稈放置1天,讓秸稈充分吸水。
原料的拌制:將潤濕后的秸稈邊加菌劑、碳酸氫銨邊翻動拌勻,同時加水。加水量一般控制在秸稈重量的1.8~2倍,確保秸稈含水率在65%~70%。
秸稈堆漚
將濕潤好的秸稈收堆,料堆一般高1~1.5米、寬1.2~1.5米。頂部及四周每隔20~30厘米用尖木棒打孔,以利通氣。將料堆用塑料布覆蓋進行堆漚,料堆底部留10厘米空隙,以利通氣。堆漚時間:夏季3~4天;冬季5~7天。堆漚效果檢查:用水銀溫度計測料溫達到50℃,并維持3天,且秸稈表面長有白色菌絲、秸稈變軟呈黑褐色即可。
秸稈入池
在中午氣溫高時,將堆漚好的秸稈,趁熱直接由天窗口加入池內,同時加入10千克碳酸氫銨和接種物。為確保加入均勻,應先進一部分秸稈,再進一部分接種物,如此反復直至完成。
加水封池
原料和接種物入池后,要及時加溫水至零壓水位線處,并在料堆上打若干孔,然后蓋蓋密封。
放氣試火
甲烷發酵初期,通常不能點燃。當沼氣壓力表達到2千帕以上時,排放2~3天廢氣后進行放氣試火。所產沼氣可正常燃燒使用時,沼氣發酵的啟動階段即告完成。
補料
隨著沼氣的利用,秸稈會有一定消耗,在產氣量不能維持每天正常使用時,先從出料口挖出一部分沼渣,然后補加一部分堆漚好的秸稈,以確保正常供氣。補料時應堅持先出后進、少量多次的原則;出料應觀察壓力表變化情況,壓力表接近零時停止出料,防止出現負壓損壞池體。
大出料
使用1年后,沼氣池要進行大出料。在確定甲烷池內無沼氣殘留的情況下,可將天窗蓋打開,用鐵叉將上層固體部分耙出,中部、底部相對較稀的部分,用真空抽渣車直接吸出。
注意事項
接種物
接種物必須充足,否則沼氣池很難啟動。加大接種量可增加發酵初期的產氣量和甲烷含量,是避免產酸過量發酵停止的重要措施。接種物寧可多投不可少投。
復合菌劑
復合菌劑是在有氧條件下對秸稈預處理的專用菌劑,不能直接投入池內當產甲烷菌使用。復合菌劑應存放于陰涼干燥處,避免陽光直射暴曬,并在保質期前使用。
碳銨
添加碳酸氫銨是為了補充氮素,以保持適宜的碳氮比。碳氮比為20~30∶1,加入時一定要撒勻。
秸稈
秸稈鍘切或揉搓的越短越碎越好;秸稈不能受農藥、消毒液等的污染,不要把霉爛變質的秸稈投入沼氣池內;秸稈的堆漚量和投池量要盡可能多,剩余堆漚好的秸稈可攤曬晾干后收藏,用于補料。需要注意的是,并非所有植物秸稈都適合作為甲烷發酵原料。
水
用水的選擇順序為沼液、糞水、坑塘水、飲用水,過于偏酸或偏堿的水應調節好pH值后再使用。水曬熱后加入池中,可提高啟動時的池溫。含有洗滌液或消毒液的水不能進入沼氣池。
堆漚秸稈
堆漚時既要通風又要保溫,既不能拍實封嚴,塑料布還不能破損漏氣,要讓空氣從下部補充進去。夏季室外堆漚要避免陽光直射暴曬;氣溫偏低時,可加入一些糞便以加速升溫,并采取保溫措施。
大出料
大出料時,要特別注意安全,應保留底部1/3沼渣和沼液,留待下次進料時做接種物使用。
參考資料 >
GX秸稈菌生產技術.百度學術搜索.2024-10-29
中國秸稈菌業現狀及研究進展.公眾號.2024-10-29