為了養(yǎng)豬業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,,我們提倡生態(tài)養(yǎng)豬,,生態(tài)養(yǎng)豬中的一個重要技術就是豬糞尿的資源化利用。自古以來豬糞尿就是作為肥料解決農(nóng)業(yè)對肥料的需要,。農(nóng)諺中稱“養(yǎng)豬不掙錢,,回頭看看田”就是這個道理。
隨著科學技術的發(fā)展,,豬糞尿不僅可作為農(nóng)作物的肥料,,還可以將豬糞尿通過厭氧發(fā)酵而產(chǎn)生沼氣,作為農(nóng)村中很好的能源,。這項技術經(jīng)過100多年的實踐發(fā)展,,目前在我國已比較成熟。沼氣發(fā)酵技術最可貴的地方是豬糞尿經(jīng)過沼氣厭氧發(fā)酵以后,,糞尿中的N,、P、K肥分沒有很大損失,,如果在發(fā)酵過程中,,適當?shù)募尤胍徊糠洲r(nóng)作物的秸稈,還可以增加肥料的數(shù)量,。沼氣發(fā)酵后可以除去豬糞尿的臭味,,豬糞尿中的寄生蟲及有害微生物通過厭氧發(fā)酵而大部分被殺滅,,對改善農(nóng)村的生活條件極為有益。利用沼氣對發(fā)展農(nóng)村養(yǎng)豬有百利而無一害,。但是由于豬糞尿厭氧發(fā)酵主要依靠的是厭氧菌的繁衍和活動,,因此受到環(huán)境條件的制約,最主要是溫度的制約,,因此它在我國的推廣受到了很大的限制,。在自然條件下,黃河以北的豬糞尿厭氧發(fā)酵可以進行5~6個月左右,,黃河以南大致有8~10個月時間,,而華南和云貴和川南地區(qū)幾乎全年都可進行沼氣發(fā)酵,特別是華南地區(qū)更為適合,。如果有保溫和加溫措施,,則北部地區(qū)的利用時間可以延長。所以不能將厭氧發(fā)酵豬糞尿作為唯一的環(huán)境保護的主要措施,,要因地制宜,。
下面介紹關于豬糞尿厭氧發(fā)酵的主要技術和效益。
1 沼氣發(fā)酵的主要技術
1.1 溫度保證
因為厭氧發(fā)酵是微生物繁衍的活動結(jié)果,,微生物生存需要溫度,。沼氣發(fā)生的厭氧菌的生存溫度為8~70 ℃,高溫發(fā)酵的溫度為52~58 ℃,、32~38
℃為中溫發(fā)酵,,12~30 ℃為常溫發(fā)酵,10 ℃以下為低溫發(fā)酵,。這主要是不同菌種對溫度的需要,,我們常用的是12~30
℃的常溫發(fā)酵,這種發(fā)酵的最佳溫度是15~25 ℃,。
1.2 菌種
基本上為兩大類,,一類是分解菌,另一類是產(chǎn)甲烷菌,。分解菌有纖維分解菌,、脂肪分解菌和蛋白分解菌等好幾十種,產(chǎn)甲烷菌也很多,。這些菌在自然環(huán)境中是常在菌,。分解菌先將豬糞尿分解后,再由產(chǎn)甲烷菌利用分解的炭分子產(chǎn)生甲烷,。而氨氣,、磷除一部分氧化后揮發(fā)外,大部分都留在沼渣和沼液中,因此主要肥效降低很少,。
1.3 發(fā)酵原料
沼氣菌也和其他微生物一樣要靠C,、N、P,、K和其他元素來維持生命和活動,。并將C轉(zhuǎn)化成甲烷CH4(沼氣中的主要成分),所以在沼氣發(fā)酵中要有這些營養(yǎng)元素,。糞尿中含有很豐富的N,、P,、K等元素,,再加一些草和秸稈作為碳的原料。所以利用這些農(nóng)村的廢棄物來生產(chǎn)能源物質(zhì)是非常好的,,一頭育肥豬一年可產(chǎn)28~42
m3的的沼氣,,所以一個農(nóng)戶養(yǎng)2~3頭豬,所產(chǎn)的沼氣就可以作為基本生活能源之需,,如果多養(yǎng)一點豬,,沼氣池大一點,產(chǎn)的沼氣多一點,,則多余的沼氣可以發(fā)電,、照明用。
1.4 沼氣發(fā)酵的水分
冬季88%~90%,,夏天90%~94%左右,。
1.5 酸堿度
沼氣池中的pH值在6.8~7.6之間,pH值過高過低都不太合適,。如果發(fā)生過高或過低現(xiàn)象則要通過調(diào)節(jié)原料來補救,。
1.6 沼氣池必需密閉和不漏氣
沼氣地的容積要根據(jù)豬場污水排放量及設計的沼氣池的功率而定,沼氣池的功率高,,體積可小一點,,功率低需要發(fā)酵10~15 d的池與當前效率高的只要48
h的發(fā)酵的池比較,其體積差很多,,因此要與沼氣池的設計者商定,。
1.7 發(fā)酵過程每天要適當攪拌
一天兩次即可,要特別注意人不能進入沼氣池,,以免出現(xiàn)危險,。有的沼氣池設計有攪拌裝置,比較方便和安全,。
1.8 污水成分變化
發(fā)酵后糞尿水中的COD和BOD5降低80%以上,,而肥料物質(zhì)減少不多。此外沼渣不定期積存一部分肥料,。
表1為豬場污水發(fā)酵前后的成分分析,。
從表1可見沼液中肥料元素還是保持相當一部分,,此外沼渣中還保留了更多一些的肥料元素,因此沼氣發(fā)酵僅是將發(fā)酵原料中的C轉(zhuǎn)化為CH4而已,,其他的元素基本很少損失,。
2 沼氣池建設的基本技術
沼氣發(fā)酵的方法是一項利國利民的措施,但一定按照沼氣的各項利用的技術要求進行建設和利用,。此外,,還要因地制宜,北部寒冷地區(qū)可以利用時間短一些,,搞一些相對簡易一點的池子,。黃河以南地區(qū)多發(fā)展一些。沼氣池投資不是太大,,可因地制宜,,就地取材,制池的材料種類也較多,。一般農(nóng)家用或小規(guī)模池的建設投資農(nóng)民都能負擔,,但大型池投資較大,需要有一定的資金,。建沼氣池的投資一般2~3年就可收回,。沼氣池的建設一定要請當?shù)氐恼託獠块T幫助,不要自己隨意建池,,以免發(fā)生危險和漏氣,。產(chǎn)出的沼氣要用掉,否則排入空氣會造成二次污染,。
利用沼氣發(fā)電是一項比較成熟的技術,,也是利用沼氣最有價值的方法,過去用沼氣發(fā)電需要配用一部分柴油,,現(xiàn)在已可不用柴油了,,這樣成本可以降低很多,沼氣的利用價值更高了,。但必須解決沼氣的產(chǎn)量和質(zhì)量,,要有足夠量的的沼氣量,按實際發(fā)電計算,,發(fā)一度電約需0.4~0.6
m3的沼氣,,視沼氣質(zhì)量而定。華南地區(qū)每立方米優(yōu)質(zhì)沼氣池平均每天能產(chǎn)0.8
m3沼氣,,但簡易的沼氣池產(chǎn)量要低不少,,可按設計產(chǎn)氣量計算需要建筑的沼氣池的體積。
建設沼氣池是一項專門技術,一方面必須安全,,另一方面沼氣池的密封要求高,,當前我國有專門的國家標準可以遵照執(zhí)行(GB-4759-4752-84,GB-4750-4752-2000),。我國大部分縣市都有沼氣推廣部門,,建沼氣池要取得他們的支持和指導,不要自己盲目的建設,。
下面簡單的介紹與沼氣池的建設有關的幾點基本要求,。
2.1 沼氣池的基本結(jié)構和類型
沼氣池實際上是一個立方的或圓立方的池體,在這個池體內(nèi)進行厭氧發(fā)酵,。發(fā)酵池有一個入料口,,一個出渣口和出水口,在池頂有一個出沼氣口,。
池內(nèi)根據(jù)厭氧方式的不同而內(nèi)部有不同的設施,,如為了提高發(fā)酵效率,,而加一些填料,,以附生更多的沼氣菌。為了加強沼液的流動,,有的池設計專門配置的水管,,以水流攪動料液,還有為了操作方便而加一個攪拌器的,。
沼氣口的類型有:水壓式,、浮罩式、半塑式沼氣池,、塔型沼氣池,、帽式沼氣池、方型浮罩式沼氣池等等,。
2.2 制作沼氣池的建筑材料
沼氣池制作材料很多,,可用磚、水泥,、玻璃鋼,、鑄鐵、不銹鋼板等,,體積小用磚即可,,體積大可根據(jù)經(jīng)濟條件和建筑要求選材,一般用水泥鋼筋混凝土比較普通,,國外用不銹鋼的比較多,。
沼氣池最主要要堅固、密封,不能漏氣,。因此建池的選料要考慮好,。
2.3 干物質(zhì)含量
豬糞尿及豬欄沖洗水,還可加一些切碎后的秸稈和青草等,,但要注意其干物質(zhì)濃度在8%~10%左右,。
2.4 混合與攪拌
最好要準備一部分用過的沼渣或凈牛糞和豬糞混合后,用作接種物原料,,用塑料袋或塑料布密封好,,厭氧條件下發(fā)酵2 d左右,當原料溫度升到5~60
℃時即可入池,,再加上發(fā)酵料液,,達到沼氣池的20%左右,待其發(fā)酵,,每天攪拌兩次,,一般有2~3
d就會發(fā)酵,發(fā)酵的接種物約為啟動原料的30%左右,,當沼液的pH值達到6.5以上時,,即可使池保持厭氧條件令其發(fā)酵,以后每天加一些料液一周內(nèi)加到設計容量,。如發(fā)酵過程中pH值低于6.5時可加點草木灰進行調(diào)節(jié)達到pH7.0左右即可,。
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