地炕与沼气池组合增温技术_北方_四位一体_沼气池与温室增温.docx

地 炕 与 沼 气 池 组 合 增 温 技 术北方 “四位一体”沼气池与温室增温盖喜李传健解晶波(吉林省通化市农业环保监测站 134001)北方农村能源生态模式 ( 即 “四 位 一体”) 以其显著的经济、社会、生态效益深受 广大农民的欢迎。 我市仅三年时间就推广了400 多户, 均取得良好效益。在实践中, 我们针对冬季沼气池发酵温度低、 产气量小的问 题, 开展了地炕与 “四位一体”沼气池组合的地面, 并向进料口倾斜 2, 以便清洗和粪水自流入池。 池底向出料口倾斜 6, 有利于 发酵物的流动。(3) 我们适当增加了水压间的有效容积,使沼气能送达 60 米左右, 以满足炊事和多个 温室用沼气的需要。113地炕与沼气池修建方法1996 年秋, 我们把试验落实在集安市太增温技术的试验,试验情况如下。1试验方法该户有日光温室 666 m 2。王乡一农户家中,111设计思想我市地处高寒山区,沼气池设在温室内靠近更房的地方, 容积 10m 3 , 沼气池一侧砌宽 80 cm , 深 140 cm 的圆 弧形地炕, 地炕上盖与沼气池上盖相平, 并 一同用混凝土浇注, 上盖留 1 3 个投料口, 地炕外侧墙可用砖或石头砌筑。 为了保证沼 气池强度和安全, 沼气池池墙厚度 40 cm , 靠 地炕一侧池墙抹黄泥 5 10 cm 厚, 以防地炕 温度过高而破坏沼气池池体。该户于 1996 年 10 月 20 日土建工程结 束, 11 月 5 日沼气池投料, 11 月 27 日地炕 投料并点火, 沼气于 12 月 12 日点火成功。 另设对照 “四位一体”温室 (简称对照 温室) 一处, 温室面积、 沼气池容积、 池型 与试验处理 (简称地炕温室) 相同, 对照温在不采取任何增温措施条件下, 冬季 “四位一体”中的沼气池发酵温度只有 8 12, 日产气率在 0115 m 3 (m 3 1d) 左右, 日产量少, 给温室加温极 其有限。 而冬季正置蔬菜淡季, 是温室生产最佳时期, 如对沼气池采取增温措施, 使产 气量大幅度提高, 将成倍提高温室生产效益。 按照这一设想, 根据热传导原理, 我们把地 炕与沼气池有机结合在一起, 利用地炕温度提高沼气池温度,室温度的目的。进而达到提高产气量和温112沼气池池型选择选择 “椭圆型平顶自流式沼气池”作为 试验池。 这种池型是在曲流布料式沼气池的基础上, 根据使用中存在的问题, 本着提高效益、 降低成本、 方便操作、 因地制宜的原 则改进的。 其特点是:(1) 池体椭圆形, 池墙用块石砌筑, 造 价低。 进、 出料口在长径的两端, 这样可延 长料液流动路径, 使其充分发酵。(2) 池盖平顶混凝土浇注, 池盖为猪舍室夜间采取覆草帘和纸被的保暖措施,炕温室夜间却未覆纸被。而地2试验结果我们从 12 月 20 日开始进行测试,如下。211温室内气温地炕点燃后, 温室温度逐步上升,结果夜间中国沼气c h in a b iog a s 1998, 16 (3)37用北京四型炉烧沼气, 一般每日所产沼气用1 个炉子可燃烧 6 8 小时。温室最低气温从12 月 20 日开始测, 每 10 天一次, 共测 7 次,结果见表 1。地坑温室在夜间未覆纸被的情况下, 平 均最低室温比对照温室高 815。表 1 温室与大气最低气温 (单位: ) 1996 年 1997 年平均 2012 3012 101 201 301 102 202 地炕温室对照温室 大气811413281481431121413910211022311914116221141411215211121317316291217116102714111321821315212温室内土壤温度1997 年 1 月 18 日, 分别测定了各温室 不同地点和深度的土壤温度, 结果见表 2。表 2 不同地点及深度的土壤温度距地炕 50 m 远的土壤温度也明显高于对照温室对应层次土壤温度。 据测定, 地炕表面 温度最高达到 31 度, 散热能力非常强。213沼气池温度据测定, 夏季沼气池发酵温度在 18左 右, 日产气率一般为 012 013 m 3 (m 3 d)。 冬季地炕温室沼气池发酵温度可达到 21,地炕温室地温 ( )土壤深度(cm )对照温室地温( )距地炕 50cm距地炕 50m51525252827151412151011108日产气率可达 014 m (m d) 左右。而对照温室沼气池温度为 817 911, 日产气率3 3距地炕 50 cm远处的土壤温度相当高,约 0112 m 3 (m 3 d)见表 3。表 3 不同温室沼气池发酵温度及产气率 11 月 15 日 12 月 15 日 1 月 15 日 2 月 15 日 3 月 15 日温度产气率温度产气率温度产气率温度产气率温度产气率地炕沼气池对照沼气池910149110121011521816013801122116811014011121817014101120118注: ( 1) 温度单位: ;( 2)产气率单位: m 3(m 3d)214番茄育苗试验温室的番茄育苗是在地炕上架床育 苗, 对照温室是用电热温床育苗。头年 12 月30 日播种, 苗具 2 片真叶时移栽地面, 次年2 月 25 日分别测定 50 株番茄苗, 结果如下:表 4 不同温室番茄育苗情况3结论(1) 用地炕温度给温室和沼气池加温, 效 果明显。(2) 在北方低温的冬季, 用此技术可使 茄类作物在 “四位一体”温室中提前或延长1 个月生产, 大幅度提高经济效益。(3) 地炕所用原料是农作物废弃物, 成 本低, 地炕的造价也不高。 通过地炕和沼气 技术的结合, 在 “四位一体”温室中, 形成 了一个热量的良性循环。(4) 该技术弥补了 “四位一体”的不足 之处, 使其效益大幅度提高, 技术上是可行的。 但其安全性还有待进一步研究。须根数茎 粗株 高(cm )叶片数( 片)处理( 根)(cm )地炕育苗电热床育苗147870160148131576由于地炕温室温度高, 番茄苗从须根数、茎