沼气池专题讲座PPT.ppt

沼气池 沼肥的利用农业资源利用张倩倩 沼气池沼气沼肥 一 沼气池 1 沼气池的分类家用沼气池大体可分为四中基本类型 水压是沼气池 浮罩式沼气池 半塑式沼气池 罐式沼气池其中水压式沼气池是我国推广最早 数量最多的池形 是与四位一体生态型大棚模式相配套的沼气池 2 沼气池的构造家用沼气池的类型很多 但是结构上基本相同 都有进料口 进料管 发酵间 储气部分 出料管 水压间 活动盖 导气管等几部分 进料口 日常向沼气池内进料的关口进料管 连接进料口和发酵间的一条进料通道发酵间 沼气池的主体 是储存原料和产生沼气的地方储气部分 收集储存沼气的地方出料管 连接发酵间和水压间的通道水压间 调节沼气池压力 防止沼气泄漏 贮存沼液肥料等 活动盖 维修 清池 大换料 除结壳是用导气管 把储气室内的沼气引入池外的通道 3 沼气池必须符合的条件 沼气池要密闭 有机物质发酵成沼气 是多种厌氧菌活动的结果 因此要造成一个厌氧菌活动的缺氧环境 在建造沼气池时要注意隔绝空气 不透气 不渗水 沼气池里要维持20 40 沼气池要有充足的养分 在沼气池的发酵原料中 人畜粪便能提供氮元素 农作物的秸秆等纤维素能提供碳元素 发酵原料要含适量水 一般要求沼气池的发酵原料中含水80 左右 沼气池的ph值一般控制在7 8 5 二 沼气 1 沼气概念沼气 biogas 是一些有机物质在一定的温度 湿度 酸度条件下 隔绝空气 经微生物作用而产生的可燃性气体 由于这种气体首先在沼泽地被发现 故名沼气 其特性与天然气相似 沼气含有多种气体 主要成分是甲烷 ch4 2 沼气发酵沼气的发酵是沼气细菌分解有机物 产生沼气的过程 是复杂的生物化学变化 有许多微生物参与 发酵大致分两个阶段 1 微生物把复杂的有机物质中的糖类 脂肪 蛋白质降解成简单的物质 例如低级脂肪酸 醇 醛 二氧化碳 氨 氢气和硫化氢等 2 由甲烷菌种的作用 使一些简单的物质变成甲烷 3 沼气组成沼气是一种混合气体 它的主要成分是甲烷 其次有二氧化碳 硫化氢 h2s 氮及其他一些成分 沼气由50 80 甲烷 ch4 20 40 二氧化碳 co2 0 5 氮气 n2 小于1 的氢气 h2 小于0 4 的氧气 o2 与0 1 3 硫化氢 h2s 等气体组成 4 沼气的应用 沼气是一种无色 有味 有毒 有臭的气体 它的主要成分甲烷在常温下是一种无色 无味 无臭 无毒的气体 甲烷是简单的有机化合物 是优质的气体燃料 燃烧时呈蓝色火焰 最高温度可达1400 左右 国外应用情况 目前 世界各国已经开始将沼气用作燃料和用于照明 现在 沼气的应用正在各国广大农村推广 沼气能源的开发利用的普及等方面 已经取得了较好的成绩 世界上一些发达国家 正在进行利用微生物厌氧消化农场废物 生产甲烷的较大规模试验 苏格兰已设计出一种小型甲烷发动机 可供村庄 农场或家庭使用 美国一牧场兴建了一座把牧场厩肥和其他有机废物由微生物转变成甲烷 二氧化碳和干燥肥料的工厂 目前美国已拥有24处利用微生物发酵的能量转化工程 沼气在我国的利用 沼气发电技术沼气燃烧发电是随着大型沼气池建设和沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术 它将厌氧发酵处理产生的沼气用于发动机上 并装有综合发电装置 以产生电能和热能 沼气发电具有创效 节能 安全和环保等特点 是一种分布广泛且价廉的分布式能源 博罗一养猪场沼气发电每月省电费四五千元 我国沼气发电有30多年的历史 在 十五 期间研制出纯燃沼气发电机组系列产品 但国内沼气发电研究和应用市场都还处于不完善阶段 特别是适用于我国广大农村地区小型沼气发电技术研究更少 我国农村偏远地区还有许多地方严重缺电 如牧区 海岛 偏僻山区等高压输电较为困难 而这些地区却有着丰富的生物质原料 如能因地制宜地发展小沼电站 则可取长补短就地供电 沼气燃料电池技术 燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能 直接转化为电能的装置 当源源不断地从外部向燃料电池供给燃料和氧化剂时 它可以连续发电 燃料电池能量转换效率高 洁净 无污染 噪声低 既可以集中供电 也适合分散供电 沼气燃料电池是最新出现的一种清洁 高效 低噪音的电装置 与沼气发电机发电相比 不仅出电效率和能量利用率高 而且振动和噪音小 排出的氮氧化物和硫化物浓度低 因此是很有发展前途的沼气利用工艺 将沼气用于燃料电池发电 是有效利用沼气资源的一条重要途径 我国的燃料电池研究始于1958年 但是 由于多年来在燃料电池研究方面投入资金数量很少 就燃料电池技术的总体水平来看 与发达国家尚有较大差距 5 沼气的原料 1 可做沼气发酵原料的物质1 富氮原料 人粪尿 猪粪 鸡粪 牛粪 马粪 羊粪 糖糟等 此类原料营养丰富 分解速度快 但含碳少 2 富碳原料 稻草 麦草 玉米秸 高粱秸 干红薯腾等 这些原料分解速度慢 在自然温度 嫌气条件下 利用率低 3 易分解的原料 水葫芦 水花生 水浮莲 红萍 绿肥 青杂草等鲜料 只要切碎加点化肥 石灰等稍加堆沤 分解速度快 产气快 4 下脚料 酒厂 屠宰场 豆腐坊等工厂排放的有机废物 污水等 2 不宜入沼气池的物质1 电石 各种剧毒农药 废打火机 废电池 刚喷洒过农药的作物茎叶 刚消过毒的禽畜粪便等 2 油麸 骨粉 面籽饼和磷矿粉等含磷有机原料 禁止入池 3 核桃叶 银杏叶 猫儿眼 毛耳朵 黄花蒿 臭椿叶 泡桐叶 水杉 梧桐叶 苦楝叶 断肠草 蓼拉子 烟梗等植物严禁入池 三 沼肥 1 沼肥概念沼肥是生物质经沼气池厌氧发酵的附产物 它包括沼液和沼渣两部分 2 沼肥的成分 沼液肥 占肥总量的80 左右 沼液含速效氮 磷 钾等大量营养元素和多种微量营养元素 据测定 含全氮为0 062 0 11 按态氮为200 600mg kg 速效磷20 90mg kg 速效钾400 1100mg kg 沼渣肥 占肥总量的20 左右 固体沼渣肥 营养元素种类与沼液基本相同 含有机质30 50 含氮0 8 1 5 含磷0 4 0 6 含钾0 6 1 2 还含有11 以上的腐殖酸 沼肥养分含量齐全 不但含有作物生长必须的氮 磷 钾大量元素 还含有锌 铁等多种微量元素 并且速效 缓效兼备 不含有各种有害菌及虫卵 有机质含量高 肥效稳定 后劲长 沼液的速效性很强 养分可利用率高 能迅速疲作物吸收利用 沼渣肥属于缓效有机肥 并且含有大量的腐殖酸 能促进土壤团粒结构形成 增强土壤保肥性能和缓冲力 改善土壤理化性质 改良土壤效果十分明显 3 沼肥的特点 4 沼肥的肥效作用 1 沼液的肥效作用沼液中含有三大类生物活性物质 第一类是n p k等主要营养元素 第二类是ca fe cu zn mn mo等多种作物生长所必需的微量元素 第三类物质相当复杂 已测定出这类物质有氨基酸 生长素 赤霉素 水解酶 单糖 腐殖酸 b族维生素以及某些抗生素等 这些活性物质对作物生长发育具有重要的调控作用 作为有机肥 沼液可以直接施于作物 无公害蔬菜 果树 花卉 奶牛青饲料等 以提高土壤质量 从而达到增产目的 沼液也可以用作叶面喷肥 直接喷洒在叶面上 能显著提高叶面的叶绿素含量 使叶片增厚 光合作用增强 光合速率增快 光合产物增多 产量增加 2 沼渣的肥效作用沼渣中有机质含量为30 50 全n0 1 2 0 全p0 4 1 2 全k0 6 2 0 腐殖酸为10 20 此外 半纤维素为25 34 纤维素为13 17 木质素为11 15 另外还有少量的微量元素和矿质元素 用沼渣作为基肥 可以改善土壤的理化性质 明显提高土壤的有机质含量 增强土壤肥力 改善土壤生态环境 有利于作物生长 其中孔隙度的增加 有利于土壤的透气性和透水性 使土壤保肥保水能力增强 改善了土壤的物理性质 有资料显示 增施沼肥可以提高土壤中全n 全p含量 并对土壤中速效性养分的增加具有显著作用 由此可见 沼肥具有改良土壤和提高土壤肥力的功能 5 沼肥的应用 沼肥不仅是优质的有机肥料 而且可以用作饲料添加剂 养鱼饵料和养菇原料 沼肥的综合利用有以下几方面 1 浸种肥沼液浸种 用1 1的沼液原液与清水混匀后用于浸泡农作物种子 用沼液浸种后在清水中淘洗干净 再用清水浸24小时即进行催芽播种 浸种时沼液应高于种面5厘米 10厘米 2 作基肥 沼渣作水稻基肥 水稻移栽前 用沼渣和水稻专用肥或复混肥混合使用 施后将肥料耙入泥内 使肥 泥融合 沼渣 沼液作基肥 在旱地作物及蔬菜播种或移栽前 用沼渣或者沼液配合蔬菜专用肥使用 施后结合整地将肥料混入土内 使土 肥融合 沼渣 沼液作柑桔 葡萄等果树肥料 冬前沿树冠滴水线挖深度为12厘米 15厘米施肥沟 用沼渣或者沼液配合果树专用肥使用 施后及时覆土 3 作追肥 在水稻移栽返青后 用沼渣和尿素混合施肥 施后及时中耕 以免造成养分随水流失 旱地作物及蔬菜移栽返青后 在两行作物之间挖深度为12厘米 15厘米施肥沟 用沼渣和尿素混合施肥 施后及时覆土 沼液适宜于根外追肥 一般在水稻 玉米 棉花 油菜 瓜类作物及蔬菜移栽返青后或者在柑桔 葡萄等果树在果实膨大期 用沼液原液叶面喷施 有条件的地方 可用沼液清水按比例混合 对作物进行喷灌或滴灌 一般液肥多作追肥 穴施或条施 施后盖土 有灌溉条件的菜田或旱田 施用时按1 2的肥水比例开沟 挖穴浇灌在作物根部周围 此外 沼液肥也可作根外追肥使用 固体沼渣做基肥 条施或撒施 沼渣肥含有大量腐殖质 纤维素 半纤维素等 能有效地提高土壤抗旱保墒能力 改善土壤结构 是改土肥田的好肥料 庄市街道万市徐村繁荣沼肥培育蔬菜试验示范场 为加大户用沼气的宣传力度 检验沼肥在不同作物上的功效 切实提高沼气池的综合利用效率 2012年 内蒙古扎兰屯市在黑木耳养殖上偿试施用沼肥的效果 本试验设四个处理 麦麸子 豆饼两主要营养成份减半 用同样重量的沼肥补足剩余的一半 麦麸子全部取消 豆饼不变 用麦麸子重量的沼肥替代它 麦麸子 豆饼两种成份全部取消 以两种营养成份总重量二倍的沼肥替代 正常处理 试验设在成吉思汗镇 大河湾镇 哈拉苏办事处三个点次 菌种培养期间长势良好与对照无差异 目前 成吉思汗镇和大河湾镇两点已经摆放出去并开始出耳 试验结果指日可待 内蒙古扎兰屯市利用沼肥养殖黑木耳实验田 6 施用沼肥的注意事项