农村沼气设施维护专题讲座PPT.ppt

农村沼气设施维护 金职院hb2012 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 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 4沼气池的使用管理 1 漏水漏气检查 2 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 40cm 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80 120天就基本消耗完 特别是人畜粪便 其产气时间只有60 80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天后 即应从进料口向池中补充新料 每次加料量占池中发酵料液的3 5 折合每天应加20千克左右的粪便 用同量的水从进料口冲入 也可每隔5天补一次料 量为每天的5倍 即5头猪每天的排粪量或一头牛每天的排粪量 一般的每头猪的排粪量是4千克 每头成牛的日排粪量是20千克 每次加料后 要从水压间清走等量的旧料 3 勤加料勤出料 沼液沼渣是优质的有机肥料 要及时从出料间将多余沼液抽出 以新旧更替来维持平稳 三结合 沼气池 人畜粪尿不断自动流入 每隔5 10天小出料一次 同时注意勤调节水量 加料时应先出料后加料 出多少 进多少 池内液面要高于进 出料口的下口上沿15cm 池内液面要高于进出料口的下口上沿15cm 4 经常搅拌 一般每周搅拌1 2次 有三个好处 1 能使沼气池内发酵原料和发酵细菌分布均匀 提高产气率 2 可以打破上层结壳 3 使沼气池内的温度均衡 实践表明 若每天搅拌2次 每次搅拌20分钟 可提高沼气产量30 左右 4 经常搅拌 搅拌方法 1 用长柄粪勺从进料管伸入发酵间 来回搅动数十次 2 从出料间舀出10桶沼液冲入进料口 3 采用泥浆泵从出料间向进料口抽液十几分钟 5 经常检查 要经常对沼气池 开关和输气管道 特别是管道接头进行检查 看是否有漏水漏气现象 发现问题要及时处理 具体做到 三看一查一换 三看 一是看池口 防池盖不严实或压力过大出现漏气 二看气压表水柱 发酵启动后 水柱未动可能管道不通或有漏气 水柱跳跃 燃烧有呼呼声 是管内有冷凝水 水柱上升到一定高度不再上升 是池内压力过高漏气 三看水压间 检查发酵料液酸碱度 ph低于6 5应加草木灰或石灰水进行调整 也可以采用取出部分发酵液重新加入大量接种物 一查一换 查管路和附件是否破损 老化 腐蚀 堵塞等 发现问题及时处理 及时更换脱硫剂 脱硫器内的脱硫剂会变黑 脱硫效果降低 还可能板结 增加沼气输送阻力 严重时沼气阻塞不能通过 将失活的脱硫剂取出 均匀疏松地堆放在通风的地方 经常翻动 使其与空气充分接触氧化再生 一般经过1个月左右可装入继续使用 脱硫剂可以再生1 2次 脱硫器 6 加强越冬管理 三结合沼气池入冬前在畜禽舍上覆盖塑料薄膜 非三结合沼气池 用秸秆 柴草或厚塑料薄膜保温 禁止10摄氏度以下冷物入池 增加投料 浓度可适当提高到10 15 以多次少量投料为好 不要一次性投料过多 防止酸化 且保持均衡产气 7 保持池内卫生 沼气细菌接触到有害物质时会中毒 停止繁殖甚至死亡 不能投入沼气池物质 农药 特别是有机杀菌剂 抗生素 驱虫剂 重金属化合物 洗衣粉及洗衣水 柴油等 含有毒物质的工业废水 刚消过毒的粪便 喷洒农药的作物茎叶 桃树叶 泡桐叶 苦瓜藤 葱 蒜 辣椒 韭菜 萝卜等 骨粉和磷矿粉等含磷物质 8 适时大换料 可根据农业生产季节 在用肥高峰期每年大换料一次 注意 一是在15 以上气温下进行便于重新起动 二是大出料前20天停止进新料 三是留足接种物 留下10 30 以活性污泥为主的料液做接种物 以加快启动 四是有漏水漏气问题的沼气池要结合大换料进行系统维修 检修完后立即投料装水 视频 沼气池日常管理与维护 5沼气池常见故障排除 1 压力上下波动火焰燃烧不稳定原因 输气管道内有积水 处理方法 可用拨脱密封盖上的输气管 从另一头吹气的方法 排除管道内积水 增设集水瓶 5沼气池常见故障排除 2 打开开关 压力表急降 关上开关 压力表急升 原因 导气管堵塞或拐弯处扭曲 管道通气不畅 处理方法 疏通导气管 理顺管道 5沼气池常见故障排除 3 压力表上升缓慢或不升 原因 a 沼气池或输气管漏气 b 发酵原料不足 c 沼气发酵接种物不足 处理方法 检修沼气池或输气管道 增添新鲜发酵原料增加沼气发酵接种物 5沼气池常见故障排除 4 压力表上升慢到一定高度不再上升原因 a 气箱或管道漏气 b 进料管或出料间有漏水孔 处理方法 检修沼气池箱和管道漏气 进 出料间出现的漏水孔 5沼气池常见故障排除 5 压力表上升快气多 使用时下降也快 原因 池内发酵料液过多或有浮渣 气箱容积变小 处理方法 取出一些料液或浮渣 适当增大气箱 5沼气池常见故障排除 6 压力表上升快气多 但较长时间点不燃 原因 a 发酵原料接种物少 b 发酵不正常 处理方法 排出池内不可燃气体 增添接种物或换掉大部分料液 调节酸碱度 5沼气池常见故障排除 7 开始产气正常 以后逐渐下降或明显下降原因 a 逐渐下降是未添新料 b 明显下降是管道漏气 c 池内装有刚喷过药物的原料影响正常发酵 处理方法 取出一些旧料 添新料 检查维修系统漏气 堆沤收集的原料 等药性消失后再入池 5沼气池常见故障排除 8 平时产气正常 突然不产气 原因 a 活动盖被冲开 b 输气管道断裂或脱节 或被老鼠咬破 c 压力表漏气 d 池子突然出现漏水漏气 e 用后未关阀门或关不严 处理方法 重新安装活动盖 接通输气管 更换破损的管道 修复压力表 检查沼气池 检查维修用后关紧阀门 5沼气池常见故障排除 9 发酵原料充足 但产气不足 进 出料口经常冒气泡 原因 浮渣结壳 处理方法 打开活动盖板 搅拌发酵原料 5沼气池常见故障排除 10 压力低时 压力上升快 以后上升越来越慢 到一定压力就不再上升了 原因 气箱或输气系统慢跑气 处理方法 检查沼气池及进出料间和输气系统是否漏气或漏水 找到漏处进行修整 5沼气池常见故障排除 11 系统不漏气 在正常使用的过程中出现臭鸡蛋气味 原因 净化器中的脱硫剂失效处理方法 更换脱硫剂 5沼气池常见故障排除 12 产气正常但燃烧火力小或火焰呈红黄色原因 a 火力小是炉具喷嘴堵塞或火孔堵塞 b 火焰呈红黄色是池内发酵液过酸 沼气甲烷含量少 c 空气配合不合理 处理方法 用细铁线捅通喷嘴或清扫炉具的喷火孔 适量加入草木灰或牛粪 调节炉具的空气调节板 5沼气池常见故障排除 13 产气正常 炉具完好 但火力不足 原因 沼气炉具混合空气不足 处理方法 调节炉具的空气调节板 5沼气池常见故障排除 14 沼气炉火焰过猛 燃烧声音太大 原因 一次空气过多 灶前压力太大 处理方法 关小空气调风板或关小灶前开关 5沼气池常见故障排除 15 沼气灯点不亮或时明时暗 原因 a 沼气中甲烷含量低 压力不稳 b 喷嘴口径不当 c 纱罩存放过久受潮质次 d 喷嘴堵塞或偏斜 e 输气管内有积水 f 纱罩型号与沼气灯的要求压力不配套 处理方法 增添发酵原料和接种物 选用适宜的喷嘴 调节进气阀门 选用100 300支光的优质纱罩 疏通和调正喷嘴 排除管道中的积水 设置集水瓶 5沼气池常见故障排除 16 火焰