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沼气细菌的工作条件及环境

2013-12-27 18:03:10   来源:农民日报   作者:彭惠玲   【 】 浏览:  评论:0

  适宜的发酵温度

  温度是生产沼气的重要条件,沼气发酵时温度的高低直接影响原料的消化速度和产气率,在适温范围内温度越高,沼气细菌的生长、繁殖就越快,产气也就越多。温度不适宜,沼气细菌生长发育慢,产气少或不产气。同时微生物对温度变化十分敏感,温度突升或突降,都会影响微生物的生命活动,使产气状况恶化。

  沼气发酵的温度范围较广,一般8~60℃都能产生沼气。低于10℃或高于60℃都严重抑制微生物生存、繁殖,影响产气。人们把沼气发酵划分为三个发酵区,即10~26℃为常温发酵区,28~38℃为中温发酵区,46~60℃为高温发酵区。一些发酵工业排出的有机废水、废物,如酒厂排出的酒糟,由于排放温度都在70℃以上,不需要外部补充热量来提高发酵原料温度,一般都采用高温发酵。城市污泥、工业有机废水、大中型农牧场的牲畜粪便等,适宜采用中温发酵。农村的沼气发酵,因为条件的限制,一般都采用常温发酵,冬季池温低产气少或不产气。为了提高沼气池温度,在北方寒冷地区,多把沼气池修建在塑料日光温室内或太阳能禽畜舍内,使池温增高,提高冬季的产气量,达到常年产气。

  适宜的干物质浓度

  沼气细菌不光要“吃”,还要“喝”。沼气细菌在生长、发育、繁殖过程中,都需要足够的水分。水是沼气细菌的重要组成部分,沼气池里有机物质的发酵必须要有适量的水分才能进行。如果发酵料液中含水量过少,发酵原料过多,发酵液的浓度过大,甲烷菌又“吃”不了那么多,就容易造成有机酸的大量积累,不利于沼气细菌的生长繁殖,就会使发酵受到阻碍,同时也给搅拌带来困难。如果水太多,发酵液过稀,单位容积内有机物含量少,产气量就少,不利于沼气池的充分利用,所以沼气池发酵液必须保持一定的干物质浓度。根据多年实践,农村户用沼气池一般要求发酵原料的干物质浓度为6%~12%,在这个范围内,沼气池的初始浓度要低一些,这样便于启动。夏季和初秋池温高,原料分解快,浓度可低一些,一般为6%~8%。冬季、初春池温低,原料分解慢,干物质浓度应保持在10%~12%。

  适宜的pH值

  “pH值”是氢离子浓度指数的数值俗称,表示溶液酸性或碱性程度的数值。沼气微生物的生长、繁殖,要求发酵原料的酸碱度保持中性或微偏碱性(即pH=6.5~7.5),过酸、过碱都会影响产气。经测试表明:酸碱度在pH=6~8之间,均可产气,以pH=6.8~7.5产气量最高,pH值低于4.9或高于9时均不产气。沼气池沼气发酵初期,由于产酸细菌的活动产生大量的有机酸,使pH值下降,随着发酵继续进行,一方面氨化细菌产生的氨中和了一部分有机酸,另一方面甲烷菌利用有机酸转化成甲烷,这样使pH值又恢复到正常值,这样的循环继续下去使池内的pH值一直保持在7.0~7.5的范围内,使发酵正常进行。所以沼气池内的料液发酵时,只要保持一定的水分、接种物和适宜的温度,它就会正常发酵,不需要进行调整。如沼气池初始启动时,投料浓度过高,接种物中的产甲烷菌数量又不足,或者向沼气池内一次加入大量的鸡粪、薯渣,造成发酵料液浓度过高,都会因产甲烷的速度失调而引起挥发酸的积累,导致pH值下降,造成沼气池启动失败或运行失常。此时,可取出部分料液,加入等量的新料液,稀释挥发酸,或添加适量的草木灰、石灰澄清液调整酸碱度。

  持续动态发酵

  经常搅动发酵液同增加沼气产量有密切关系。农村户用沼气池在静止状态下,一般可分为三层:上层为浮渣层,发酵原料较多,沼气菌种少,原料未充分利用,如果浮渣太厚,还会影响沼气进入气箱。中层是清液,水分多、发酵原料少。下层是沉渣,发酵原料多,沼气菌种丰富,是产生沼气的重要部位。因此,沼气池不经常搅动,对沼气产量影响很大。有的沼气池原料加得很足,但产气量越来越小,一个重要的原因就是发酵液表面形成了很厚的结壳。
 


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