农村人工沼气的生产与日常管理
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摘 要：自然条件下产生的沼气远不能满足人们生产和生活的需要，因此，必须想方设法创造适宜的条件，来加快沼气发酵的速度。本文就人工沼气的生产过程及日常管理作了简要论述。
关键词：人工沼气；生产过程；日常管理
我国农村户用小型沼气技术在世界处于领先地位，并已制定出相应的国家标准。北方地区在沼气池上加盖塑料大棚，使沼气与养猪/种菜相结合，组装成“四位一体”模式，成功地解决了冬季沼气的发酵问题。南方地区通过沼气池的建设，把厕所、畜圈连接起来，人、畜粪便进入沼气池，经过沼气发酵，杀死病菌、虫卵，切断病、虫传播链。沼气在新农村建设中正发挥出不可替代的巨大作用。
1 沼气的成产过程
沼气发酵有三个阶段：液化阶段产酸阶段产甲烷阶段。沼气是有机物在隔绝空气（厌氧）和一定的温度、湿度、酸碱度等的条件下，经过沼气细菌的作用而产生的一种可燃性气体。因此沼气发酵又叫厌氧消化（发酵）。在这个过程中，微生物（沼气细菌）是最活跃的因素，它们把各种固体或是溶解状态的复杂有机物，按照各自的营养需要，进行分解转化，最终生成沼气。在沼气发酵过程中，有发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氧产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌等五大类微生物参加沼气发酵。它们在发酵过程中的作用及对生存条件的要求，分为以下三个阶段。
1.1液化阶段 在沼气发酵中首先是发酵性菌群利用它所分泌的多种酶类，如纤维酶、蛋白酶和脂肪酶等，对有机物进行体外分解，也就是把禽畜粪便、作物秸秆、豆制品加工后的废水等大分子有机物分解成能溶于水的单糖、氧基酸、甘油和脂肪酸等小分子化合物。这个阶段叫液化阶段。简要地讲，液化阶段就是物质由大变小，由固体变液体的阶段
1.2产酸阶段 这个阶段是三个细菌群体的联合作用，先由发酵性细菌将液化阶段产生的小分子化合物吸收进细胞内，并将其分解为乙酸、丙酸、丁酸、氢和二氧化碳等，再由产氢产乙酸菌把发酵性细菌产生的丙酸、丁酸转化为产甲烷菌可利用的乙酸、氢和二氧化碳。这一阶段的特点就是发酵原料变酸。
液化阶段和产酸阶段是一个连续过程，统称不产甲烷阶段，是沼气发酵的必然过程。在这个过程中，不产甲烷的细菌种类繁多，数量巨大，其主要作用是为产甲烷菌提供营养和为产甲烷菌创造适宜的厌氧条件，消除部分有毒。
1.3产甲烷阶段 在此阶段中，产甲烷细菌群可以分为食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌两大类群。已研究过的产甲烷菌就有60多种，它们利用以上不产甲烷的三种菌群所分解转化的甲酸、乙酸、氢和二氧化碳小分子化合物等生成甲烷。这个阶段必须具备严格的厌氧环境。
2 沼气池日常管理
2.1沼气池启动时间 根据气候变化，新建沼气池启动宜选择在5月下旬到9月中旬气温高的季节，以利于沼气池快速产气。
2.2人、畜、禽粪便在池外堆沤发酵，盖上塑料薄膜以提高料液温度，堆沤肥拌3%～5%的发酵液，加入料液占池容积的1/4，第1个月是产气率最旺盛的阶段，发酵原料消耗较多；第2个月是产气率开始下降的阶段，分解速度减慢；第3个月是沼气产气率明显下降的阶段，所以，沼气池加入新料时，一般要在产气率高峰期没有下降以前加入，即在启动后的20d，最迟不能超过30d。除掉旧料，每5～10d进出料1次，养殖户可以根据自己的需要，一次加料70kg左右，畜粪便入池发酵，再加入粪尿入池发酵就可以满足需要。沼气池应勤加料、勤出料，先出料，后进料，加多少料，出多少料。
2.3调节料液酸碱度 调配料液经常检查发酵料液的酸碱度，调节料液PH值（正常范围6.8～7.5）。如料液偏酸，从进料口加入适量的草木灰和氨水或澄清的石灰水等碱性物质，同时用长粪勺伸入进料口来回搅动，但使用石灰水（澄清的）的用量不能过多。如发酵料液偏碱时，应加入适量的食用醋和温水搅拌在一起，但不能直接将食用醋加入池内，这样容易把甲烷细菌杀死。
2.4发酵原料浓度的控制 户用沼气池适宜的浓度；一般在6%～10%，夏季的浓度应控制在6%～8%，冬季和春季的浓度应控制在8%～10%。
2.5发酵原料的搅拌 经常搅拌沼气池的发酵原料，使池内发酵原料和细菌分布均匀，使沼气细菌充分接触发酵原料。
3 沼气池的越冬管理
3.1换料时间 换料时间一般在入冬前，沼气池要彻底换料1次，9月中旬或10月结合日光温室用底肥进料换料，在大换料前20d停止进料，“四位一体”模式就放到模式外堆沤。
3.2备足新的原料 换料时要清除池底难以消化的残渣或沉积的泥沙等杂物，沼气池内要保持20%～30%含有沼气细菌的活性污泥和料液作为接种物，大换料不要在低温季节进行，当池温气温在10℃以下不能大换料 （因为低温下沼气池很难启动）。
3.3“四位一体”模式的畜禽舍南屋面要和日光温室同期覆盖塑料薄膜。“三位一体”模式，南屋面也要在入冬前覆盖塑料薄膜以便提前贮热，相应增加池温。非三位一体、四位一体、四结合的沼气池进、出料口要加盖，并在大于池体面积上边用塑料覆盖，上边堆放柴草覆土或堆沤发酵原料，进行防寒，厚度要大于30cm。