农村户用沼气综合利用技术

7.10
356.03
沼液中的金属离子含量
离子种类 含量 离子种类 含量（ μg/L)
磷 镁 硫 硅 钠
铁 铜
43.00 mg/L 97.00 mg/L 14.30 mg/L 37.40 mg/L 26.20 mg/L
1.414 μg/L 36.80 μg/L
锶 镉 钼 镍 铝
钡 砷
107.00 8.90 4.20 8.50 2.830
• 多种氨基酸既能增强作物抗冻能力，又能添加到饲料中，促进畜 禽增产。赤霉素可使种子提早发芽，核酸、单糖能增强作物的抗 旱能力，生长素、维生素、微量元素则使绿色食品生产变为现实。
• 氮、磷、钾的回收率高达90%以上。沼液中的养分是速效性养分， 这是因为，发酵物长期浸泡水中，一些可溶性养分自固相转入液 相，提高了速效养分； • 一个10M3沼气池年提供的沼气肥，相当于硫酸铵50kg，过磷酸钙 40kg，氮化钾15kg.
• 沼气增温、补充二氧化碳 • 作物生长需要一定的二氧化碳气体肥。如蔬菜的地上 部分干重中有 45%是碳素，这种碳素是由作物在光合 作用时吸收空气中二氧化碳得来的。作物生长最适宜 的二氧化碳浓度是 0.1% ，而空气中二氧化碳含量是 0.03%，日光温室里作物在光合作用旺盛期只有0.02% 的二氧化碳，远远满足不了作物生长的需要，所以要 提高日光温室作物的产量和品质，在日光温室里燃烧 沼气，提高室温和增施二氧化碳气肥是一项关键的技 术措施。
（7）储肥间和盖板 在水压间旁边设置储肥 间，通过溢流管与水压间连通，起限定最 高气压和储存沼气发酵产生的沼液、沼渣， 以合理解决用气和用肥的矛盾。
为了安全和环境美观，在进出料间上部、 储肥间上部设置盖板。
平面图
• 回流管 进料口 旋流布料墙
微生物富集增殖 空隙率较高的旋流布料墙表面易形成 微生物附着、生长、繁殖的厌氧生物膜， 固定和保留了高活性的微生物。 。 。
3.510 mg/L
沼气肥与敞口池粪水在作物上的肥效比较
产量（公斤/亩） 作物 沼气池粪水 水稻 玉米 小麦 棉花 油菜 318.2 278.0 250.0 77.3 129.2 敞口池 粪水 298.8 255.2 195.3 66.8 116.8 比比照（敞口） 池增产 公斤/ 亩 19.4 22.8 54.7 10.5 12.4 % 6.5 8.9 15.2 17.5 10.6 18 9 29 2 25 试验次 数
。 。 。 。 。
。
。 。。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
。
。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
。
• 清渣出料活塞图
水压式沼气池原理示意图
沼液中的氨基酸含量
氨基酸种类 天冬氨酸 苏氨酸 含量（mg/L) 氨基酸种类 12.30 5.42 缬氨酸 蛋氨酸 含量（mg/L) 12.70 4.05
丝氨酸
甘氨酸 谷氨酸
5.61
8.07 14.01
异亮氨酸
亮氨酸 苯丙氨酸
7.16
1.24 12.03
丙氨酸Байду номын сангаас
半胱氨酸
6.56
26.79
色氨酸
天冬氨酰 侣氨酰胺
• 无色气体：肉眼看不见 注意安全 • 臭鸡蛋味：硫化氢 • 比重： H C 50% H C 60%
4 4
CO 2 50 CO 2 40 % % 1.042 0.944
• 不溶于水：水压式沼气池设计的根据 • 甲烷分子量16
2、沼气来源
• 天然：沼泽地、湖泊、天然气、 煤矿瓦斯 • 人工：厌氧发酵 农村沼气 工业沼气
项目
种类 黄瓜 番茄 维生素（mg/110g) 可溶性糖（mg/110g)
增施
14.65
对照
12.56
增加%
16.2
增施
1.81
对照
1.59
增加%
13.8
21.03
16.49
21.4
2.26
2.10
7.6
• 4、沼气灯诱虫
• 原理：沼气灯灯光的波长在 300 ～ 1000 纳米，许多害虫对于 30.0～400纳米的紫外光线有较大的趋光性。夏、秋季节，正是 沼气碧宁气和各种害虫发生的高峰期，利用沼气灯灯光诱蛾， 用其养鱼、养鸡、养鸭，可以一举多得。 • 沼气灯应吊在距地面或水面80～90厘米处。 • 要求沼气灯与沼气池相距 30米以内时，用直径10毫米的塑料管 作沼气输气管，超过30米时应适当增大输气管的管径。也可以 在沼气输气管中加入少许水，产生气液局部障碍，使沼气灯灯 光产生忽闪现象，增强诱蛾效果。 • 诱虫喂鸡、鸭法在沼气灯下放臵一只盛水的大盆，水面上滴入 少许食用油，当害虫大量拥来时，落入水中被水面浮油粘住翅 膀死亡，以供鸡、鸭采食。 • 诱虫喂鱼法离鱼塘岸2米处，用3根竹竿做成简易三角架，诱蛾 时间应根据害虫前半夜多于后半夜的规律，掌握在天黑至午夜 12：00为宜。
3.沼气补光、增温、补充二氧化碳
4.沼气灯诱虫
1.沼气作为生活能源
沼气做饭
沼气照明
2.沼气发电
阿克苏三江养殖公司2005-2007年建成了沼气发电工程，年产 沼气 30 万m 3 ，采用沼气发电技术，年向大气减排甲烷 18 万m 3 ， 年发电60万kwh，生产沼液21600t，沼渣2400t，年直接经济 效益达到4.61万元，社会效益、生态效益显著。 • 引进先进大型沼气工程建设技术，建立厌氧发酵塔1座 （600m3）贮期气柜一个（600m3）及引进国外热电联供沼气 发电设备和沼气发电技术。 • 日产沼气1000－1200立方米，年产沼气36.5万立方米，全部 用于发电，日发电量2200度，年发电量80万度，可供3500户 职工家庭照明用电。
• 3、沼气发酵微生物的食物来源 粪便（人、牛羊、鸡等各种动物） 秸秆（水稻、玉米、麦草） 草 污水
三、沼气发酵的基本条件
• • • • • • 1、沼气发酵菌种 2、沼气发酵菌种的食物 3、适合沼气发酵菌种生活的场所
专家设计的各种沼气发酵装置
4、适宜沼气发酵菌种生活的环境
温度、pH、发酵浓度、持续的搅拌
沼液的综合利用技术
1.沼液在种植业上的应用 沼液浸种 沼液施肥 沼液防治农作物病虫害 2.沼液在养殖业中的应用 添加沼液和沼渣喂猪 沼渣和沼液养鱼
沼液的成分和作用
• 沼液的养分含量：沼液中富含氨基酸、维生素、微量元素，是动 物的“生命一号”，植物的“脑白金”。
• 沼液中，已经测出各类氨基酸、维生素、蛋白质、赤霉素、生长 素、糖类、核酸以及抗生素等，这些物质都是综合利用的物质基 础。
50.20 3.060
锌
28.03 μg/L
• 沼气发酵料液中新产生的可溶性物主要有分子 量不等的有机物及各种离子，它们是调节作物 生长，肥效和抗病虫灾的物质基础。 • 有机物中有各类氨基酸、维生物、蛋白质，赤 霉素、生长素、糖类、核酸等也有抗生素；这 类物质中不少是属于“生理活性物质”，它们
对作物生长发育，对种子发芽到开花结实，均
参与活动并起调控作用。
• 赤霉素参与种子发芽，赤霉素浓度高时可使种
子提早发芽；
• 某些核酸，单糖能增强作物的抗旱能力；
• 沼液中的抗生素类物质则能防治某些作物病害。
• 沼液发酵液中的离子则可起肥效作用。
1、沼液在种植业中的应用
（1）沼液浸种
沼液浸种就是利用沼液中的所含的“生理活性物 质”、营养成分以及相对稳定的温度对种子播种前 的处理。它优于单纯的“温汤浸种”、“药物浸 种”。 浸种方法简单，易操作，成本低，具有出芽率高， 幼苗生长旺盛，能防治某些病虫害，作物增产等优 点。
五大菌群
各种发酵性细菌
玉米秸发酵时的发酵性细菌
五大菌群
食氢产甲烷菌
甲烷八叠球菌
甲烷丝菌
沼气池的建造
• 一、沼气池的类型 • 二、沼气池的建池原料 • 三、沼气池的建造
一、沼气池的类型
• • • • • 底层出料沼气池 强回流沼气池 分离浮罩沼气池 曲流布料式沼气池 旋流布料沼气池
底层出料沼气池
强回流沼气池
分离浮罩沼气池
旋流布料沼气池
立体示意图
旋流布料沼气池模型
旋流布料沼气池结构
（1）进料口和进料管 直径20-30厘米 （2）发酵间和储气室 （3）水压间 （4）活动盖 （5）导气管 内径1.2厘米，长25-30厘米的 铜管、ABS工程塑料、PVC硬塑管。 （6）布料墙 圆弧形旋流布料墙将进出料隔 断，使入池原料必须沿圆周旋转一圈后才 能从出料间通道排出。
沼气的主要成分是甲烷和二氧化碳。我们常见从水沟、污泥塘里冒出 来的气泡一般就是沼气。 甲烷 60% 二氧化碳 35%
其他 5%
二、沼气发酵的基本原理
1、厌氧发酵
发酵微生物以粪便为食物，消化代 谢产生气体积沼气。 2、沼气发酵微生物的来源 土壤、湖泊、沼泽、牛羊的肠胃、池 塘污泥、粪水坑、下水道、垃圾堆等
• 选择透水性好的编织袋，装种子不能过满，装袋上
部留1/4-1/3空间（为种子膨胀用），扎紧袋口；
规模化养殖场（奶牛场）大中型沼气 综合利用技术
这是引进的沼气发电热电联供机组
3.沼气补光、增温、补充二氧化碳
• 措施 • (1)增温增光，主要通过点燃沼气灯、沼气灶来解 决，燃烧时间为凌晨5:30～8:30。 • (2)增供二氧化碳，靠燃烧沼气，时间安排在凌晨 6:00～8:00放风前30分钟停止燃烧沼气。 • (3)大棚内按每50米设臵一盏沼气灯或每11米设臵 一台沼气灶。 • (4)点燃沼气灯、沼气灶应在凌晨气温较低 (低于 30℃)时进行。
0.01975 0.02575
增施沼气CO2对提高黄瓜产量的作用
处 时 理 施沼气CO2 对照 差值 增值（%） 段 早期 产量 1219 1220 485 66 产值 3240 1762 1478 84 总产 产量 6862 5215 1647 31 产值 3899 5724 3175 30
增施沼气CO2对黄瓜、番茄品质的影响
水压式沼气池工作原理
• • • • • 满足发酵需求的条件： 严格的厌氧条件 储存的沼气压力满足沼气灶具的要求 具有调节压力的功能 随时进出料
日光温室与沼气结合结构示意图
三沼的综合利用
• 沼气的综合利用技术 • 沼液的综合利用技术 • 沼渣的综合利用技术
沼气的综合利用技术
1.沼气作为生活能源 2.沼气发电
沼 液 的 成 份
沼液中养分含量变化范围 （%） 样品 沼液 全氮 0.03~0.08 全磷 0.02~0.07 全钾 0.05~1.40 性质 速效
沼液中的有机物含量
种 类 B12 Ｂ11 蛋白质 纤维素酶 生长 素 赤霉素
浓 度
9.3 6.42 1.43 7.65 8.022 mg/kg mg/kg 活力单位 活力单位 mg/L
• 浸种的技术要点 • 使用上年生产的新种良种。对种子进行筛选，清 除杂浸种前选择晴朗天气，把种子晒席上，薄薄 摊开。对种子进行翻晒1－2天，每天约6小时。
• 对沼液应使用正常运转到少２个月以上料口有盖
的，应提前几天打开盖，以使出料间的硫化氢气
散逸。
• 出料间的浮渣和杂物清理干净。
浸种操作
• 浸种前准备工作：
农村户用沼气综合利用技术
宁武县农业环保站
郭福贵
沼气主要内容
一、 沼气基本知识
二、沼气发酵基本原理
三、沼气发酵的基本条件
一、沼气基本知识
1、什么是沼气？ 主要成份：甲烷（CH4）占55%—70%， 二氧化碳占25%—40%，有少量的氢气、硫 化氢、一氧化碳、氮和氨等。 可燃气体：热值5100大卡/立方米 原煤5000大卡/千克 碳6800大卡/千克 煤气3000-4000大卡/千克 液化气12000大卡/千克 天然气9310大卡/千克
• 冬春在塑料大棚内点燃脱硫后的沼气，每燃烧 1m 3 沼 气可产生0.975 m3的CO2。 CO2作为气肥，能有效的促 使蔬菜增产，提高品质。
沼气二氧化碳施肥
常见蔬菜适宜的二氧化碳浓度 蔬菜种类 黄瓜、西葫芦，青椒 番茄、茄子 韭菜、菠菜等叶菜 苗期/(毫克/千克) 生长期/(毫克/千克) 600～900
600～900
1200～1500 1000～1200 1500～2500
施沼气二氧化碳对蔬菜生长的作用
芹菜 黄瓜 二氧化碳 浓度/(微升/升) 株高/厘米 单株重/克 单株叶面积/厘米2 干叶比重/（克/厘米2）
200 ～300 800～1100
44.9 66.8
7.8 12.5
1888.6 4014.3