摘

 要:针对广西农林废弃物的特点,研究制成沼气颗粒发酵原料,并与猪粪进行产气性能

对比试验

,为农村沼气原料拓展提供参考。

　　关键词

:沼气;原料;试验

　　中图分类号

:S216.4 文献标识码:A 文章编号:1003-6997(2012)18-0021-02

　　由于养殖业由过去一家一户家庭养殖逐步向集约化、规模化方向转变

,不少农户不再养

猪养牛

,农村户用沼气原料供应不足的问题已成为制约沼气发展的主要因素,使已建沼气池使

用率降低

,同时又制约新建户用沼气池的发展。一方面,由于规模养殖不断增加,产生粪便得不

到及时处理造成环境污染

,另一方面,广西每年产生秸秆 6 000 多万 t,但由于秸秆的使用均需

要进行预处理才能使用

,而且使用后造成沼气池浮渣严重试运行等,给后期沼气池管理带来困

难。为此

,笔者开展沼气颗粒发酵原料研究,采用广西丰富的农林剩余物玉米秆、稻草、养殖废

弃物

,粪便原料需经固液分离机脱水加工,秸秆为自然风干后用筛网粉碎机粉碎,按一定的比

例混合粉碎后添加发酵促进剂挤压造粒成型。其产气试验如下。
　　

1 试验方案

　　试验于

2011 年 11~12 月在广西南宁进行颗粒发酵原料产气性能试验,试验装置用高分子

材料制成发酵容积为

4 m3 的地上式沼气罐。试验用的发酵原料分别为:新鲜农家猪粪,猪粪取

自广西林科院附近猪场

,堆沤 2 d、投料 100 kg,测得猪粪干物质含量为 24 %;沼气发酵颗粒原

料

,测得干物质含量为 80 %,投料 30 kg;两个沼罐接种物为正常发酵沼气池中的沼液。

　　

2 测定方法

　　沼气产气量测定采用宁波津宁仪表有限公司生产的家用沼气专用流量计

(JB1.6);甲烷含

量测定采用武汉四方光电科技有限公司生产的

GASBOARD-3200P 沼气成分分析仪;池外温

度用感量

0.20 

℃水银温度计放于沼气池附近离地面高 0.50 m 处测定[1],每天下午 13 时读数

并记录。
　　

3 结果与分析

　　

3.1 不同发酵原料产量分析

　　猪粪和颗粒发酵原料日产气甲烷含量趋势和日产气量趋势

(见图 1、图 2)。猪粪和颗粒发

酵原料在地上沼气罐的条件下启动较快

,在投料后分别于第 7 天和第 2 天达到日产气量峰值,

最高产气量分别为

0.20 m3 和 0.497 m3,之后逐渐下降,到第 10 天之后基本达到稳定的产气

量。从两条曲线走向上看

,颗粒发酵原料的产气量明显高于猪粪作为发酵物的产气量,但甲烷

含量方面

,颗粒发酵原料始终低于猪粪,说明猪粪的产气质量好于颗粒发酵原料。

　　从净产甲烷量分析

,第 2 天猪粪净产甲烷量为 0.0 377 m3;颗粒发酵原料净产甲烷量为

0.20 377 m3,颗粒发酵原料净产甲烷量是猪粪总产甲烷的 5.4 倍。在试验期间,猪粪总产甲烷
为

1.03 m3,颗粒发酵原料总产甲烷为 2.48 m3。所以,相等干物质量情况下,颗粒原料总产甲烷

是猪粪总产甲烷的

2.4 倍,1 kg 颗粒发酵原料的产甲烷量相当于 8 kg 猪粪产甲烷量。

　　

3.2 不同发酵原料日产甲烷量分析

　　从猪粪和颗粒发酵原料甲烷含量的趋势图可得知

(见图 3),颗粒原料产沼气的日产甲烷

量上升比猪粪快

,在投料的第 2 天颗粒原料就达到了产甲烷量的最高值的 0.20 377 m3,之后

缓慢下降

,维持在 0.10 m3 左右;猪粪作发酵原料产沼气的甲烷含量从产气第 1 天开始逐步上

升

,到第 7 天达到甲烷含量的峰值,为 0.1 274 m3,之后也缓慢下降,维持在 0.01 m3~0.04 m3 之

间

;从曲线的走向上看,颗粒发酵原料的日产甲烷量明显高于猪粪。

　　

3.3 不同发酵原料产气量与温度变化的关系

　　由猪粪和颗粒发酵原料产气量和温度之间的变化趋势图可知

(见图 4),温度对不同发酵

原料的产气量变化影响不相同

,在投料后前 7 d,池外温度保持在 28 

℃左右时,颗粒原料和猪

粪都保持高的产气量

,第 8 天气温骤减,这两种发酵原料的产气量有明显的下降,但颗粒原料

产气量下降缓慢

,并且整个发酵期间颗粒原料产气量都高于猪粪。由此可知,温度对猪粪发酵