农村家用沼气发酵工艺规程模板.doc

GB 9958—88
1 专题内容和适用范围
　　本标准要求了中国农村家用沼气池沼气发酵工艺操作规程。
　　本标准适适用于中国农村池容为6m3、8m3、10m3家用水压式沼气池，其它类型常规沼气发酵装置可参考使用。所用沼气池必需符合GB 4750 《农村家用水压式沼气池图集》质量要求。
　　根据本规程对沼气池进行科学管理，当池温在20℃以上时，产气率可达0.4m3/m3·d；当池温不低于15℃时，产气率不低于0.15m3/m3·d。
2 沼气发酵原料
2.1 发酵原料种类和性质
2.1.1 人畜禽粪、作物秸秆、杂草菜叶、有机污水等全部能够作为沼气发酵原料。
2.1.2 多种发酵原料产气量有所不一样（见表1）。在35℃条件下常见原料每千克干物质产气量为
0.3～0.5m3，在20℃条件下每千克干物质产气量为表160％。
表 1

原料种类

麦秸
稻草
玉米秸
青草
牛粪
马粪
猪粪
人粪
鸡粪

产气量
m3/kg

0.45
0.40
0.50
0.44
0.30
0.34
0.42
0.43
0.49
　　试验条件：发酵温度为35℃。
　　发酵时间粪便为60d。秸秆为90d。
2.1.3 年产300m3沼气需要干物质1200kg。
2.2 发酵原料预处理
2.2.1 粪便原料无须进行预处理作物秸秆必需铡短到6cm 以下或粉碎。
2.2.2 在接种物用量小于20％，鲜粪用量和风干秸秆重量比小于1∶1时。开启时所用秸秆原料应进行堆沤处理。方法有：
　　a. 池外堆沤：将原料加水拌匀。加水量以料堆下部不出水为宜，料堆上加盖塑料膜。气温在15℃左右时堆沤4～5d，气温在20℃以上时堆沤2～3d。
　　b. 池内堆沤：将原料及接种物拌匀后。投入沼气池内进行堆沤，堆沤时间参考池外堆沤。
2.3 原料配比
2.3.1 沼气发酵开启时C∶N比值为10～30∶1。当以秸秆原料为主进行沼气发酵开启时。依据接种物用量多少要加粪便来调整碳氮比。接种物用量在30％或30％以上时，能够不加粪便；接种物用量在20％时，鲜粪和风干秸秆百分比应为1∶1；接种物用量在10％时，鲜粪和秸秆百分比应为2∶1。以猪、牛粪为原料开启时加20％接种物；以鸡、人粪作发酵原料开启时加30％接种物。
2.3.2 粪便不足时可在沼气池内加入料液总量0.10％～0.30％碳酸氢铵或0.03％～0.10％尿素。
2.3.3 入池原料碳氮比及干物质含量可依据公式（1）及公式（2）进行计算 ：
　　a. 入池混合原料碳氮比按公式（1）计算：
K=（C1X1+C2X2+C3X3…………）/（N1X1+N2X2+N3X3…………）……………（1）

式中：K──
混合原料碳氮比；
C──
多种原料碳素含量，％；
N──
多种原料氮素含量，％；
X──
多种原料重量，kg。
　　b. 入池混合原料干物质含量按公式（2）计算：
D=〔（T1X1+T2X2+T3X3…………）/（X1+X2+X3……）〕×100………（2）

式中：D──
混合原料干物质含量，％；
T──
多种原料干物质含量，％；
X──
多种原料重量，kg。
　　上述两个公式也能够用来计算在配制一定碳氮比或干物质含量时，某一原料需要量。
3 接种物
3.1 沼气发酵开启时所使用含有大量沼气发酵微生物多种厌氧活性污泥称接种物。在沼气发酵开启时，料液中要添加10％～30％接种物。
3.2 老沼气池中悬浮污泥、多种有机废水沉淀污泥、河流湖泊底层沉渣、坑塘污泥和积水粪坑粪肥等，全部可用来作接种物。所用接种物挥发性固体含量不低于3％。
3.3 不一样起源接种物，对沼气发酵影响各不一致。为了比较接种物质量好坏，可经过试验加以选择。 方法是将等量不一样接种物接入发酵原料和环境条件完全相同发酵瓶内，其用量为5％～10％，在35℃条件下发酵15～20d，比较其产气多少，择优选择。
3.4 接种物需要量较大时，可采取扩大培养方法加以增殖。其方法是将选择接种物按10％～30％百分比加入发酵原料中。经过厌氧培养，到日产气量基础稳定，而且所产生气体甲烷含量在50％～60％时即告完成。接种物经一次扩大培养仍不够用时，可按此法进行数次扩大培养。
4 沼气发酵开启
4.1 新建成或已大出料沼气池，从进料开始，到能够正常而稳定地产气过程称为沼气发酵开启。
4.2 投料：将预处理原料和准备好接种物混合在一起投入池内。开启时料液干物质含量控制在4％～6％。如在大出料时将接种物留在了池内，将原料投入池内拌匀即可。
4.3 加水封池：原料和接种物入池后，要立即加水封池。现有水压式沼气池以料液量约占沼气池总容积90％为宜。然后将池盖密封。
　　加入沼气池水可依次选择沼气发酵液、生活废水、河水或坑塘污水等；也可使用井水或自来水；但不得使用含有毒性物质工业废水。
4.4 放气试火：沼气发酵开启早期通常不能点燃。所以，当水压表压力达成20cm水柱以上时，应进行放气试火。所产沼气可正常点燃使用时，沼气发酵开启阶段即告完成。
4.5 开启时，一旦发生酸化现象，往往表现为所产气体长久不能点燃或产气量快速下降，甚至完全停止产气，发酵液颜色变黄。依据酸化程度不一样，可采取不一样治理方法：
　　a. 发酵pH值不低于6.0时，因为沼气发酵自然调整作用，pH 值会逐步上升，并恢复正常产气，但需要时间较长。为了加紧正常产气，可向沼气池内增投部分接种物或老沼气水。
　　b. 当pH值降至6.0以下时，则需抽出部分发酵液，重新加入较大量接种物或老沼气池发酵液，同时也可用石灰水或草木灰水调整pH值至60以上。以达成恢复产气目标。
5 沼气池运转管理
5.1 当沼气发酵开启以后，即进入正常运转阶段。为了维持沼气池均衡产气，开启后30d左右就应定时进行补料。
5.2 平均每个沼气池天天补料4～8kg干物质，便可维持日产气1.5m3以上。如用气量大，池温在20℃以上时，每立方米沼气池平均天天可补料2kg。
5.3 正常运转期间进池秸秆原料，只要铡短或粉碎并用水或发酵液浸透即可。
5.4 正常运转期间进料浓度应该尽可能大部分。干物质含量能够大于8％。
5.5 为了便于管理和均衡产气。可每隔5～7d补料一次。“三结合”沼气池天天全部有一定量人畜粪便进入沼气池，产气量不足时，则应每5～7d 添加秸秆或青草等原料一次。补加原料量参考5.2进行。补料时要先出后进，每次出料发酵液 能够循环使用。
5.6 非三结合沼气池，若实施秋季十二个月一次大换料，并以成批投料为主时，开启投料浓度在8％～10％，至第二年春末无须添料，以后产气量不足时每个月添料1～2次，每次进料40～80kg干物质。
5.7 水压式沼气池无搅拌装置，可经过进料口或水压间用木棍搅拌，也能够从水压间淘出料液，再从进料口倒入进行搅拌，每隔5～7d搅拌一次。若发生浮料结壳并严重影响产气时，则应打开活动盖进行搅拌。冬季降低或停止搅拌。
6 沼气池温度及增保温方法
6.1 常温发酵沼气池，温度越高沼气产量越大。应尽可能设法使沼气池背风向阳。
6.2 冬季到来之前，预防池温大幅度下降和沼气池冻坏，应在沼气池表面覆盖柴草、塑料膜或塑料大棚。三结合沼气池，要在畜圈上搭保温棚，以防粪便冻结。
6.3 作物秸秆等堆沤时产生大量热量。正常运转期间可在池外大量堆沤秸秆，给沼气池进行保温和增温。
6.4 采取覆盖法进行保温或增温，其覆盖面积全部应大于沼气池建筑面积，从沼气池壁向外延伸长度应稍大于当地冻土层深度。
7 沼气池大换料
7.1 依据农业生产用肥季节每十二个月可进行大换料1～2次。大换料要于池温15℃以上季节进行，低温季节不宜进行大换料。
7.2 大换料时应做到以下几点：
7.2.1 大换料前5～10d应停止进料。
7.2.2 要准备好足够新料。待出料后立即重新进行开启。
7.2.3 出料时尽可能做到清除残渣，保留细碎活性污泥。留下10％～30％活性污泥为主料液做为接种物。沼气发酵液可反复利用。
8 安全注意事项
8.1 沼气发酵开启过程中，试火应在灯、炉具上进行，严禁在导气管口试火。
8.2 沼气池在大换料及出料后维修时，要把全部盖口打开，使空气流通，在未经过动物试验证实池内确系安全时，不许可工作人员下池操作。
8.3 池内操作人员不得使用明火照明，不准在池内吸烟。
8.4 下池维修沼气池时不许可单人操作，下池人员要系安全绳，池上要有些人监护。以防万一发生意外能够立即进行抢救。
8.5 沼气池进出料口要加盖。
8.6 输气管道、开关、接头等处要常常检修。预防输气管路漏气和堵塞。水压表要定时检验。确保水压表正确反应池内压力改变。要常常排放冷凝水搜集器中积水，以防管道发生水堵。
8.7 在沼气池活动盖密封情况下，进出料速度不宜过快，确保池内缓慢升压或降压。在沼气池日常进出料时，不得使用沼气燃烧器和有明火靠近沼气池。
附　录　A
农村家用沼气发酵工艺规程步骤图
（补充件）

附　录　B
常见原料产气速率
（补充件）

产气速度

原料产气速率，％
产 气 量
m3/kg

发酵天数d

原料名称

10
20
30
40
60

猪粪
人粪
马粪
牛粪
玉米秸
麦草
稻草
青草

74.2
40.7
63.7
34.4
75.9
48.2
46.2
75.0
86.3
81.5
80.2
74.6
90.7
71.8
69.2
93.5
97.6
94.1
89.1
86.2
96.3
85.9
84.6
97.8
98.0
98.2
94.5
92.7
98.1
91.8
91.0
98.9
100
100
100
100
100
100
100
100
0.42
0.43
0.34
0.30
0.50
0.45
0.40
0.44

试验条件：
发酵温度为35℃；

发酵时间均为60d；

发酵原料干物质含量人粪为6％，其它均为2％左右。
附　录　C
粪便年产气量概算
（参考件）
　　体重1kg鸡年排粪便可产沼气3m3；
　　体重50kg人年排粪便可产沼气15m3；
　　体重50kg猪年排粪便可产沼气90m3；
　　体重500kg牛年排粪便可产沼气350m3。
附 录 D
常见原料含水量及碳氮比
（参考件）

原料名称

含水量，％
C　％
N　％
C∶N
备　　注
干麦秸
干稻草
玉米秸
落 叶
大豆茎
野 草
花生茎叶
鲜牛粪
鲜羊粪
鲜马粪
鲜猪粪
鲜人粪
鲜鸡粪
鲜人尿
18
17
20

76

83

78
82
80
70
99.6
46
42
40
41
41
14
11
7.3
16
10
7.8
2.5
35.7
0.4
0.53
0.63
0.75
1.00
1.30
0.54
0.59
0.29
0.55
0.42
0.60
0.85
3.70
0.93
87∶1
67∶1
53∶1
41∶1
32∶1
27∶1
19∶1
25∶1
29∶1
24∶1
13∶1
2.9∶1
9.65∶1
0.43∶1
　各地原料含量数值有所差异，但以此表配料干物质含量，均按表中含水量计算
附　录　E
混合原料配比（近似值）
（参考件）
原料百分比

干物质
％

1m3容积装料量kg
鲜猪粪∶秸秆∶水
鲜猪粪
秸秆
水
接种物
1∶1∶23
1∶1∶15
1∶1∶10
1∶1∶8
4
6
8
10

4
6
8
10
40
60
75
100
40
60
75
100
620～820
580～780
550～750
500～700
100～300
人粪∶猪粪∶秸秆∶水
人粪
猪粪
秸秆
水
接种物
1∶1∶1∶27
1∶1∶1∶17
1∶1∶1∶12
1∶1∶1∶18
33
50
66
83
33
50
66
83
33
50
66
83
600～800
550～750
500～700
456～650
100～300