沼氣技術(shù)手冊(cè)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 有時(shí)離焰甚至脫火，說(shuō)明空氣量太多，或者發(fā)酵液過(guò)酸，沼氣中甲烷含量太少，燃燒不良，溫度也較低。 灶前壓力應(yīng)與灶具的額定壓力相符。沼氣 爐具是按一定的壓力和熱負(fù)荷設(shè)計(jì)的。因此，沼氣灶前壓力的大小與燃燒效果有直接關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，灶前壓力高于 額定壓力時(shí)，其流速及流量過(guò)大，會(huì)使熱效率降低。當(dāng)灶前壓力低于額定壓力時(shí)，其熱負(fù)荷也隨之降低，這時(shí)雖然灶具的熱效率有所提高，但卻延長(zhǎng)了炊事時(shí)間或者不能滿足炊事要求。 農(nóng)村戶用沼氣池的壓力在一晝夜間變化較大。一般早晨池內(nèi)壓力高，晚上壓力低。為了保證灶前壓力穩(wěn)定，一般在輸氣管上裝一閥門，以控制灶前壓力為。一般來(lái)說(shuō)，水壓間適當(dāng)設(shè)計(jì)大點(diǎn)，有利于增加貯氣量并穩(wěn)定氣壓。當(dāng)沼氣池壓力不足時(shí)，可向池內(nèi)加水添料，壓縮池內(nèi)沼氣，增強(qiáng)輸送沼氣的壓力和速度。外錐，火焰內(nèi)錐與外錐之間的溫度最高 ，一般可達(dá) 1000℃以上。因此，應(yīng)注意灶面與鍋底的距離，使鍋底處于內(nèi)外錐之間，充分利用火焰高溫，提高燃燒效率。吊火高度由鍋架來(lái)實(shí)現(xiàn)，如北京四型沼氣灶，當(dāng)鍋支架高度為 16 毫米時(shí)，測(cè)得熱效率為 61%，鍋支架高度為 24 毫米時(shí)，熱效率為 %。 (2)沼氣灶具的正確使用除了具備一定的燃燒條件，還要選擇符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)良灶具。有了好的沼氣灶具，若使用不當(dāng)，也達(dá)不到好的效果。因此，在使用沼氣灶具時(shí)，必須掌握以下技術(shù)要點(diǎn)。 正確安裝壓力表位置。壓力表應(yīng)安裝在閥門與沼氣灶具之間的管路上，這樣，閥門開(kāi)大， 壓力上升，閥 門關(guān)小，壓力降低，便于看表掌握灶具的工作情況。 使用時(shí)，要盡可能地控制灶具的使用壓力，使其在設(shè)計(jì)壓力左右燃燒，特點(diǎn)是不宜過(guò)分超壓運(yùn)行，以免火太大，跑出鍋外，浪費(fèi)沼氣。 正常工作時(shí)，調(diào)風(fēng)板要開(kāi)足。除脫火、回大或個(gè)別情況需要暫關(guān)小一下調(diào)風(fēng)板外，其他時(shí)間均應(yīng)開(kāi)足風(fēng)門。 注意調(diào)整沼氣灶具的噴嘴。當(dāng)火焰燃燒不 正常，產(chǎn)生虛焰時(shí)，可稍微轉(zhuǎn)動(dòng)噴嘴，使其前進(jìn)或后退，調(diào)到產(chǎn)生短而有力的藍(lán)色火焰為止。特別是新購(gòu)置的灶具，必須先清除內(nèi)部粘著的 砂粒、鐵屑，經(jīng)試驗(yàn)后再固定噴嘴。 將沼氣灶具放在灶膛內(nèi)使用時(shí)，鍋底至火 孔的距離 ，應(yīng)與原來(lái)鍋底架上平面至火孔的距離相近，過(guò)高或過(guò)低，將影響熱能的利用。 使用一定時(shí)間后，應(yīng)清洗頭部火孔，使其保持原來(lái)的大小。否則，火孔變小，既影響空氣的供給又減少燃燒面積，使灶具性能變差。 (3)使用沼氣灶常見(jiàn)故障與排除方法：用沼氣做飯時(shí)，沼氣灶具有時(shí)會(huì)發(fā)生故障。根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐，沼氣灶具使用中常見(jiàn)的故障及其排除方法歸納于表 ，供使用中參考。 (4)提高沼氣灶燃燒效果的幾種方法 用灶前開(kāi)關(guān)來(lái)控制灶前壓力。目前農(nóng)村普 遍推廣的標(biāo)準(zhǔn)水壓式沼氣池，其池壓變化較大。為了減少灶前壓力的波動(dòng)，就要用開(kāi)關(guān)來(lái) 控制灶前壓力。一般來(lái)說(shuō)，使用壓力高于灶具的設(shè) 計(jì)壓力，熱效率就低。 學(xué)會(huì)使用調(diào)風(fēng)板。前面談過(guò)，沼氣完全燃燒需要 7 倍的空氣，因此，要掌握調(diào)風(fēng)板的調(diào)節(jié)方法。調(diào)風(fēng)板開(kāi)度過(guò)大或過(guò)小都不利于沼氣 燃燒和熱效率的提高。應(yīng)根據(jù)沼氣壓力和流量，隨時(shí)調(diào)節(jié)，使火焰始終呈現(xiàn)藍(lán)白色狀穩(wěn)定燃燒的最佳狀態(tài)。目前不少用戶習(xí)慣使用過(guò)去燒柴 時(shí)所見(jiàn)到的那種長(zhǎng)火焰，以為這種從鍋的四周竄上來(lái)的火焰，才算是最旺的火，于是往往把 調(diào)風(fēng)板開(kāi)得很小。實(shí)際上這種火的溫度很低，還會(huì)產(chǎn)生過(guò)量的一氧化碳，對(duì)人體也有危害。 增加保溫?fù)躏L(fēng)圈。把灶具放在灶臺(tái)上使用 ，可以在灶具和鍋的外面加一個(gè)鐵鍋圈，這不僅可以防止風(fēng)把火吹滅，也能夠提高熱能的利用。這是因?yàn)橛辛隋伻Γ瑹釤煔饽軌虺浞峙c鍋壁 接觸；另一方面，鍋圈被加熱后，又會(huì)有部分熱能輻射給鐵鍋，從而提高了灶具的熱效率。保溫?fù)躏L(fēng)圈可用廢臉盆剪掉底后，套在沼氣灶上即可，也可用鍍鋅鐵皮根據(jù)鍋的直徑稍大一 點(diǎn)加工制作而成。 使用好鍋支架。一般沼氣灶上都有三個(gè)活動(dòng)支架。把三個(gè)支架放平，上面可以放平鍋；如果把支架翻轉(zhuǎn)上來(lái)，可以放圓底或尖底鐵鍋。由于鍋大小規(guī)格不一樣，有的鍋放在三個(gè)支架上，鍋底離燃燒器頭部很近，甚至壓在上面，這樣就 會(huì)產(chǎn)生壓火現(xiàn)象。也有的用戶把很大的平底鍋，放在三個(gè)翻起來(lái)的支架上，鍋底離燃燒器出火孔很遠(yuǎn)，這就會(huì)使灶具熱效率降低。 因此，要正確使用支架，使燃燒器頭部與鍋底有一個(gè)適當(dāng)?shù)木嚯x。 表 沼氣灶使用中常見(jiàn)故障與排除方法 故障現(xiàn)象 產(chǎn)生原因 排除方法 火焰擺動(dòng)，有紅黃色閃光或黑煙，沒(méi)有藍(lán)綠色的內(nèi)焰，甚至有臭味 ①一次空氣不足 ②噴嘴過(guò)小或過(guò)大 ③燃燒器堵塞 ④二次空氣不足 ①調(diào)整進(jìn)入燃燒器的沼氣與一次空氣，加大噴嘴與燃燒器的距離 ②縮小或加大噴嘴的孔徑 ③清洗燃燒器 火焰過(guò)猛，燃燒聲音太大 一次空氣過(guò)多，灶前壓力 太大 ①關(guān)小空氣調(diào)風(fēng)板 ②關(guān)小灶前開(kāi)關(guān) 火焰大小不均或有波動(dòng) ①燃燒器堵塞 ②噴嘴沒(méi)有對(duì)中 ③輸氣管有水 ①清掃燃燒器 ②調(diào)整噴嘴位置 ③排除管中積水 火焰脫離燃燒器 ①噴嘴堵塞，沼氣壓力太低，因此一次空氣過(guò)剩 ②沼氣中甲烷含量減少 ①關(guān)小風(fēng)門，設(shè)法提高灶前壓力，清除堵塞 ②沼氣池添加新料 壓力表水柱很高，但爐火火力不大，燃燒不好 開(kāi)關(guān)、三通、管道等內(nèi)徑過(guò)小或沼氣池距灶具太遠(yuǎn)，壓力損失太大，達(dá)不到額定灶前壓力 適當(dāng)加大管徑，或就近貯氣，減小管道的輸氣距離 沼氣燈 沼氣燈的組成 沼氣燈是把沼氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)變 為光能的一種燃燒裝置。是利用紗罩在沼氣的高溫燃燒中發(fā)生的光來(lái)照明的用具。沼氣燈等由噴嘴、引射器、泥頭、紗罩、反光罩、玻璃燈罩等部件組成 噴嘴、引射器的作用與沼氣灶具的原理作用的相同，為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，引射器做成直園柱管，與噴嘴用螺紋直接連接。引射器在噴嘴上可轉(zhuǎn)動(dòng)自如。在離噴嘴不遠(yuǎn)的引射器上，對(duì)開(kāi)兩個(gè)橢圓孔，作為一次空氣進(jìn)風(fēng)口，一次空氣進(jìn)風(fēng)量的多少，可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)象燃具風(fēng)門一樣的調(diào)風(fēng)套、調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)口大小或者轉(zhuǎn)動(dòng)引射器調(diào)節(jié)噴嘴與一次空氣口的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)。泥頭：相當(dāng)于燃燒器的頭部，上面安裝紗罩。它是又耐火材料制成的，端部開(kāi)有許 多小孔，起均勻分配混合氣和緩沖壓力的作用。它與引射器用螺紋連接，以便損壞時(shí)更換。紗罩：是發(fā)光元件，有苧麻、植物纖維、人造絲混合制成需要的罩形后，在硝酸釷的堿溶液中浸泡，使纖維上吸滿硝酸釷后，涼干制成的。反光罩，又稱聚光罩，用來(lái)聚集光線。一般用白搪瓷制成。玻璃燈罩是用耐高溫玻璃制成，用來(lái)防風(fēng)防蟲(chóng)和保護(hù)紗罩。 沼氣燈的科學(xué)使用方法 沼氣燈是通過(guò)燃燒沼氣所產(chǎn)生的高溫，使紗罩上的氧化釷激發(fā)出白光的，其亮度相當(dāng)于 40～ 60 瓦的電燈泡，深受用戶歡迎。但若使用不當(dāng)，容易燒破紗罩或玻璃罩。下列幾項(xiàng)技術(shù)，可延長(zhǎng)其使用壽命。 (1)扎正紗罩，剪掉線頭 初用沼氣燈或新?lián)Q紗罩時(shí)，應(yīng)將紗罩端正地緊扎在泥頭上，不能偏斜，否則點(diǎn)燃時(shí)紗罩歪向一側(cè)，會(huì)使玻璃罩受熱不勻而破裂。紗罩上的線頭，要從結(jié)扎處 平蒂剪掉，不留“尾巴”。如“尾巴”過(guò)長(zhǎng)，既消耗熱量，又會(huì)“搭”在紗罩上使之破裂。 (2)緩紐開(kāi)關(guān)，離近點(diǎn)火 給沼氣燈送氣時(shí)，應(yīng)緩扭開(kāi)關(guān)，先小后大。送氣過(guò)急，會(huì)沖破紗罩，甚至使紗罩脫落。使用過(guò)的紗罩。一觸即碎，點(diǎn)火時(shí)應(yīng)從燈座上的散熱孔或玻璃罩的孔伸入，離近紗罩即可，千萬(wàn)不要觸及。 (3)張手吹氣，慢調(diào)噴嘴 剛點(diǎn)燃的沼氣燈，有時(shí)呈紅黃色，不 亮。可伸出五掌，五指并攏，斜對(duì)玻璃罩下孔，再往手掌上吹氣，折射到紗罩上，使光焰白亮。不要直接往紗罩上猛力吹氣，以防吹破。如仍不亮，則應(yīng)考慮到帶氣不勻或噴嘴不暢。其處理方法有二：一是一手捏住吊桿，一手將燈帽邊緣慢慢來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)；二是紐動(dòng)開(kāi)關(guān)，一小一大，反復(fù)幾次，使氣沖動(dòng)。 待聽(tīng)到輕的一聲“砰”響，燈就亮了。 (4)經(jīng)常檢查，及時(shí)更換 沼氣燈最好每天都用，以防噴嘴銹蝕、堵塞。如沼氣池產(chǎn)氣正常 而燈點(diǎn)為燃，則應(yīng)考慮：①輸氣管道是否破損或折迭不暢，應(yīng)及時(shí)更換或牽直。②開(kāi)關(guān)是否松動(dòng)、漏氣，應(yīng)經(jīng)常檢查、維修。③噴嘴是否銹 蝕、堵塞，可用小針通開(kāi)，再猛吹幾口氣，使之暢通。④紗罩破了，應(yīng)更換新的，不要勉強(qiáng)使用，否則火焰會(huì)從洞口沖出，易燒炸玻璃罩。 第四節(jié) 沼氣池的發(fā)酵啟動(dòng) 沼氣池建造完后，經(jīng)試壓確認(rèn)沼氣池不漏水、不漏氣，便可裝料啟動(dòng)。 (一 )、裝料及發(fā)酵。 備料。備料是沼氣池發(fā)酵的首要步驟。新建沼氣池和沼氣池大換料前，必須準(zhǔn)備好充足的發(fā)酵原料。 配料。（ 1）濃度以原料的總固體含量計(jì)算。北方地區(qū)濃度要求是夏天 6%，春秋 10%左右。（ 2）碳氮比是 20— 30： 1。每立方料液的參考配料比。鮮豬糞 1110 斤加水 890 斤為 10%濃度 。鮮牛糞 1176 斤加 824 斤為 10%濃度。 拌料接種。接種物：正常發(fā)酵的沼氣池的污泥 或發(fā)酵料液以及陳年老糞坑底部糞便，都可以采集為接種物。新建沼氣池投料或舊池大換料時(shí)，一般應(yīng)加入占原料量的 30%以上的活性污泥，或留下 10%以上正常發(fā)酵的沼氣池底腳污泥，或 10— 30%沼氣池發(fā)酵液作啟動(dòng)菌種。也可用堆漚 10 天以上的糞便作接種物。 入池堆漚。夏天 3— 5 天，秋冬季 — 10 天為宜。進(jìn)行池內(nèi)或池外。 當(dāng)池內(nèi)如遇降雨天氣或氣溫太低時(shí)，可在活動(dòng)蓋口覆蓋遮蔽物，雨過(guò)天晴或氣溫回聲時(shí)，應(yīng)即時(shí)揭開(kāi)，敞開(kāi)活動(dòng)蓋口，以利于好 氧或兼性微生物發(fā)酵。 在池外堆漚時(shí)，要覆蓋薄膜，用以增溫。 加水封池。當(dāng)池內(nèi)發(fā)酵原料溫度 40— 60 攝氏度時(shí)，即可從進(jìn)出料口加水。加水完畢，可用 p H 廣范試紙檢查發(fā)酵原料的酸堿度，一般 PH 值在 6 以上時(shí)，即可將活動(dòng)蓋蓋上封池。如果 PH 值低于 6，可加上適量草木灰，氨水或澄清石灰水調(diào)整到 7 左右，再封池。封池后，應(yīng)及時(shí)將輸氣導(dǎo)管開(kāi)關(guān)和燈、爐具安裝好，并關(guān)閉輸氣管上的開(kāi)關(guān)。控制發(fā)酵原料的濃度為 6— 10%。注意投料、料液體積只占沼氣池主體的 85%，剩下 15%空間作為氣室。 活動(dòng)蓋的正確密封法。活動(dòng)蓋分圓柱體和圓 錐體兩種。兩種活動(dòng)蓋密封方法大體相同。我們以圓錐體為例，簡(jiǎn)單的介紹一下。一是把沼氣池口清理干凈；二是把和好的黃泥或膠泥均勻的抹在池口，厚度在 2 厘米左右；三是把活動(dòng)蓋放到沼氣池口，用腳輕輕的踩正，不要卡的太實(shí)，再起蓋時(shí)難起；四是沿活動(dòng)蓋四周把多余的泥摳出，泥比活動(dòng)蓋低 1 厘米，用一個(gè)毛刷蘸清水把活動(dòng)蓋與沼氣池池口刷干凈；五是把干水泥均勻的撒在活動(dòng)蓋與池口的縫隙中，用工具把水泥壓實(shí)，用毛刷蘸清水刷在干水泥上，少蘸水，多刷幾次，把水泥刷實(shí)；六是待水泥有一定強(qiáng)度后，加水養(yǎng)護(hù)即可，有干裂紋，再放水泥面，用毛刷刷實(shí)。活動(dòng) 蓋上要長(zhǎng)期保持有水養(yǎng)護(hù)，防止內(nèi)濕外干，干裂漏氣。 （二）、沼氣池的發(fā)酵啟動(dòng)。從往沼氣池內(nèi)投入發(fā)酵原料和接種物起，到沼氣池能正常穩(wěn)定地產(chǎn)生沼氣為止，這個(gè)過(guò)程稱沼氣池的發(fā)酵啟動(dòng)。 放氣試火。沼氣池發(fā)酵啟動(dòng)初期，所產(chǎn)生的氣體是經(jīng)酸化菌作用產(chǎn)生的二氧化碳，同時(shí)池內(nèi)還有大量的空氣，而氣體中的甲烷含量很低，通常不能燃燒。所以，當(dāng)沼氣池壓力表上的壓力在 3 千帕以上時(shí)，應(yīng)放氣試火。放氣一至二次后，所產(chǎn)氣體中甲烷含量逐漸增加，所產(chǎn)生的沼氣即可點(diǎn)燃使用。 適當(dāng)增投接種物或堿性物。沼氣發(fā)酵啟動(dòng)過(guò)程中，有時(shí)會(huì)發(fā)生酸化現(xiàn)象。加 石灰水澄清液或草木灰進(jìn)行調(diào)節(jié)，將它們與發(fā)酵液混合均勻，避免強(qiáng)堿對(duì)沼氣細(xì)菌活性的破壞。 啟動(dòng)完成。當(dāng)沼氣池中所產(chǎn)生的沼氣量基本穩(wěn)定，并可點(diǎn)燃使用后，說(shuō)明沼氣池內(nèi)微生物數(shù)量已達(dá)到高峰，酸化和甲烷細(xì)菌的活動(dòng)已趨于平衡，酸堿度也較適宜，這時(shí)沼氣池的發(fā)酵啟動(dòng)階段結(jié)束，進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 第五節(jié) 沼氣池的日常管理 一般戶用沼氣池選擇 8 立方米或 10 立方米。按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)修建的沼氣池，管理得好，春、夏、秋三季發(fā)所產(chǎn)生的沼氣，除供煮飯、燒水、照明外還可有余，冬季氣溫下降，產(chǎn)氣減少，仍可保證煮飯的需要。有的人認(rèn)為，“沼氣池修得 越大，產(chǎn)氣越多”，這種看法是片面的。實(shí)踐證明，有氣無(wú)氣在于“建”（建池），氣多氣少在于“管”（管理）。沼氣池子容積雖大，如果發(fā)酵原料不足，科學(xué)管理措施跟不上，產(chǎn)氣還不如小池子。但是也不能單純考慮管理方便，把沼氣池修得很小，因?yàn)槿莘e過(guò)小，影響沼氣池蓄肥、造肥的功能，這也是不合理的。 。 （ 1）、要做到沼氣池進(jìn)、出料經(jīng)常化。 進(jìn)出料的注意事項(xiàng)： 1 必須保證進(jìn)多少出多少。 第二，出料時(shí)必須保證液面高度，防止沼氣從進(jìn)、出料口跑掉。 （ 2） 要經(jīng)常攪拌沼氣池的發(fā)酵原料。 這是提高產(chǎn)氣率的 一項(xiàng)重要措施。如不經(jīng)常攪拌，就會(huì)使池內(nèi)浮渣層形成很厚的結(jié)殼，阻止下層產(chǎn)生的沼氣進(jìn)入氣箱，降低產(chǎn)氣量。農(nóng)村戶用沼氣池一般沒(méi)有安裝攪拌裝置，可用下面兩種方法：①?gòu)倪M(jìn)出口攪拌；②從出料間掏出數(shù)桶發(fā)酵液，再?gòu)倪M(jìn)料口將發(fā)酵液沖到池內(nèi)，也起到攪拌池內(nèi)發(fā)酵原料的作用。 （ 3） 要經(jīng)常測(cè)定和調(diào)節(jié)發(fā)酵液的 PH 值 沼氣細(xì)菌適宜在中性或微堿性環(huán)境條件下生長(zhǎng)繁殖（ PH ），酸堿性過(guò)強(qiáng)（ PH 小于 或大于 8）都對(duì)沼氣細(xì)菌活動(dòng)不利，使產(chǎn)氣率下降，為加速產(chǎn)氣可采取以下調(diào)整措施：①加入適量的草木灰；②取出部分發(fā)酵原 料，補(bǔ)充相等數(shù)量或稍多一些的含氮發(fā)酵原料和水；③將人、畜糞尿拌入草木灰，一同加到沼氣池內(nèi)；④加入適量的石灰水澄清液，但不能加入石灰。同時(shí)還要把加入池內(nèi)的澄清液與發(fā)酵液混合均勻，避免強(qiáng)堿對(duì)沼氣細(xì)菌活動(dòng)的破壞。此外，為保證沼氣發(fā)酵不致遭到破壞，必須禁止加入各種大劑量的發(fā)酵阻抑物，特別是劇毒農(nóng)藥和