1范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了戶用
沼氣池發(fā)酵啟動(dòng)、運(yùn)行管理和安全維護(hù)方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于厭氧發(fā)酵容積為8?-12?的戶用沼氣池發(fā)酵啟動(dòng)、運(yùn)行管理和安全維護(hù)。
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GB 9958-1988農(nóng)村家用
沼氣發(fā)酵工藝規(guī)程
3術(shù)語(yǔ)和定義
3.1
接種物inoculum
富含沼氣發(fā)酵微生物的物料,如正常使用40d以上的沼氣池中的沼渣沼液、城市污水處理后的污泥等,也稱沼氣發(fā)酵菌種。
3.2
富碳原料carbon-rich materials
富含碳元素的有機(jī)物料,如農(nóng)作物秸稈、農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物等,也稱難降解物料。
3.3
富氮原料nitrogen-rich materials
富含氮元素的有機(jī)物料,如人畜禽糞尿、豆腐及粉條加工廢渣液等,也稱易降解物料。
3.4
啟動(dòng)物料materials for Starting
用于沼氣池發(fā)酵啟動(dòng)的接種物、原料和水等物料。
3.5
碳氮比C/N
沼氣發(fā)酵原料碳素總量和氮素總量的比例。
3.6
TS濃度co
ncentration fermentation
沼氣發(fā)酵原料的總固體質(zhì)量占發(fā)酵料液質(zhì)量的百分比。
3.7
秸稈預(yù)處理復(fù)合菌劑compound bacterium for straw pretreatment
促進(jìn)秸稈纖維素、木質(zhì)素分解以便于厭氧發(fā)酵的高效生物菌與輔助功能菌。
3.8
零壓水位線zero-pressure water line
沼氣壓力為零時(shí),沼氣池發(fā)酵間和水壓間液面平齊且達(dá)到裝料90%的位置。
4沼氣池啟動(dòng)
4.1基本要求
4.1.1戶用沼氣池宜在5月一9月啟動(dòng),寒冷地區(qū)應(yīng)在7月一9月啟動(dòng)。
4.1.2啟動(dòng)物料應(yīng)按照“接種物:原料:水=1:2:5”的比例調(diào)配。
4.1.3環(huán)境溫度應(yīng))20℃。
4.2接種物
4.2.1應(yīng)在正常產(chǎn)氣40d以上沼氣池內(nèi)收集發(fā)酵剩余物或污水溝污泥做接種物。
4.2.2接種物宜一次備足,數(shù)量不足時(shí),宜采用逐步培養(yǎng)法進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。
4.2.3畜禽糞便沼氣池接種物的數(shù)量應(yīng)大于總進(jìn)料量的10%,秸稈沼氣池接種物的數(shù)量應(yīng)大于總進(jìn)料量的30%。
4.2.4接種物應(yīng)不含泥沙、塑料和無(wú)機(jī)物雜質(zhì)。
4.3原料準(zhǔn)備
4.3.1啟動(dòng)原料應(yīng)選擇新鮮牛、馬、豬或雞糞,不應(yīng)選用堆放半年以上的干化結(jié)塊畜禽糞便。
4.3.2用秸稈做啟動(dòng)原料時(shí),應(yīng)選擇風(fēng)干、未腐黑霉變和有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的本色秸稈。
4.3.3用蔬菜廢棄莖葉和青草做啟動(dòng)原料時(shí),應(yīng)選擇新鮮、未霉變的物料。
4.3.4啟動(dòng)原料應(yīng)未受農(nóng)藥、消毒液等污染,不應(yīng)含有泥沙、塑料和無(wú)機(jī)物雜質(zhì)。
4.3.5啟動(dòng)原料宜一次備足,具體數(shù)量應(yīng)根據(jù)原料種類、啟動(dòng)濃度和池容大小,參見附錄A計(jì)算和備料。
4.4原料預(yù)處理
4.4.1用畜禽糞便、蔬菜莖葉、青草做啟動(dòng)原料時(shí),應(yīng)堆漚處理。
4.4.1.1堆漚時(shí),應(yīng)在啟動(dòng)原料上潑撒1%的沼液,并加蓋塑料薄膜密封。
4.4.1.2堆漚時(shí)間2d-4d,原料溫度升高至50℃左右,方可人池。
4.4.2用秸稈做啟動(dòng)原料時(shí),應(yīng)先將秸稈粉碎或鍘切成30mm-60mm的小節(jié)后,進(jìn)行預(yù)處理。
4.4.2.1按照“復(fù)合菌劑:碳酸氫銨:秸稈:水”=1:5:400:400(質(zhì)量比)的比例,將菌劑和碳酸氫餒加入水中攪勻后,分層均勻撒到秸稈上,邊撒水邊翻料,翻動(dòng)拌和均勻。
4.4.2.2將拌勻的秸稈收堆,堆體的長(zhǎng)和寬)2m,堆高為1m-1.5m,熱天宜矮,冬天宜高。在料堆四周及頂部每隔300mm-500mm用尖木棒扎孔通氣,用塑料布覆蓋堆漚。
4.4-2.3堆漚時(shí)間夏季3d-4d,春秋季4d-5d。待堆垛內(nèi)溫度達(dá)到50℃以上后,維持3d,當(dāng)堆垛內(nèi)秸稈表面長(zhǎng)滿白色菌絲時(shí),秸稈變軟呈褐色,堆料即可人池。
4.5原料調(diào)配和投料
4.5.1投入沼氣池的啟動(dòng)原料數(shù)量應(yīng)按總?cè)莘e的90%調(diào)控,先加水,再加接種物,最后加經(jīng)過(guò)預(yù)處理的啟動(dòng)原料。
4.5.2啟動(dòng)原料應(yīng)按照碳氮比(20-30):1進(jìn)行配料,按式(1)計(jì)算。
4.5.3啟動(dòng)原料TS濃度宜調(diào)控在6%以下,正常產(chǎn)氣后,逐步將濃度調(diào)控到工藝設(shè)計(jì)濃度。
4.5.4啟動(dòng)用水宜采用曬熱的污水坑或池塘水,水溫應(yīng)不低于20℃。
4.5.5啟動(dòng)物料投入沼氣池后,應(yīng)將pH調(diào)整到6.8-7.5。
4.5.6啟動(dòng)秸稈沼氣池應(yīng)按表1比例配料,將物料混合均勻,分層加入池內(nèi),補(bǔ)加水至零壓水位線處,并在池內(nèi)料堆上用長(zhǎng)桿扎孔若干。
4.6天窗口密封
4.6.1混凝土天窗口
4.6.1.1將赫土錘碎,篩去粗粒,按5: 1的配比,與篩去粗粒的石灰粉干拌均勻后,加水拌和,揉搓成硬面狀封池膠泥備用。
4.6.1.2用水沖洗干凈粘在天窗口水封圈、天窗蓋周邊的泥沙。
4.6.1.3將揉好的封池膠泥均勻地鋪在天窗口表面上,再將天窗蓋水平安放在膠泥上,用腳踏緊,使之緊密結(jié)合。
4.6.1.4插上天窗蓋鎖緊插銷,將水灌入水封圈內(nèi),打開沼氣輸氣旁通開關(guān),養(yǎng)護(hù)1d-2d。
4.6.2法蘭式天窗口
4.6.2.1清理天窗口上、下法蘭和密封墊圈表面的雜物,確保表面平整,結(jié)合緊密。
4.6.2.2將密封墊圈放人天窗口上、下法蘭中間,對(duì)好螺栓孔位。
4.6.2.3按照120°三點(diǎn)定位,先預(yù)裝3個(gè)螺栓定位后,再按順序安裝并擰緊全部螺栓。
4.6.3關(guān)閉沼氣輸氣總開關(guān),使沼氣池內(nèi)形成厭氧發(fā)酵狀態(tài)。
4.7放氣試火
4.7.1當(dāng)沼氣池壓力達(dá)到4kPa時(shí),在廚房沼氣灶具上進(jìn)行放氣試火。
4.7.2沼氣池啟動(dòng)和運(yùn)行中,嚴(yán)禁在沼氣池導(dǎo)氣管口試火。
5運(yùn)行管理
5.1基本要求
5.1.1沼氣池正常運(yùn)行期間,嚴(yán)禁農(nóng)藥、殺菌劑、抗菌素、殺蟲劑和對(duì)沼氣微生物有害物進(jìn)人沼氣池內(nèi)。
5.1.2沼氣池正常運(yùn)行期間,應(yīng)按照沼氣的特性,做好安全管理。
5.2進(jìn)料和出料
5.2.1與畜禽舍和廁所“三結(jié)合”的沼氣池,每天應(yīng)將畜禽舍和廁所產(chǎn)生的人畜禽糞便自流或用沼液沖人沼氣池內(nèi),以連續(xù)補(bǔ)充新鮮原料。
5.2.2靠外源補(bǔ)料的畜禽糞便沼氣池正常產(chǎn)氣30d后,應(yīng)每隔10d,補(bǔ)充0.13?/次一0.22?/次的新鮮畜禽糞便。
5.2.3秸稈沼氣池正常運(yùn)行過(guò)程中,應(yīng)每隔30d補(bǔ)充粉碎并經(jīng)預(yù)處理后的秸稈原料15kg/次一25kg/次。
5.2.4沼氣池應(yīng)保持穩(wěn)定的貯氣空間和發(fā)酵濃度,按照先出后進(jìn)的原則,進(jìn)料量應(yīng)等于出料量。
5.2.5以秸稈為主要發(fā)酵原料的沼氣池,運(yùn)行半年后,應(yīng)在每年的8月一9月進(jìn)行大換料。
5.2.5.1大換料前20d停止進(jìn)料,應(yīng)備足經(jīng)預(yù)處理的秸稈原料,在換料的同時(shí)完成重新啟動(dòng)。嚴(yán)禁空池曝曬。
5.2.5.2大換料時(shí),將天窗蓋打開,用抓料機(jī)械或齒把將上層浮渣取出,再用真空抽渣車將中下部陳料
抽出。出料時(shí)保留底部1/3的沼渣和沼液,用作重新啟動(dòng)接種物。
5.2.6出料過(guò)程中的安全注意事項(xiàng)應(yīng)符合GB 9958-1988中8的規(guī)定。
5.3回流攪拌
5.3.1沼氣池運(yùn)行和使用中,應(yīng)經(jīng)常攪拌沼氣池內(nèi)的發(fā)酵原料。
5.3.2與廁所和畜禽舍“三結(jié)合”的沼氣池,每次如廁后,應(yīng)通過(guò)沼液沖廁裝置沖廁1min-2min,利用沖廁沼液回流攪拌沼氣池中物料。
5.3.3靠外源補(bǔ)料的畜禽糞便沼氣池和秸稈沼氣池進(jìn)料后,應(yīng)通過(guò)抽渣攪拌器攪拌沼氣池內(nèi)的物料15min-30min,促進(jìn)菌料均勻混合。
5.4越冬管理
5.4.1每年10月底前,應(yīng)將占沼氣池有效容積30%左右的底部陳渣抽出。補(bǔ)充同等數(shù)量的畜禽糞便或經(jīng)預(yù)處理的秸稈原料,防止沼氣池“空腹”過(guò)冬。
5.4.2與
太陽(yáng)能畜禽舍和廁所“三結(jié)合”的沼氣池應(yīng)在10月底前,將太陽(yáng)能畜禽舍頂面用塑料薄膜覆蓋,進(jìn)行保溫越冬。
5.4.3露地沼氣池應(yīng)在9月底前,在池上搭建簡(jiǎn)易保溫棚,進(jìn)行保溫越冬。
5.4.4靠外源補(bǔ)料的畜禽糞便沼氣池和秸稈沼氣池,冬季嚴(yán)禁冰凍原料人池,避免雪水和雨水流人沼氣池。
5.4.5每年10月底前,應(yīng)做好沼氣池、沼氣輸氣管道閥門、氣水分離器和脫硫器的防凍處理。
5.5濃度調(diào)控
5.5戶用沼氣池運(yùn)行和使用中,發(fā)酵原料TS濃度宜調(diào)控到6%一10%,夏季不低于6%,冬季不高于10%。不同濃度的配料比參見附錄A。
5.5.2靠外源補(bǔ)料的畜禽糞便沼氣池和秸稈沼氣池,每次補(bǔ)充進(jìn)料數(shù)量宜≤沼氣池有效容積的5%。
5.5.3與太陽(yáng)能畜禽舍和廁所“三結(jié)合”的沼氣池,禁止用大量水沖圈和沖廁。
5.6酸堿度調(diào)控
5.6.1戶用沼氣池運(yùn)行和使用中,發(fā)酵原料的pH宜調(diào)控到6.8-7.4。
5.6.2當(dāng)發(fā)酵原料的pH為5.5-6.0時(shí),宜加入沼氣池有效容積5%左右的草木灰或石灰澄清液進(jìn)行調(diào)節(jié),使pH逐步恢復(fù)正常。
5.6.3當(dāng)發(fā)酵物料的pH為5.0一5.5時(shí),應(yīng)抽出30%的酸敗物料,補(bǔ)充30%的接種物料,至pH逐步恢復(fù)正常。
5.6.4當(dāng)發(fā)酵物料的pH大于8.0時(shí),宜加入沼氣池有效容積5%左右的醋糟、酒糟、青草或蔬菜廢葉進(jìn)行調(diào)節(jié),使pH逐步恢復(fù)正常。
5.7營(yíng)養(yǎng)調(diào)控
5.7.1沼氣池宜定期添加豆腐坊、酒坊、粉坊和屠宰場(chǎng)下腳料等發(fā)酵原料。
5.7.2沼氣池產(chǎn)氣不正常時(shí),宜每立方米料液添加0.5kg麥鼓或米糠,并用抽渣攪拌器攪拌均勻。
5.7.3以雞糞和人糞為原料發(fā)酵的沼氣池,宜每隔15d,補(bǔ)充占沼氣池有效容積5%的青草、蔬菜廢葉、秸稈粉或木碳粉。
6安全維護(hù)
6.1基本要求
6.1.1對(duì)用戶和運(yùn)行管理人員應(yīng)進(jìn)行經(jīng)常性的沼氣安全維護(hù)知識(shí)和基本技能培訓(xùn),并制定應(yīng)對(duì)突發(fā)事故的緊急預(yù)案。沼氣的主要特性參數(shù)參見附錄C。
6.1.2在“三結(jié)合”沼氣池設(shè)施醒目位置設(shè)立禁火標(biāo)志,嚴(yán)禁煙火和違章明火作業(yè)。
6.1.3維修病池應(yīng)先打開天窗口,用專用出料機(jī)械在池外出完料,強(qiáng)制通風(fēng)24h后,進(jìn)行活禽試驗(yàn),確保池內(nèi)無(wú)有害氣體后,方可進(jìn)人。人池維修時(shí),池外應(yīng)有人進(jìn)行安全保護(hù)。
6.2日常維護(hù)
6.2.1新建沼氣池經(jīng)水密性和氣密性檢驗(yàn)合格后,應(yīng)及時(shí)裝料發(fā)酵啟動(dòng),切忌空池曝曬。
6.2.2沼氣池運(yùn)行中,應(yīng)定期補(bǔ)充天窗口水封圈內(nèi)的水,防止密封膠泥干裂后出現(xiàn)漏氣。
6.2.3沼氣開關(guān)使用半年后,應(yīng)在旋塞上加黃油密封和潤(rùn)滑,若旋塞磨損,不能與螺母密合,應(yīng)及時(shí)更換。
6.2.4經(jīng)常檢查管道接頭,若發(fā)現(xiàn)松動(dòng),應(yīng)及時(shí)緊固。不合格的老化管道,應(yīng)及時(shí)更換。
6.2.5應(yīng)定期排除集水器中的冷凝水,排水時(shí)應(yīng)防止沼氣泄露,排水完畢應(yīng)及時(shí)將接口密封。
6.2.6脫硫器使用3月一4月后,應(yīng)對(duì)脫硫劑進(jìn)行再生,再生2次后應(yīng)更換脫硫劑。
6.3換料維護(hù)
6.3.1沼氣池大換料,應(yīng)隨出隨進(jìn),及時(shí)補(bǔ)料、封池、啟動(dòng),切忌敞口、空置和曝曬,以防貯氣室干裂和漏氣。
6.3.2沼氣池大換料時(shí),應(yīng)避免機(jī)械或工具對(duì)天窗口造成機(jī)械損傷,導(dǎo)致重新啟動(dòng)后漏氣。
6.3.3沼氣池大換料時(shí),應(yīng)將脫硫器上的開關(guān)關(guān)閉,防止空氣通過(guò)脫硫劑引起高溫,燒壞脫硫器。
6.3.4正在使用沼氣時(shí),不宜進(jìn)行快速出料,避免出現(xiàn)負(fù)壓引起回火爆炸。
6.3.5沼氣池大換料后,應(yīng)對(duì)池壁和貯氣間密封性進(jìn)行維護(hù)養(yǎng)護(hù),確保重新啟動(dòng)后不漏氣。
6.4安全操作
6.4.1沼氣池水壓間、出料間和貯肥間應(yīng)加蓋強(qiáng)度充足的鋼筋混凝土蓋板。
6.4.2沼氣灶不應(yīng)安置在臥室和堆放柴草、木制家具等易燃物品旁邊使用。