沼气池里面的所谓“破壳锥”是什么意思?

【专家解说】：沼气是有机物质在厌氧的环境中，经沼气微生物分解而产生的一种可燃气体。 因为最早是在沼泽地中发现的，因此称为沼气。 沼气是含有多种气体成分的混合气。它的主要成分是甲烷，约占总体积的60%~70%;其次是二氧化碳，约占总体积的25%~35%;此外还有少量的氢气、一氧化碳、硫化氢等。沼气是由作物秸秆、人畜粪便、垃圾污泥等有机物质在一定温度、水分和隔绝空气条件下，经过微生物的发酵作用而产生的。沼气在自然界分布很广，凡是有水和有机物质同时存在的地方几乎都有沼气的产生。 沼气发酵原理 沼气发酵是沼气微生物在厌氧条件(隔绝空气)下，以发酵的方式分解有机物，最终产出沼气的过程。沼气发酵是一个极其复杂的生理生化过程。需要经过水解、产酸、产甲烷三个阶段。从沼气发酵的全过程看，液化阶段所进行的水解反应大多需要消耗能量，而不能为微生物提供能量，所以进行比较慢，要想加快沼气发酵的进展，首先要设法加快水解阶段。对原料进行预处理和增加可溶性有机物含量较多的人粪、猪粪以及嫩绿的水生植物都会加快液化的速度，促进整个发酵的进展。产酸阶段能否控制得住(特别是沼气发酵起动过程)，是决定沼气微生物群体能否形成，有机物转化为沼气的进程能否保持平衡，沼气发酵能否顺利进行的关键。沼气池第一次投料时适当控制秸秆用量，保证一定数量的人畜粪便入池，以及人工调节料液的酸碱度，都是控制产酸阶段的有效手段。产甲烷阶段是决定沼气产量和质量的主要环节，首先要为甲烷菌创造适宜的生活环境，促进甲烷菌旺盛成长。防止毒害，增加接种物的用量，是促进产甲烷阶段的良好措施。根据温度对沼气发酵的影响，沼气发酵可分为常温发酵、中温发酵和高温发酵。 沼气的综合利用能 1.作生活用。 以沼气用作生活燃料，大大减少了生活用柴用煤，保护了森林资源，节省了秸秆和煤炭，生态环境逐步得到改善。 2.沼气贮粮。利用沼气贮存粮食，可有效抑制微生物生长繁殖，杀死粮食中的害虫，保持粮食品质，避免粮食贮存中的药剂污染。 3.沼气贮果。利用沼气中甲烷和二氧化碳含量高，含氧量极低及甲烷无毒的特性贮藏水果，贮存期长，好果率高，而且成本低，无药害，外观、硬度、甜度等基本保持鲜果风味，并在一定程度上减轻了由于贮存、保鲜、运输等环节滞后给果农带来的积压，提高了经济价值。 4.沼液可以用来喂猪、养鱼、浸种、施肥，减少污染，降低成本，增加了效益。 5.沼渣是优质有机肥料，符合生态农业的要求，另外沼渣可用于栽培蘑菇，作育苗、育秧的营养土。发菇快，菇质好，杂菌少。 沼气池的日常管理应注意的问题 1.及时补充新料沼气池建好并正常产气后，头一个月内的管理方法是:每天从水压间提水(3~5桶)，再从进料管处倒进沼气池内，使池内料液自然循环流动，这段时间不用另加新料。从第二个月开始，沼气池上方应及时修建“太阳能采暖猪舍”，并保证猪舍内常年存栏生猪4~6头以上，据测算，6立方米沼气池平均每天应填入新鲜的人畜粪便15公斤，才能满足日常使用。如开始猪小粪少，可每隔3~5天从别处收集一些粪便加入池内。 2.经常搅拌可提高产气量搅拌的目的在于打破浮渣，防止液面结壳，使新入池的发酵原料与沼气菌种充分接触，使甲烷获得充足的营养和良好的生活环境，以利于提高产气量。 搅拌器的制作方法是用一根长度1米的木棒，一端钉上一块小木板，每天插入进料管推拉几次，即可起到搅拌作用。 3.破壳器的使用方法沼气池的正常产气并使用一段时间后，如果出现产气量下降，可能是池内发酵料液表面出现了结壳，致使沼气无法顺利输出，这时可将破壳器上下提拉并前后左右移动，即可将结壳破掉。结壳的多少与选用的发酵原料有关，如完全采用猪粪发酵出现结壳的现象要少一些;如果发酵原料中混合有牛、马等草食类牲畜粪便则结壳现象要多一些。 典型户用沼气池 一、水压式沼气池(见图1)特点:发酵原料自流，管理方便;结构合理，施工方便。 二、强回流沼气池(见图2)特点:用粪草两相分离连续发酵工艺;运用出料搅拌器搅拌出料;利用沼液冲洗厕所。 三、气动搅拌自动循环沼气池(见图3)特点:料液自动循环与自动搅拌;厌氧生物膜增殖;自动破壳与强制回流及清渣;原料两步发酵与太阳能增温。 四、分离贮气浮罩沼气池(见图4)特点:气压稳定;最大投料量为池容积的98%;发酵主池与贮气箱分离。 几种生态家园模式 1.北方“四位一体”能源生态模式它是在农户庭院内建日光温室，在温室的一端地下建沼气池，沼气池上建猪舍和厕所，温室内种植蔬菜或水果。该模式以太阳能为动力，以沼气为纽带，种植业和养殖业相结合，形成生态良性循环，增加农民收入。 2.南方“猪---沼---果”能源生态模式它是以农户为基本单元，利用房前屋后的山地、水面、庭院等场地，主要建设畜禽舍、沼气池和果园等几部分，同时使沼气池的建设与畜禽舍和厕所相结合，构成“养殖---沼气---种植”三位一体庭院经济格局。 3.西北“五配套”能源生态模式依据生态学、经济学、系统工程学原理，立足西北地区特点，从有利于农业生态系统物质和能量的转换与平衡出发，充分发挥系统内的植物与光、热、水、工等环境因素的作用，建立起生物群互惠共生、食物链结构健全，能量流、物质流、养分流良性循环的能源、生态、经济系统工程。该模式由沼气池、畜舍、水窖、滴灌和果园组成。 沼气安全使用常识 1.沼气主要含有甲烷(55%~70%)、二氧化碳(25%~40%)，还有少量的一氧化碳、氮气、硫化氢等，几乎没有氧气。甲烷比重为0.554(空气为1)，是一种无毒、无色、无臭的气体，一遇火焰就会燃烧。当空气中甲烷浓度极高、含氧量不足时会使人缺氧窒息，引起中毒，因此注意安全非常重要。 2.安全发酵。电石及各种剧毒农药禁止入池。可做农药的各种植物如:大蒜、桃树叶、百部(又叫百步)、马蛇子草等，也禁止入池，以防沼气细菌中毒而停止产气。如发生这种情况，应将池内发酵料液全部清除再重新装入新料。禁止把油渣、骨粉和磷矿粉等含磷物质加入沼气池，以防产生剧毒的磷化三氢气体。此外，当发酵料液浓度过高、接种物太少时容易引起氨中毒，表现为产气量下降甚至停止产气。 3.安全管理。 沼气池的水压间要加盖，防止人、畜掉进池内造成伤害;经常检查输气系统，防止漏气着火;要教育小孩不要在沼气池边和输气管道上玩火，不要随便扭动开关;要经常观察压力表上水柱的变化，夏季当沼气池产气旺盛，池内压力过大时，要立即放气;需要集中用肥，一次性出料过多时，要将开关打开，以免产生负压损坏沼气池;冬季注意防寒防冻。 4.安全用气。沼气灯、灶和输气管道不能靠近柴草等易燃物品，一旦发生火灾，不要惊慌失措，应立即关闭或把输气管从导气管上拔掉;第一次试火时只能在炉灶上点火，严禁在导气管口上直接点火，以免引起回火爆炸;使用沼气时，应先划火柴后开开关，以防灶体周围沼气过多烧伤人手或引起火灾;当在室内闻到臭鸡蛋味时，应迅速打开门窗通风，将沼气排出室外，并仔细检查并修补漏气部位。 5.安全出料和维修。沼气池使用年限过久，需要进行大换料时，如果需要人进入沼气池内，一定要保证池内有充足的空气，下池时为防意外，要求池外有人保护并系好安全带，发生情况可及时处理。如果在池内感受到头昏、发闷，要马上到池外休息，千万不可麻痹大意。人进入池内后不要在池内抽烟，也不允许用明火照明。 6.事故的一般抢救方法。一旦发生池内人员昏倒，而又不能迅速救出时，应立即采用人工办法向池内送风，输入新鲜空气。切不可盲目入池抢救，以免造成连续窒息中毒事故。 建多大容积的沼气池适宜 沼气池容积的大小(一般指有效容积，即主池的净容积)，应该根据每日发酵原料的品种、数量、用气量和产气率来确定，同时要考虑到沼肥的用量及用途。 在农村，按每人每天平均用气量0.3~0.4立方米计算，一个4口人的家庭，每天煮饭、点灯需要沼气1.5立方米左右。 如果使用质量好的沼气灯和沼气灶，耗气量还可以减少。 根据科学试验和各地的实践，一般要求按1头猪的粪便量(约5公斤)入池发酵，即规划建造1立方米的有效容积估算。池容积可根据当地的气温、发酵原料来源等情况具体规划。北方地区冬季寒冷，产气量比南方低，一般家用池选择8立方米或10立方米;南方地区，家用池选择6立方米左右。按照这个标准修建的沼气池，管理得好，春、夏、秋三季所产生的沼气，除供煮饭、烧水、照明外还可有余，冬季气温下降，产气减少，仍可保证煮饭的需要。 有人认为，“沼气池修得越大，产气越多”，这种看法是片面的。实践证明，有气无气在于“建”(建池)，气多气少在于“管”(管理)。沼气池容积虽大，如果发酵原料不足，科学管理措施跟不上，产气还不如小池子。但是也不能单纯考虑管理方便，把沼气池修得很小。因为容积过小，影响沼气池蓄肥、造肥的功能，这也是不合理的。 沼气池的施工工艺 沼气池的施工工艺大体可分三种:一是整体浇筑，二是块体砌筑，三是混合施工。 1.整体浇筑是从下到上，在现场用混凝土浇成。 这种池子整体性能好，强度高，适合在无地下水的地方建池，混凝土浇筑采用砖模、木模、钢模均可。 2.块体砌筑是用砖、水泥预制块或料石一块一块拼砌起来。这种施工工艺适应性强，各类地基都可以采用。块体可以实行工厂化生产，易于实现规模化、标准化、系列化批量生产，实行配套供应，可以节省材料、降低成本。 3.混合施工是块体砌筑与现浇施工相结合的施工方法。如池底、池墙用混凝土浇筑，拱顶用砖砌;池底浇筑，池墙块砌，拱顶支模浇筑等。