第五节　沼气发酵的快速启动

无论是新建沼气池，还是大换料后的沼气池，从向沼气池内投入发酵原料和接种物开始，到沼气池能正常稳定地生产沼气，这一过程称为沼气发酵启动。启动时间的长短与进料的选择和处理、进料的多少和浓度、接种物的质量与数量以及活动盖的密封等均有着十分密切的关系。启动较好的沼气池，一两天内就可点火使用；启动不好的沼气池，十多天、半个月甚至更长时间都不能点火使用。

一、原料的选择和预处理

用于启动的第一池原料最好采用猪粪、牛粪或马粪，切忌使用鸡粪和人粪。虽然猪粪的碳氮比为13:1，完全不符合沼气发酵的理论碳氮比要求，但实践已证明，猪粪可以单独作为原料启动沼气池的发酵，快且产气量高，不影响使用，因此启动原料可用纯猪粪，或2/3的猪粪加上1/3的牛、马粪即可。原料在投入沼气池之前，最好进行堆沤腐熟预处理，夏天堆沤一周左右，冬天堆沤半月左右。堆沤时应在粪堆上加盖塑料薄膜，以利于保温、保湿和富集菌种，使其变黑方可入池。

如果粪便原料来源不足，可配比农作物秸秆进行发酵。秸秆进行配料时，一定要经过预处理，其方法如下：

①将秸秆用铡刀切成40mm左右长短，或进行粉碎，这样有利于加快原料的分解利用，可提高产气量20％左右。

②堆沤进行好氧发酵预处理，一般可加入干重的1％～2％石灰或草木灰，以破坏秸秆表层的蜡质和中和堆沤过程中产生的有机酸。

③堆沤时采用一层秸秆一层粪便，并泼洒适当的沼水，沼水用量以料堆底不流水为宜，料堆上覆盖塑料薄膜或糊上一层稀泥。

④夏季堆沤时间为4～5d，冬季为8～10d，当堆内温度发热烫手时即50～60℃时，要立即进行翻堆，并补充适当水分，待大部分秸秆颜色呈棕色或褐色时即可入池。

⑤也可进行池内堆沤：新建池堆沤可在试压水抽出后进行，而老池在大换料后进行，按比例配料后，粪草分层交替投入沼气池，补充适量水分，以池底无积水为宜，装好料后活动盖用塑料薄膜盖好，料温达50℃时（打开活动盖口塑料薄膜可见有水蒸气），再加水至零压水位线，封好活动盖，应用这种方法能提高池温、加快启动和提高产气率。

二、进料数量和浓度

新建池投料或大换料进料时，一次性投料为池容的80％～90％，留下10％～20％的池容作储气箱。沼气池在启动或发酵过程中，发酵原料的浓度应随季节的不同（或温度的不同）而变化，一般浓度以6％～10％为宜。温度较高的夏季浓度为6％～8％，温度较低的冬季以8％～10％为好。几种原料的配比及加水量参见表1-46。

有关的实践表明，发酵浓度若长期高于10％，产气效果不好，而且容易结壳，保持发酵浓度6％～8％，能有效避免结壳现象的产生。

农村常见沼气发酵原料的浓度配比举例如下。

①使用猪粪为发酵原料，配制6％的发酵料液：取鲜猪粪333kg，加水667kg，即为1m3的料液。

②使用猪粪为发酵原料，配制8％的发酵料液：取鲜猪粪445kg，加水555kg，即为1m3的料液。

③使用猪粪为发酵原料，配制10％的发酵料液：取鲜猪粪555kg，加水445kg，即为1m3的料液。

④使用牛粪为发酵原料，配制6％的发酵料液：取鲜牛粪353kg，加水647kg，即为1m3的料液。

⑤使用牛粪为发酵原料，配制8％的发酵料液：取鲜牛粪470kg，加水530kg，即为1m3的料液。

⑥使用牛粪为发酵原料，配制10％的发酵料液：取鲜牛粪588kg，加水412kg，即为1m3的料液。

三、接种物用量

为了加快沼气发酵的启动速度和提高沼气产气量，必须向沼气池内加入充足的富含沼气发酵微生物的物质，即接种物。接种物的质量和数量与沼气池的启动和运行产气关系密切，质量好的接种物启动快，产气量高，沼气甲烷含量亦高。接种物的数量与启动时间、产气量和甲烷含量成正比（表1-46）。一般地，在新池启动时，接种物的用量为20％～30％；大换料池的接种物用量以10％～20％为宜。

接种物来源有以下几种：

①沼气池活性污泥及沼液。

②使用多年的厕所底泥。

③阴沟、池塘、粪坑的底泥。

④食品厂、屠宰场下水污泥。

⑤沤制半年以上的各种粪便或底泥。

⑥建池前富集培养。其方法是选择活性较强的污泥，逐步增加投料量，使其逐渐适应发酵基质和发酵温度，然后投入沼气池作为接种物。也可以采用堆沤粪便富集接种物，可将粪便堆沤并用塑料薄膜覆盖，堆沤的时间越长越好，但至少应有1个月以上，堆沤时间太长，会降低原料的产气率。

当采用厕所底泥为接种物时，发酵原料最好有1/3以上的牛粪启动为好；当要采用沤制的接种物时，若人粪便过多，进料最好加入1/3以上的牛粪启动为好；当自己富集接种物时，进什么原料则富集相同粪便的种为好。但需注意，猪粪、牛粪可单独使用或任意比例投料，单一的人粪不利于快速启动；发酵原料中使用人粪时，最好加入一定量的牛粪为好；鸡粪不适宜启动。

四、密封活动盖

仔细密封活动盖，以免漏气和产气过旺时冲开活动盖，其密封方法如下。

①沼气池的密封材料有黏土、白干泥、水泥等。首先将不含砂的干黏土锤碎，筛去粗粒和杂物，按1:（10～15）的比例将水泥与黏土拌均匀，分成大、小两堆；然后加水拌和，小堆拌成泥浆状，大堆拌湿，以“手捏成团，落地开花”状为宜。

②清洗粘在蓄水圈、活动盖底及周围边上的泥砂杂物，使其表面洁净而利于黏结。

③按有关要求封盖。

④密封好活动盖后，打开沼气开关，将水灌入蓄水圈内，养护1～2d即可关闭开关使用。

五、放气试火

沼气池启动后，开始所产生的气体主要是经酸化作用产生的二氧化碳和池内留存的空气，甲烷含量很低，通常不能燃烧。因此，当沼气压力表的水柱达到40cm以上时，应放气试火。放气1～2次后，甲烷含量不断增加，当甲烷含量达50％左右时，所产沼气就能连续燃烧，即可使用。

农村沼气发酵工艺流程如图1-29所示。