秸秆生物气化（沼气化）利用技术
编者按：农作物秸秆是一种重要的生物资源，长期以来一直是农村主要燃料。随着农村经济的发展，农民生活条件的改善，秸秆已不再作为主要燃料，而成了废弃物。据估计，目前我省作物秸秆除1/3～1/2用于还田、氨化饲料和工业原料外，其余全部被废弃或焚烧，造成部分河道堵塞和水体污染。每到农作物收获季节，“处处点火，村村冒烟”成为农村一种特有的现象，不仅浪费了宝贵的资源，同时也污染了农村环境。如何将秸秆变废为宝，造福于民，我省农能部门一直在探索。令人欣喜的是，去年底，我省开化县试验成功秸秆生物气化技术，为大规模开发利用农作物秸秆提供了一条有效途径。
农作物秸秆生物气化（沼气化）技术，是根据沼气工艺学和微生物学等技术原理，以厌氧发酵为核心并集成其它技术形成的秸秆综合利用与处理系统。该技术采用“粉碎—堆沤—厌氧—利用”工艺，方便、安全、易管理，并可根据不同原料特点，选择具体的秸秆利用与处理模式进行综合利用。本技术主要适用于户用秸秆生物气化 (沼气化) 、小型集中秸秆沼气供气工程，可利用原有沼气池，具有改动少、投资省、管理方便、一次投料长期可用、回收能源（沼气）、提供有机肥等特点，对改善农民用能结构和农村环境，促进农业生态建设具有广阔的发展前景。
适用范围
该技术适合于容积在100立方米以下或TS浓度在5％以下的中小型秸秆生物气化（沼气化）利用工程。工艺路线如下：
农作物秸秆主要是指水稻、玉米、油菜等秸秆，也包括青饲料或青草等,须进行粉碎或压碾预处理。工艺(I)主要适用于户用沼气池，可采用联户或单户处理模式。秸秆作为发酵替代原料进入沼气池，一般采用粉碎处理，粉碎后秸秆长度宜控制在30毫米左右，批量或一次性投料。工艺（Ⅱ）主要适用于联户或集中供气沼气池，同时应设酸化池。秸秆可采用粉碎或压碾处理,不直接进入沼气池，避免管道堵塞与沼气池内产生浮渣。
直接进行预处理的秸秆不必晒干，但作为储备秸秆必须进行干燥处理。秸秆均宜采用堆沤等预处理。为了提高堆沤处理效果，应加入一定量的氮肥（如碳胺、尿素，加入量为秸秆量的1％－2％左右），以调节原料的碳氮比。堆沤时间须根据气温的高低有所区别，一般5—7天为宜，或等堆沤秸秆出现大量白色菌群后进入下一工艺段处理。
采用工艺（Ⅰ）时，设计的厌氧池应具有一定的抗浮渣功能，可在原国标池型的基础上增加搅拌和回流装置。采用工艺（Ⅱ）时，须设置污水回流装置，一般采用机械回流方式，即用污泥泵进行沼液的回流。厌氧区设计时，应设置方便装卸的入孔，有利于清除浮渣或投放发酵原料。
沼气 农村生活用能
净化
秸秆 粉碎 预处理 厌氧池 有机肥利用沼气 农户集中供气净化
秸秆 粉碎 预处理 厌氧池 出水池 综合利用
（压碾）（酸化） 泵
技术参数
按每户每天使用1.5立方米沼气，容积产气率以每天每立方米产生0.15立方米（冬季）计算，户用沼气池容积一般要求不小于10立方米，集中供气沼气池可按每户使用5立方米进行推算。
工艺(I)秸秆在池内的消化时间一般不小于60天，工艺(II)按产气情况或酸化进程进行调节，当产气开始下降或酸化速度较慢时可增加秸秆的供给量，如所产沼气不能完全被利用而酸化速度又较快时，可减少秸秆投入量或延长投入间隔时间，一般不按滞留时间进行计算。
秸秆产气量可按秸秆干重（含水率90％）0.35立方米/公斤计算，根据用气量推算出秸秆使用量或需新投入秸秆量。
采用工艺路线(II)时，酸化区与厌氧区池容按1：5比例确定。
设施要求
厌氧池应防渗、防漏气，沼气利用时，还应安装去除冷凝水、脱硫和防止回火装置。前处理池必须具备防渗漏功能，产生的液体可自流进入到厌氧池或出水回流池内，而不要直接外排。堆放秸秆原料场地与酸化池上方应安装防雨水设施，防止秸秆被雨淋湿而产生安全隐患。
场地选择
场地应选择有利于排水的地方，雨水等不得进入厌氧池与秸秆堆放场所，并设置防雨水设施。场地还应避开人员活动密集区或交通要道，有利于防火和管理。集中供气项目应结合消防要求增设防火设施与避雷设施。此外，秸秆利用工程应符合当地建设规划要求。
工程运行
工程启动前，应对池体及整个工程进行验收。
首次启动时，可加入30％左右的畜禽粪便调节碳/氮比，可缩短启动时间。启动用菌种可采用原有沼气池的污泥，加入量一般不小于池容的15％。
堆沤预处理秸秆时，一般每7天加水并翻动一次，在秸秆上部覆盖塑料薄膜进行保温与保湿，加快腐化速度。当采用全秸秆启动时，应加入秸秆量（干重）5%左右的氮肥以调节发酵原料的碳/氮比，加快工程的启动。
采用工艺路线(II)时，秸秆经预处理后进入酸化池，沼液回流液应同时进入酸化池并淹没秸秆，秸秆应浸泡（酸化）24小时以上。
当工程正常运行后，再次加入秸秆等发酵原料时，一般不再加入氮肥。同时加强管理，增加池内的搅拌次数，防止结壳与局部酸化现象的产生。
注意事项
1.凡推广秸秆生物气化（沼气化）工程的地区，均应实行专业化施工，持国家颁发的《沼气生产工》上岗证上岗，以确保工程质量和正常运行。
2.联户或集中供气项目须专人管理，且须持国家颁发的《沼气生产工》上岗证。
3.根据各地不同原料特点与工艺要求，每1-2年须清掏污泥一次。
4.应及时更换脱硫剂等，使沼气符合国家有关标准的要求。
5.集中供气项目须配备相应的消防设备，避免发生火灾和窒息事故。
6.沼气输气管应采用硬PVC管，并根据现场情况确定引出走向。输气管入户后应固定在墙上，并安装“U”型压力表、开关和脱硫装置，末端再安装燃烧器具或沼气灯。
农作物秸秆生物气化（沼气化）技术，是根据沼气工艺学和微生物学等技术原理，以厌氧发酵为核心并集成其它技术形成的秸秆综合利用与处理系统。该技术采用“粉碎—堆沤—厌氧—利用”工艺，方便、安全、易管理，并可根据不同原料特点，选择具体的秸秆利用与处理模式进行综合利用。本技术主要适用于户用秸秆生物气化 (沼气化) 、小型集中秸秆沼气供气工程，可利用原有沼气池，具有改动少、投资省、管理方便、一次投料长期可用、回收能源（沼气）、提供有机肥等特点，对改善农民用能结构和农村环境，促进农业生态建设具有广阔的发展前景。
适用范围
该技术适合于容积在100立方米以下或TS浓度在5％以下的中小型秸秆生物气化（沼气化）利用工程。工艺路线如下：
农作物秸秆主要是指水稻、玉米、油菜等秸秆，也包括青饲料或青草等,须进行粉碎或压碾预处理。工艺(I)主要适用于户用沼气池，可采用联户或单户处理模式。秸秆作为发酵替代原料进入沼气池，一般采用粉碎处理，粉碎后秸秆长度宜控制在30毫米左右，批量或一次性投料。工艺（Ⅱ）主要适用于联户或集中供气沼气池，同时应设酸化池。秸秆可采用粉碎或压碾处理,不直接进入沼气池，避免管道堵塞与沼气池内产生浮渣。
直接进行预处理的秸秆不必晒干，但作为储备秸秆必须进行干燥处理。秸秆均宜采用堆沤等预处理。为了提高堆沤处理效果，应加入一定量的氮肥（如碳胺、尿素，加入量为秸秆量的1％－2％左右），以调节原料的碳氮比。堆沤时间须根据气温的高低有所区别，一般5—7天为宜，或等堆沤秸秆出现大量白色菌群后进入下一工艺段处理。
采用工艺（Ⅰ）时，设计的厌氧池应具有一定的抗浮渣功能，可在原国标池型的基础上增加搅拌和回流装置。采用工艺（Ⅱ）时，须设置污水回流装置，一般采用机械回流方式，即用污泥泵进行沼液的回流。厌氧区设计时，应设置方便装卸的入孔，有利于清除浮渣或投放发酵原料。
沼气 农村生活用能
净化
秸秆 粉碎 预处理 厌氧池 有机肥利用沼气 农户集中供气净化
秸秆 粉碎 预处理 厌氧池 出水池 综合利用
（压碾）（酸化） 泵
技术参数
按每户每天使用1.5立方米沼气，容积产气率以每天每立方米产生0.15立方米（冬季）计算，户用沼气池容积一般要求不小于10立方米，集中供气沼气池可按每户使用5立方米进行推算。
工艺(I)秸秆在池内的消化时间一般不小于60天，工艺(II)按产气情况或酸化进程进行调节，当产气开始下降或酸化速度较慢时可增加秸秆的供给量，如所产沼气不能完全被利用而酸化速度又较快时，可减少秸秆投入量或延长投入间隔时间，一般不按滞留时间进行计算。
秸秆产气量可按秸秆干重（含水率90％）0.35立方米/公斤计算，根据用气量推算出秸秆使用量或需新投入秸秆量。
采用工艺路线(II)时，酸化区与厌氧区池容按1：5比例确定。
设施要求
厌氧池应防渗、防漏气，沼气利用时，还应安装去除冷凝水、脱硫和防止回火装置。前处理池必须具备防渗漏功能，产生的液体可自流进入到厌氧池或出水回流池内，而不要直接外排。堆放秸秆原料场地与酸化池上方应安装防雨水设施，防止秸秆被雨淋湿而产生安全隐患。
场地选择
场地应选择有利于排水的地方，雨水等不得进入厌氧池与秸秆堆放场所，并设置防雨水设施。场地还应避开人员活动密集区或交通要道，有利于防火和管理。集中供气项目应结合消防要求增设防火设施与避雷设施。此外，秸秆利用工程应符合当地建设规划要求。
工程运行
工程启动前，应对池体及整个工程进行验收。
首次启动时，可加入30％左右的畜禽粪便调节碳/氮比，可缩短启动时间。启动用菌种可采用原有沼气池的污泥，加入量一般不小于池容的15％。
堆沤预处理秸秆时，一般每7天加水并翻动一次，在秸秆上部覆盖塑料薄膜进行保温与保湿，加快腐化速度。当采用全秸秆启动时，应加入秸秆量（干重）5%左右的氮肥以调节发酵原料的碳/氮比，加快工程的启动。
采用工艺路线(II)时，秸秆经预处理后进入酸化池，沼液回流液应同时进入酸化池并淹没秸秆，秸秆应浸泡（酸化）24小时以上。
当工程正常运行后，再次加入秸秆等发酵原料时，一般不再加入氮肥。同时加强管理，增加池内的搅拌次数，防止结壳与局部酸化现象的产生。
注意事项
1.凡推广秸秆生物气化（沼气化）工程的地区，均应实行专业化施工，持国家颁发的《沼气生产工》上岗证上岗，以确保工程质量和正常运行。
2.联户或集中供气项目须专人管理，且须持国家颁发的《沼气生产工》上岗证。
3.根据各地不同原料特点与工艺要求，每1-2年须清掏污泥一次。
4.应及时更换脱硫剂等，使沼气符合国家有关标准的要求。
5.集中供气项目须配备相应的消防设备，避免发生火灾和窒息事故。
6.沼气输气管应采用硬PVC管，并根据现场情况确定引出走向。输气管入户后应固定在墙上，并安装“U”型压力表、开关和脱硫装置，末端再安装燃烧器具或沼气灯。
