空心莲子草在沼气中的应用.docx

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空心莲子草在沼气中的应用水花生学名空心莲子草，又名革命草、野花生、水苋菜、喜早莲、子草等。原产于巴西，是多年生杂草，主要生长在水边或潮湿地带，是一种外来入侵生物，目前为黄山市分布较广，并呈蔓延之势。水花生危害较大，主要表现为阻止水流，影响排灌；抑制其他植物生长，使群落物种单一化；覆盖水面，造成鱼类呼吸困难；在农田与作物争肥、争水、争光，使作物减产；入侵公园、林地、草坪和湿地，破坏风景，影响旅游环境；滋生蚊蝇，危害人类健康等。目前防治水花生的方法有物理措施、农业措施、生物措施、化学措施，均属于被动防治，需要投入大量的人力、物力和经费。可将水花生作为沼气池发酵原料进行利用。水花生在沼气中应用是以农户为单元，以沼气为依托，因地制宜开展沼液、沼渣综合利用。水花生投入沼气池发酵产生沼气后可供农户烧饭、照明，解决农村生活用能，利用沼渣、沼液施肥，可为农业生产提供有机肥料，形成"外来有害生物（水花生）——沼气（沼液）——茶（桑、果、蔬）"这种良性的生态农业经济模式。这种以沼气建设为中心，以利用沼肥为技术手段，铲除水花生的生态模式，不但可以大大减少铲除水花生经费投入，而且保护了生态环境，实现了经济、社会、生态三大效益的有机统一。结合实际，笔者对水花生在沼气中的利用进行探讨。1发酵原料制备准备原料，1口8m3沼气池需水花生2000~2500kg作为初期投料量。在沼气池边选择堆沤场地，平铺3mx3m塑料薄膜，将水花生铡成5cm左右，铺厚10cm左右，泼洒浓度为10%左右的石灰水澄清液，直到原料中有液体流失为止，再铺第2层，依次再铺第3层、第4层。堆好后用稀泥封闭或用塑料薄膜覆盖。2堆沤时间控制根据季节气温变化，在气温较高季节可在沼气池边地面上堆沤，在气温较低季节可采用坑式堆沤。为避免分解液流失，选用坑式堆沤较好。分解液可促进产气，特别是在沼气池产气量不高时，加入一些堆沤的水花生原料，可以很快提高产气量。目前农户通常采用沼气池边地面上堆沤。堆沤时间为：当气温在28~38℃时堆沤1~2d；气温在10~26℃时堆沤2~3d；气温在5℃时堆沤4~5d。从直观上看，颜色呈咖啡色即可达到要求，不宜再继续堆沤，以免原料损失过大。3进料封盖选择晴天将预处理的水花生与准备好的接种物混合，立即投入池内，封好池盖。第1次投料量为沼气池容积的80%，水、水花生、接种物比例为5∶2∶1，进料时气温最好在20℃以上，温度低于8℃沼气池难以产气启动。4沼气池日常投料以水花生为发酵原料的沼气池日常管理是关键。如果农户对沼气池的结构、发酵原理比较理解，将容易接受和掌握水花生在沼气中利用技术。沼气池正常运行后，要勤加料、勤出料，新建沼气池启动后20d，最迟不超过30d，在产气高峰未过以前要添加新的发酵原料。每隔5~7d进料1次，出料1次，做到进出料平衡。进料量为经过堆沤后的水花生100~200kg，每次加料量占发酵料液的4%左右，最好不要大进料或大出料，要经常搅拌沼气池，使原料发酵充分。5沼渣与沼液综合利用沼渣沼液综合利用是以沼气为纽带，联动种植、养殖等产业，在吸收传统农业精华和现代农业先进技术的基础上，广泛开展生物能综合利用，形成能流、物流的良性循环，从而改良土壤结构，改善生态环境，有效降低农业生产成本，提高农产品品质，增加农民收入，实现可持续发展。沼渣、沼液的综合利用技术已有许多报道[1-2]。6结语水花生进行预先堆沤后进行沼气发酵，可提高甲烷菌含量，加快产气速度。堆沤益处很多：一是在堆沤过程中，发酵细菌大量生长繁殖，起到富集菌种作用[3-4]；二是堆沤腐熟料进入沼气池，可减缓酸化作用，有利于酸化与甲烷化的平衡；三是水花生经堆沤后，纤维素变松散，扩大了纤维素分解菌与纤维素的接触面，加快纤维素的分解速度，加速沼气发酵过程进行；四是堆沤后的水花生含水量较大，入池后很快沉底，不易浮面结壳；五是堆沤后的水花生体积缩小，便于装池。水花生在沼气中的应用，仅用能方面，年产气相当于10罐液化气，按现行价计算，节能1000元以上，促进了农户增收节支，解决农户生活用能问题，同时利用沼渣和沼液施肥、喂猪、喷肥，形成"外来有害生物——沼气池——农业生产"的生态模式，实现了变害为利，综合效益明显。