CN107841449A - 禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置及其无害化处理方法 - Google Patents

禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置及其无害化处理方法 Download PDF

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Abstract

禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置及其无害化处理方法，它属于畜禽养殖废弃物处理技术领域。本发明包括沼气的处理方法和沼液的处理方法，所述的沼气的处理方法为沼气发电，所述的沼液的处理方法为利用沼液制备元素型腐植酸水溶肥料。本发明得到的利用沼液制备元素型腐植酸水溶肥料无恶臭气味，且含有丰富的大量元素和腐植酸，符合国家水溶肥料标准NY1106。增加土壤团聚体和渗透性,改善土壤肥沃度，是一种优良的土壤改良剂和作物生长促进剂，得到的利用沼液制备元素型腐植酸水溶肥料适用于果树，在花前期20天至开花前夕，用5.5KG/亩肥料喷洒，是改良粮食增产的理想肥料。

Description

禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置及其无害化处 理方法
技术领域
本发明属于畜禽养殖废弃物处理技术领域；具体涉及一种禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置及其无害化处理方法。
背景技术
畜禽养殖废弃物经过厌氧发酵后的沼气池残余液(简称沼液)不仅含有丰富的氮、磷、钾等大量营养元素和钙、铜、铁、锌、锰等微量营养元素，还含有丰富的氨基酸、腐植酸、各种水解酶、某些激素等物质或因子，因此沼液具备作为优质有机肥的条件。有机肥主要来源于植物或动物，施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含碳物料。经生物物质、动植物废弃物、植物残体加工而来，消除了其中的有毒有害物质，富含大量有益物质，包括：多种有机酸、肽类以及包括氮、磷、钾在内的丰富的营养元素。不仅能为农作物提供全面营养，而且肥效长，可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性，是绿色食品生产的主要养分。本发明利用的畜禽养殖废弃物为养殖鸡场中的鸡粪，为了防治畜禽养殖污染，推进畜禽养殖废弃物的综合利用和无害化处理，保护和改善环境，保障公众身体健康，促进畜牧业持续健康发展，开发了禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置及其无害化处理方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置及其无害化处理方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置，所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置包括进料泵，所述的进料泵通过管路分别连接第一发酵罐的进料口、第二发酵罐的进料口、第一电动三通阀的进料口，所述的第一发酵罐的出料口、第二发酵罐的出料口分别通过管路连接出料泵的进料口，所述的出料泵的出料口连接第二电动三通阀的进料口，所述的第二电动三通阀的出料口分别连接固液分离机的进料口、第三发酵罐的进料口，所述的固液分离机的出料口分别连接第三发酵罐的进料口、第四发酵罐的进料口，所述的第三发酵罐的出料口连接第一液体流量计的进料口，所述的第一电动三通阀的出料口分别连接第一液体流量计的出料口、第四发酵罐的出料口；
所述的第一发酵罐的出气口连接第一脱硫塔的进气口、所述的第二发酵罐的出气口连接第二脱硫塔的进气口，所述的第一脱硫塔的出气口连接第三电动三通阀的进料口，所述的第三电动三通阀的出料口分别连接真空泵的进料口，第一气体流量计，所述的第二脱硫塔的出气口连接第四三通阀的进料口，所述的第四三通阀的出料口分别连接真空泵的进料口，第二气体流量计，所述的真空泵连接沼气发电机，所述的第一气体流量计连接沼气存储罐，所述的存储罐连接发电机；所述的第二气体流量计连接第三发酵罐。
本发明所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置，所述的第一发酵罐与所述的第二发酵罐之间连接第二液体流量计、第三液体流量计。
本发明所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置，所述的第一脱硫塔与所述的第二脱硫塔相互联通。
本发明所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置，所述的第三发酵罐与所述的固液分离机间设置有第一阀门。
本发明所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置，所述的第四发酵罐与所述的固液分离机间设置有第二阀门。
本发明所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，包括沼气的处理方法和沼液的处理方法，所述的沼气的处理方法为沼气发电，所述的沼液的处理方法为利用沼液制备元素型腐植酸水溶肥料。
本发明所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，所述的沼液制备元素型腐植酸水溶肥料包括如下步骤：
步骤1、按照重量份数为6～10：100的比例将禽类养殖废弃物与水置于第一发酵罐、第二发酵罐中，进行高温厌氧发酵，所述的发酵温度为55℃，发酵过程中的pH值为7.6-7.9，发酵时间为25～35d；
步骤2、将步骤1发酵好的混合物，通过出料泵抽入固液分离机中进行固液分离，分离后的沼液进入第三发酵罐，分离后的沼渣进入第四分离罐，待用；
步骤3、向步骤2中第三发酵罐中分离后的沼液中加入尿素115～125g/L、硫酸铵75～80g/L、磷酸二氢钾100～120g/L、硫酸钾95～110g/L、碳酸氢铵95～100g/L，混合均匀后加入处理后的生物炭，控制所述的生物炭的加入量，使得混合物含水量为55～60％，控制所述的发酵温度为55℃，发酵过程中的pH值为7.6-7.9，发酵时间为25～35d，制得所述的沼液制备元素型腐植酸水溶肥料。
本发明所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，步骤二中固液分离后的沼液的含水量为95％，沼渣的含水量为50～55％。
本发明所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，步骤3中沼液中加入乙二胺四乙酸二钠95～100g/L，加入羧甲基纤维素钠95～100g/L。
本发明所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，所述的沼气发电的方法为按照重量份数为6～10:100的比例将禽类养殖废弃物与水置于第一发酵罐、第二发酵罐中，进行高温厌氧发酵，所述的发酵温度为55℃，发酵过程中的pH值为7.6-7.9，发酵时间为25～35d，发酵过程中产生的沼气经过第一脱硫塔、第二脱硫塔净化后，通入第一沼气发电机、第二沼气发电机进行发电，沼气的气体流量为125～500ml/min。
本发明所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，步骤3中处理后的生物炭为粉碎后的生物炭，粉碎后的生物炭的目数为100～300目，粉碎后的生物炭在与沼液混合前，每1kg生物炭用100ml的复硝酚钠溶液喷洒，所述的复硝酚钠溶液的浓度为质量分数5％～8％。
本发明所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，步骤3中沼液中加入20～100g/L的茶皂素、20～100g/L的二氯异烟酸，茶皂素是一种植物源活性剂，二氯异烟酸是一种抗病性诱导剂。
本发明所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，得到的利用沼液制备元素型腐植酸水溶肥料无恶臭气味，且含有丰富的大量元素和腐植酸，符合国家水溶肥料标准NY1106。增加土壤团聚体和渗透性,改善土壤肥沃度，是一种优良的土壤改良剂和作物生长促进剂，是改良粮食增产的理想肥料。
本发明所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，得到的利用沼液制备元素型腐植酸水溶肥料适用于果树，在花前期20天至开花前夕，用5.5KG/亩肥料喷洒，此用量适用于葡萄，李子，柿子，龙眼，石榴；用2KG/亩肥料喷洒，此用量适用于梨，苹果，桃，荔枝，能够加快植物生长速度，促进生长发育，防止落花落果、裂果、缩果，改善产品品质，提高产量约10％～15％。
本发明可实现沼液的无害化处理与资源化利用，沼液为固液分离前的沼液，可降低沼气工程对发酵产物固液分离的运行成本；以粉碎后的生物炭作为吸附材料，可实现堆肥过程臭味物质减排，同时可促进有机肥堆肥过程的腐植化，提高肥料品质，达到生产大量元素型腐植酸水溶肥料的目的。
附图说明
图1为本发明所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：
一种禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置，所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置包括进料泵1，所述的进料泵通过管路分别连接第一发酵罐2的进料口、第二发酵罐3的进料口、第一电动三通阀10的进料口，所述的第一发酵罐的出料口、第二发酵罐的出料口分别通过管路连接出料泵4的进料口，所述的出料泵的出料口连接第二电动三通阀5的进料口，所述的第二电动三通阀的出料口分别连接固液分离机6的进料口、第三发酵罐7的进料口，所述的固液分离机的出料口分别连接第三发酵罐的进料口、第四发酵罐8的进料口，所述的第三发酵罐的出料口连接第一液体流量计9的进料口，所述的第一电动三通阀10的出料口分别连接第一液体流量计的出料口、第四发酵罐的出料口；
所述的第一发酵罐的出气口连接第一脱硫塔13的进气口、所述的第二发酵罐的出气口连接第二脱硫塔14的进气口，所述的第一脱硫塔的出气口连接第三电动三通阀17的进料口，所述的第三电动三通阀的出料口分别连接真空泵15的进料口，第一气体流量计19，所述的第二脱硫塔的出气口连接第四三通阀18的进料口，所述的第四三通阀的出料口分别连接真空泵15的进料口，第二气体流量计20，所述的真空泵连接第一沼气发电机16，所述的第一气体流量计19连接沼气存储罐21，所述的沼气存储罐连接第二沼气发电机22；所述的第二气体流量计连接第三发酵罐。
本实施方式所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置，所述的第一发酵罐与所述的第二发酵罐之间连接第二液体流量计11、第三液体流量计12。
本实施方式所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置，所述的第一脱硫塔与所述的第二脱硫塔相互联通。
本实施方式所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置所述的第三发酵罐与所述的固液分离机间设置有第一阀门23。
本实施方式所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置，所述的第四发酵罐与所述的固液分离机间设置有第二阀门24。
具体实施方式二：
根据具体实施方式一所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，所述的沼液制备元素型腐植酸水溶肥料包括如下步骤：
步骤1、按照重量份数为6：100的比例将禽类养殖废弃物与水置于第一发酵罐、第二发酵罐中，进行高温厌氧发酵，所述的发酵温度为55℃，发酵过程中的pH值为7.6-7.9，发酵时间为25d；
步骤2、将步骤1发酵好的混合物，通过出料泵抽入固液分离机中进行固液分离，分离后的沼液进入第三发酵罐，分离后的沼渣进入第四分离罐，待用；
步骤3、向步骤2中第三发酵罐中分离后的沼液中加入尿素125g/L、硫酸铵80g/L、磷酸二氢钾120g/L、硫酸钾110g/L、碳酸氢铵100g/L，混合均匀后加入处理后的生物炭，控制所述的生物炭的加入量，使得混合物含水量为60％，控制所述的发酵温度为55℃，发酵过程中的pH值为7.6-7.9，发酵时间为35d，制得所述的沼液制备元素型腐植酸水溶肥料。
本实施方式所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，步骤二中固液分离后的沼液的含水量为95％，沼渣的含水量为55％。
本实施方式所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，步骤3中沼液中加入乙二胺四乙酸二钠100g/L，加入羧甲基纤维素钠100g/L。
本实施方式所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，所述的沼气发电的方法为按照重量份数为8：100的比例将禽类养殖废弃物与水置于第一发酵罐、第二发酵罐中，进行高温厌氧发酵，所述的发酵温度为55℃，发酵过程中的pH值为7.6-7.9，发酵时间为25d，发酵过程中产生的沼气经过第一脱硫塔、第二脱硫塔净化后，通入第一沼气发电机、第二沼气发电机进行发电，沼气的气体流量为125ml/min。
本实施方式所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，所述的沼液制备元素型腐植酸水溶肥料的化学含量如表1所示，其中腐殖酸含量达到37g/l，大量元素含量为310g/l，稀释250倍后的pH为6.5。
表1所述的沼液制备元素型腐植酸水溶肥料的化学含量
腐植酸含量 32g/L--37g/L
大量元素含量 240g/L--310g/L
水不溶物含量 42g/L--46g/L
PH值(1：250稀释) 4.5-6.5
本实施方式所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，制备元素型腐植酸水溶肥料适用于果树，在花前期20天至开花前夕，用5.5KG/亩肥料喷洒，此用量适用于葡萄，李子，柿子，龙眼，石榴；用2KG/亩肥料喷洒，此用量适用于梨，苹果，桃，荔枝，能够加快植物生长速度，促进生长发育，防止落花落果、裂果、缩果，改善产品品质，提高产量约15％。
具体实施方式三：
根据具体实施方式一所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，所述的沼液制备元素型腐植酸水溶肥料包括如下步骤：
步骤1、按照重量份数为6：100的比例将禽类养殖废弃物与水置于第一发酵罐、第二发酵罐中，进行高温厌氧发酵，所述的发酵温度为55℃，发酵过程中的pH值为7.6-7.9，发酵时间为35d；
步骤2、将步骤1发酵好的混合物，通过出料泵抽入固液分离机中进行固液分离，分离后的沼液进入第三发酵罐，分离后的沼渣进入第四分离罐，待用；
步骤3、向步骤2中第三发酵罐中分离后的沼液中加入尿素115g/L、硫酸铵75g/L、磷酸二氢钾100g/L、硫酸钾95g/L、碳酸氢铵95g/L，混合均匀后加入处理后的生物炭，控制所述的生物炭的加入量，使得混合物含水量为55％，控制所述的发酵温度为55℃，发酵过程中的pH值为7.9，发酵时间为35d，制得所述的沼液制备元素型腐植酸水溶肥料。
本实施方式所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，步骤二中固液分离后的沼液的含水量为95％，沼渣的含水量为55％。
本实施方式所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，步骤3中沼液中加入乙二胺四乙酸二钠95g/L，加入羧甲基纤维素钠95g/L。
本实施方式所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，所述的沼气发电的方法为按照重量份数为6～10：100的比例将禽类养殖废弃物与水置于第一发酵罐、第二发酵罐中，进行高温厌氧发酵，所述的发酵温度为55℃，发酵过程中的pH值为7.6-7.9，发酵时间为25d，发酵过程中产生的沼气经过第一脱硫塔、第二脱硫塔净化后，通入第一沼气发电机、第二沼气发电机进行发电，沼气的气体流量为200ml/min。
本实施方式所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，制备元素型腐植酸水溶肥料适用于果树，在花前期20天至开花前夕，用5.5KG/亩肥料喷洒，此用量适用于葡萄，李子，柿子，龙眼，石榴；用2KG/亩肥料喷洒，此用量适用于梨，苹果，桃，荔枝，能够加快植物生长速度，促进生长发育，防止落花落果、裂果、缩果，改善产品品质，提高产量约12％。
具体实施方式四：
根据具体实施方式一所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，所述的沼液制备元素型腐植酸水溶肥料包括如下步骤：
步骤1、按照重量份数为9：100的比例将禽类养殖废弃物与水置于第一发酵罐、第二发酵罐中，进行高温厌氧发酵，所述的发酵温度为55℃，发酵过程中的pH值为7.6-7.9，发酵时间为30d；
步骤2、将步骤1发酵好的混合物，通过出料泵抽入固液分离机中进行固液分离，分离后的沼液进入第三发酵罐，分离后的沼渣进入第四分离罐，待用；
步骤3、向步骤2中第三发酵罐中分离后的沼液中加入尿素120g/L、硫酸铵80g/L、磷酸二氢钾110g/L、硫酸钾110g/L、碳酸氢铵97g/L，混合均匀后加入处理后的生物炭，控制所述的生物炭的加入量，使得混合物含水量为57％，控制所述的发酵温度为55℃，发酵过程中的pH值为7.6-7.9，发酵时间为30d，制得所述的沼液制备元素型腐植酸水溶肥料。
本实施方式所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，步骤二中固液分离后的沼液的含水量为95％，沼渣的含水量为55％。
本实施方式所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，步骤3中沼液中加入乙二胺四乙酸二钠98g/L，加入羧甲基纤维素钠98g/L。
本实施方式所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，所述的沼气发电的方法为按照重量份数为9：100的比例将禽类养殖废弃物与水置于第一发酵罐、第二发酵罐中，进行高温厌氧发酵，所述的发酵温度为55℃，发酵过程中的pH值为7.6-7.9，发酵时间为30d，发酵过程中产生的沼气经过第一脱硫塔、第二脱硫塔净化后，通入第一沼气发电机、第二沼气发电机进行发电，沼气的气体流量为300ml/min。
本实施方式所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，制备元素型腐植酸水溶肥料适用于果树，在花前期20天至开花前夕，用5.5KG/亩肥料喷洒，此用量适用于葡萄，李子，柿子，龙眼，石榴；用2KG/亩肥料喷洒，此用量适用于梨，苹果，桃，荔枝，能够加快植物生长速度，促进生长发育，防止落花落果、裂果、缩果，改善产品品质，提高产量约14.5％。

Claims (10)

1.一种禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置，其特征在于：所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置包括进料泵(1)，所述的进料泵(1)通过管路分别连接第一发酵罐(2)的进料口、第二发酵罐(3)的进料口、第一电动三通阀(10)的进料口，所述的第一发酵罐(2)的出料口、第二发酵罐(3)的出料口分别通过管路连接出料泵(4)的进料口，所述的出料泵(4)的出料口连接第二电动三通阀(5)的进料口，所述的第二电动三通阀(5)的出料口分别连接固液分离机(6)的进料口、第三发酵罐(7)的进料口，所述的固液分离机(6)的出料口分别连接第三发酵罐(7)的进料口、第四发酵罐(8)的进料口，所述的第三发酵罐(7)的出料口连接第一液体流量计(9)的进料口，所述的第一电动三通阀(10)的出料口分别连接第一液体流量计(9)的出料口、第四发酵罐(8)的出料口；
所述的第一发酵罐(2)的出气口连接第一脱硫塔(13)的进气口、所述的第二发酵罐(3)的出气口连接第二脱硫塔(14)的进气口，所述的第一脱硫塔(13)的出气口连接第三电动三通阀(17)的进料口，所述的第三电动三通阀(17)的出料口分别连接真空泵(15)的进料口，第一气体流量计(19)，所述的第二脱硫塔(14)的出气口连接第四三通阀(18)的进料口，所述的第四三通阀(18)的出料口分别连接真空泵(15)的进料口，第二气体流量计(20)，所述的真空泵(15)连接第一沼气发电机(16)，所述的第一气体流量计(19)连接沼气存储罐(21)，所述的沼气存储罐(21)连接第二沼气发电机(22)；所述的第二气体流量计(20)连接第三发酵罐(7)。
2.根据权利要求1所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置，其特征在于：所述的第一发酵罐(2)与所述的第二发酵罐(3)之间连接第二液体流量计(11)、第三液体流量计(12)。
3.根据权利要求1所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置，其特征在于：所述的第一脱硫塔(13)与所述的第二脱硫塔(14)相互联通。
4.根据权利要求1所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置，其特征在于：所述的第三发酵罐(7)与所述的固液分离机(6)间设置有第一阀门(23)。
5.根据权利要求1所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置，其特征在于：所述的第四发酵罐(8)与所述的固液分离机(6)间设置有第二阀门(24)。
6.一种权利要求1-5之一所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，其特征在于：包括沼气的处理方法和沼液的处理方法，所述的沼气的处理方法为沼气发电，所述的沼液的处理方法为利用沼液制备元素型腐植酸水溶肥料。
7.根据权利要求6所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，其特征在于：所述的沼液制备元素型腐植酸水溶肥料包括如下步骤：
步骤1、按照重量份数为6～10：100的比例将禽类养殖废弃物与水置于第一发酵罐、第二发酵罐中，进行高温厌氧发酵，所述的发酵温度为55℃，发酵过程中的pH值为7.6-7.9，发酵时间为25～35d；
步骤2、将步骤1发酵好的混合物，通过出料泵抽入固液分离机中进行固液分离，分离后的沼液进入第三发酵罐，分离后的沼渣进入第四分离罐，待用；
步骤3、向步骤2中第三发酵罐中分离后的沼液中加入尿素115～125g/L、硫酸铵75～80g/L、磷酸二氢钾100～120g/L、硫酸钾95～110g/L、碳酸氢铵95～100g/L，混合均匀后加入处理后的生物炭，控制所述的生物炭的加入量，使得混合物含水量为55～60％，控制所述的发酵温度为55℃，发酵过程中的pH值为7.6-7.9，发酵时间为25～35d，制得所述的沼液制备元素型腐植酸水溶肥料。
8.根据权利要求7所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，其特征在于：步骤二中固液分离后的沼液的含水量为95％，沼渣的含水量为50～55％。
9.根据权利要求7所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，其特征在于：步骤3中沼液中加入乙二胺四乙酸二钠95～100g/L，加入羧甲基纤维素钠95～100g/L。
10.根据权利要求6所述的禽类养殖废弃物高温厌氧发酵无害化处理装置的处理方法，其特征在于：所述的沼气发电的方法为按照重量份数为6～10：100的比例将禽类养殖废弃物与水置于第一发酵罐、第二发酵罐中，进行高温厌氧发酵，所述的发酵温度为55℃，发酵过程中的pH值为7.6-7.9，发酵时间为25～35d，发酵过程中产生的沼气经过第一脱硫塔、第二脱硫塔净化后，通入第一沼气发电机、第二沼气发电机进行发电，沼气的气体流量为125～500ml/min。
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