沼气的应用

沼气的应用

姓名：林磊

班级：14电气工程及其自动化专升本班

学号：2014ZSB010225

1. 引言

沼气是多种有机质（如秸秆、杂草、人畜粪便、垃圾、污泥等）在一定温度、湿度、酸碱度及厌氧条件下，通过种类繁多、数量巨大、且功能不同的各类微生物分解代谢产生的一种可燃性混合气体。主要成分是甲烷（化学式：CH4）。

近几年，能源日趋紧张，而这个话题也已经提到了各个国家的日程上来了，也成为一个世界所关注的话题，各个国家之间相互争夺能源和开发各种新能源；而随着新农村、和谐农村的建设的开始，沼气的使用也逐渐进入了农村的家庭生活之中。并且成为一种实用的能源逐渐被人们所接纳。沼气所最被人所知的就是作为一种燃料。其实沼气除此之外还有别的作用，沼气可以用来照明、发电、养殖、沼液育种、沼渣种菇等等，而且在农村利用沼气，不仅解决了日常生活中的问题而且还实现了农村的“一建三改”，改变了农村脏、乱、臭的问题。

目前，沼气已成为我们农村日常生活中所熟知的一种燃料了，在我们的生活中有着非常重要的作用。清楚的了解农村沼气的开发现状和制约因素对于我们更好的利用沼气有着极其重要的特殊的意义。

2.农村沼气的开发现状

2.1 沼气的整体发展情况

很久以前，人们就发现了沼气，但对沼气微生物的研究仅有一百年时间。1776年，意大利科学家沃尔塔通过分析，测定沼气的主要成分为甲烷和二氧化碳。1781年，法国科学家穆拉发明人工沼气发生器。之后，沼气逐渐被人们所利用。八十年代中后期，随着沼气生产使用技术的日趋完善，沼气生产发展较快，一些大型沼气工程也有了迅速发展。

2.2沼气形成一般原理

沼气是有机物质在隔绝空气和保持一定水分、温度、酸碱度等条件下，经过多种微生物(统称沼气细菌)的分解而产生的。沼气细菌分解有机物质产生沼气的过程，叫沼气发酵。这是沼气产生的基本原理，即厌氧机理。

2.2.1发酵装置

发酵池是沼气产生的场所。发酵池是一个严格密闭的发酵装置，是人工制取和贮存沼气的一种设备。主要由发酵室、进料口、出料口、水压箱、活动口（水封圈）、活动盖、导气管等组成。人畜粪便、农作物秸秆、厨房废弃物等有机材料从进料口进，在发酵室内通过厌氧发酵产生气体，再通过导气管导出，进入净化装置。

2.2.2净化装置

从厌氧沼气池中出来的沼气中含有大量的水气、粉尘杂质、硫化氢等有害气体。导出的沼气经过其水分离装置初步脱水除尘后然后进入脱硫塔净化器，利用合理的反应条件可经济地将沼气中的硫化氢脱至200ppm以下，脱硫后的沼气进入沼气增压泵进行增压输送，再用来电灯照明、烧水做饭等。目前有些脱硫净化器和增压泵合二为一了。

2.2.3沼气池的建造

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3.1材料情况

一种是用砖水泥建筑，二是用金属模具，再用水泥建造，三是用橡胶模具。

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3.2 原料情况：

目前大多的户用型沼气的原料就是人类和动物的粪便（动物主要是猪）其他的原材料很少应用。

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3.3地理情况：

沼气池的厌氧发酵是需要一定的温度、湿度、酸碱度和厌氧条件下。这样对沼气池建造的地理有一定的要求。一般来说沼气池里的温度越高，密闭的空间，湿度适中，酸碱度适中对发酵是最好的效果。

2.2.4沼气的应用

经过净化处理后的沼气可用来利用，沼气的应用也很广泛了，目前也生产了很多有关沼气的产品。如：沼气灯、沼气热水器、沼气发电机，沼气灶等等。

2.2.4.1沼气使用优点

第一，提高了农民的生活质量和生产效率。以前农村做饭都是拾柴烧火，每天都要忍受着烟熏火燎的状况，而且每天还要花时间拾木柴，浪费了大量的时间且又不方便。虽然目前电器的发展也很迅速，像电饭锅电炒锅等，也给人们带来了方便，但是目前电的使用也很紧缺，主要用的还是煤发电，最终消耗的还是一次能源的使用。使用的成本很高。随着沼气的发展，用沼气做饭、照明或做动力燃料, 发电、烧锅炉等效果也十分显著, 深受农民欢迎。利用沼气做动力燃料，清洁无污染, 制取方便, 成本又低, 既能为国家节省石油制品, 又能

降低作业成本, 开辟了新的动力资源, 是实现农业现代化的一项重要措施。

第二，广泛施用沼肥提高作物成活率。由于人畜粪便及秸秆经过密封发酵后, 在生产沼气的同时,会产生一定量的沼肥, 沼肥中因存留丰富的氨基酸、B 族维生素、各种水解酶、某些植物激素和对病虫害有明显抑制作用的物质, 对各类作物均具有促进生长、增产、抗寒、抗病虫害的功能。施用沼肥可以有效地改良土壤性状, 提高农作物的质量和产量, 用沼肥完全取代化肥, 还能生产出符合国际市场准入标准的无公害有机蔬菜, 不但节省化肥、农药的喷施量, 也有利于绿色产品生产。

第三，发展畜禽养殖和作物种植。发酵产生的沼气可做燃料产热发电, 沼肥是作物良好的有机肥料, 通过沼肥沼渣施种的作物绿色无污染, 加工成畜禽饲料后喂养的效果十分突出, 个个健壮肥硕,充分缓解了“ 三料” ( 燃料、饲料和肥料) 之间的矛盾, 促进了畜牧业和种植业的发展。

第四，节省劳动力和资金。大力发展沼气技术,可使过去农民拣柴、运煤花费的大量劳动力节省下煤、买化肥、买农药的费用, 使利用沼气的农户减少日常的经济开支, 得到了实惠。

第五，发展利用沼气技术是卫生环境工作的一项重大变革。消灭血吸虫病、钩虫病等寄生虫病的工作重点, 就是要从搞好人畜粪便管理入手, 发展利用沼气技术, 人畜粪便投入到沼气池密封发酵, 粪便中寄生虫卵可以减少95%左右, 不仅使农民居住的环境卫生大有改观, 而且还能控制和消灭寄生虫病, 为搞好农村除害灭菌工作找到新的途径, 有利于减少和控制畜禽疫病的传播。近年来, 国内外口蹄疫、禽流感等大规模畜禽疫情频繁发生, 敲响了加强畜禽疫病防控的警钟。控制畜禽疫病必须从多方面入手, 创造良好的养殖发展环境, 其中包括改善家庭的生产经营环境。沼气化处理过程可以杀灭有机废物中的各种致病菌, 具有极好的消毒清洁功能, 使用沼气池产生的沼液代替清水冲洗畜禽圈舍, 也可以达到较好的消毒效果, 沼气技术的推广利用, 为改善家庭生产、生活小环境创造了条件,因而也为阻断各种畜禽疫病的传播创造了有利条件, 是加强畜禽疫病防控工作不可缺少和忽视的重要环节。

3.农村沼气发展的制约因素

3.1社会背景的制约

在这个大的社会环境中，目前户用沼气技术推广主要是政府下达指标任务和补贴建池。并且建池补助资金多以配件形式供给。难免形成市场垄断而在市场经济时代仍行计划经济之策，这无疑会制约沼气业的发展。

3.2农户自身认知水平的制约

第一，资源状况和观念意识低。当前农村住户以五口之家居多，不愿饲禽养畜，经济意识的改变和农业比较收益的低下，使得青壮年劳动力多外出打工。

第二，农户自身沼气池的建造和维护技术有限。很多农户对于建造沼气池的技术都不清楚，或是含糊不清，有的农户把沼气池的建造和沼气的使用想的很难，觉的是什么很高深的技术，不感接触。尤其是对于夏天温度较高时沼气充足，沼气池中的气压较大，对于这时的安全问题都不知道怎么解决。而冬天沼气不足的原因也不清楚。

3.3沼气技术本身的制约

第一，科技水平和经济条件低的制约作用。

第二，综合收益热量条件决定了靠自然温度发酵的沼气生产效率和产量。

3.4经济的制约

经济落后地区信息闭塞。民众文化水平偏低，对有一定科技含量的户用沼气利用及其管理技术接受能力有限，存在的诸多问题导致沼气池及其配件短期运行后即闲置而成“摆设”。经济贫困生态环境恶劣的地区，用户经济承受能力低，推广沼气技术进程中的“三结合”配套、综合开发应用等建设内容多，一次性投资大，制约了先进技术成果的转化与应用。而在经济相对发达的地区，富裕起来的农民追求快捷和清洁的消费方式，商品能源的替代使生物质能出现相对过剩，焚烧秸秆等引起对环境的破坏。同时，户用沼气池作为小型能源设施，投资回收慢且时间长，缺少融资渠道也制约着户用沼气技术的大规模发展。

3.5政府部门的制约

第一，国债补助政策制约农村沼气发展的整体推进。目前，按照国家相关部委的规定，能享受国债补助的农村沼气，必须是农业部统一立项并规划的项目区，项目区以外的沼气建设不能享受国债资金的补助。这一政策严重影响了农村项目区以外的愿意发展沼气的农民的积极性，制约着农村沼气发展工作的整体推进，也形成了政府发展农村沼气雷声大，雨点小的政策问题。

第二，限量的必须成片的沼气发展规定脱离了农村工作实际。

第三，国家发展沼气的补助政策让农民产生质疑。

第四，是相对独立的工作机制影响农村沼气发展的整体活力。农村“一池三改”户用型沼气的发展涉及农业、卫生、村建、环保等部门的工作，这些部门都不同程度掌握着农村改水、改厨、改厕等改善农村生态环境的资金。

4.总结

通过对农村沼气的开发现状和制约因素的研究，让我深刻的体会到农村沼气是一个很有实用价值的项目，并且也是一个真正惠农的项目。他改变了农村一直以来存在的“脏、乱、臭”的现状，并且也可以将养殖、沼气、种植有机的结合在一起。不仅可以提高种植的产量，还可以防止农村的病虫害问题和节约大量的劳动力和时间。给农户的生产和生活带来了便利，对环境也起到了保护作用。

虽然沼气的使用和沼气池的建造工艺也经历了一个相对漫长的时间，但是他仍让还是一个相对不成熟的项目，各个方面都还存在问题。要想让它更好的发挥其作用，我认为可以从以下几个方面进行：首先，应该深入的宣传，广泛地发动农户们积极的认识沼气和沼气池的建造。让他们深入的了解沼气使用的优点和在建造沼气池、使用沼气的优惠政策，还可以组织他们去参观沼气池，激发他们的学习的积极性。其次，组织好沼气池建造和使用技术的培训工作。提高农户们的认知和实践技术水平，特别是在沼气池的建造工艺、使用、沼气池的维护和清洗、沼渣的利用等一个比较系统的学习和掌握。再有，就是沼气池建造的原料（如模具、还有沼气应用的燃具、热水器、发电机等材料）的市场化，让农户们可以方便的购买到这些材料。最后，政府部门应该组织好技术支持和后勤服务，应该把工作落到实处。将三维一体的沼气（养殖——沼气——种植）更好的推广和应用。

总之，沼气的应用不仅可以提高农户们生产生活的便利，还可以提高农户们的收益。真正的搞好和解决三农问题，真正的实现社会主义初级阶段新农村的建设。