秸秆沼气技术
浅 谈 秸 秆 沼 气 化 技 术
农资1111班
郑雨漩
201111311131
背 景
自大型联合收割机逐步推广以来,农民处理秸秆的主要途径变为直接在田间燃烧,给大气造成污染,或将其填入地边的沟河,使沟河乌黑发臭,鱼虾绝迹,地下水严重污染,威胁农民的饮水安全。
原 因
① 麦茬高度太大 由于机械原因,大型联合收割机作业后的麦茬较高,一般在20cm以上。
② 农村大量青壮年外出打工 农村约有50%-70%不等的人口外出打工,返乡收麦的农民工希望快速高效的完成麦收,以便尽快返回工地。
③ 秸秆作为燃料的需求大幅下降 农民开始使用煤炭,电炉等其它能源,使秸秆作为燃料的比例大幅下降,同时大量人口外出使得秸秆作为燃料的需求大幅下降。
④ 农民认识不足 农民环保意识差,对燃烧秸秆的危害认识不足。
危 害
① 造成严重的能源浪费 小麦秸秆燃烧的热值为1.3343×10-4KJ/kg,计算中国约3亿亩麦田可产生秸秆,可产生的能
量约1.6×10-15KJ相当于4.4×10-11度电,直接焚烧秸秆将造成十分巨大的能源浪费。
② 降低了土壤中的养分及有机质含量 秸秆中含氮,磷,钾,有机质,燃烧有机质氮磷等元素生成气体会发到大气,仅有少量的钾留在土壤中,使土壤肥力严重降低。同时秸秆燃烧时杀死了许多土壤中的有益微生物和昆虫,如消化细菌,破坏了农田生态系统,造成土壤板结,造成农业减产。
③ 烧伤农作物引发火灾 秸秆燃烧必不可避免的会将相邻地块中的其它农作物或田边地头的树木烧伤烧死,造成较大的经济损失。
④ 影响交通 秸秆燃烧时,产生大量烟雾,使能见度降低,对公路铁路民航等交通运输部门造成重大影响,并引起了一些交通事故,造成生命财产的损失。
⑤ 环境污染
概 念
我国不但是一个产粮大国,也是秸秆生产大国,秸秆年产量约7亿吨。河南省是以生产小麦、玉米、花生、水稻等农作物为主的农业大省,其秸秆资源丰富。秸秆发酵制沼气就是秸秆有效利用的一种方式,秸秆沼气的发展不但解决了秸秆利用率低的问题,而且提供了廉价清洁能源。
秸秆沼气:利用沼气设备,以秸秆为主要原料,在严格的厌氧环境和一定的温度,水分,酸碱度等条件下,经过沼气细菌的厌氧发酵产生
的一种可燃性气体。
分 类
农村户用秸秆沼气,池容8~12立方米,以农户为建设单元,沼气自产自用。
秸秆生物气化集中供气,属于中小型沼气工程,池容一般100~200立方米,以自然村为单元建设沼气发酵装置和储气设备等,通过管网把沼气输送到农户家中。
大中型秸秆生物气化工程,池容一般在300立方米以上,主要适用于规模化种植园或农场秸秆集中处理,所产沼气主要用于发电。
工 艺 流 程
人们要想有效地获得利用沼气,就必须满足生成沼气的7个条件:严格的厌氧环境、足够和优良的接种物、必要的发酵温度(8-60℃)、适宜的酸碱度、适宜的原料浓度和碳氮比、坚持不懈的搅拌、严防加入抑制剂。
操 作 要 点
一、秸秆铡短
用铡草机将秸秆铡成3-6cm;玉米杆则需要用具有揉搓功能的秸秆揉搓机粉碎。每立方米沼气池需秸秆50kg以上。
二、秸秆润湿
将铡好的秸秆加水进行润湿(比例1:1),操作时边加水边翻料,最好用粪水,润湿要均匀。润湿15~24小时,用塑料布覆盖,以利秸秆充分吸水。
三、原料拌制
用1kg菌剂和5kg碳铵(以8m3为例,400kg秸秆),分层均匀撒到已润湿的秸秆上。边翻、边撒、边补充水分,将秸秆、菌剂和碳铵进行拌和,一般需要翻两次使之混合均匀。补充水量320~400kg,地面无积水,用手捏紧,有少量的水滴下,保证秸秆含水率在65~70%。
四、秸秆收堆
将拌匀的秸秆自然收堆,堆宽1.2~1.5m,堆高为1~1.5m(按季节不同而异),热天宜矮、冬天宜高。并在料堆四周及顶部每隔30~50cm
用尖木棒扎孔若干,以利通气。
五、秸秆堆沤
用塑料布覆盖,防止水分蒸发和下雨淋湿,覆盖时在料堆底部距地面留10cm空隙,以便透气、透风。待堆垛内温度达到50℃以上后,维持3天。当堆垛内能看到一层白色菌丝时,秸秆变软呈黑褐色即可。堆料即可入池。
六、混料入池
将堆沤好的秸秆趁热直接由天窗口加入,同
时加入碳铵和接种物;为保证加入均匀,应先进一部分秸秆,再进一部分接种物,如此反复直至进完为止。
七、补水封池
最后补水(温水)至零压水位线处,并在池内料堆上用长杆打孔若干,保证出气顺畅。过于偏酸或过于偏碱的水应调节好酸碱度后再使用。
调节方法:偏酸应加入草木灰或澄清的石灰水溶液,偏碱加醋酸可以调节。用无杂质、砂石的黄粘土摔打揉熟后封池。
八、点火试气
放气2~3天,把杂气排完,开始试火,若点不着,继续放气,直至点着。先用火机在灶具上点试气(甲烷含量在30%上火机能点着)。烧1~2天后,才能在灶具上打着火(甲烷含量在55%以上),正常用气,秸秆沼气启动成功。
九、补充原料
对于以秸秆为主原料的沼气池,随着沼气的利用,秸秆会有一定消耗,沼气池运行中产气量出现较大波动时,应进行经常性搅拌。一般在产气量不能维持每天正常使用时(4个月以后),可适当补加一部分堆沤好的秸秆。
补料时应坚持先出后进、少量多次的原则;
出料应观察压力表变化情况,压力表接近零时停止出料,防止出现负压损坏池体。
十、大出渣料
在沼气池运行6~8个月之后,池中秸秆消耗殆尽,需要大出料(结合农时)。在保证沼气池内无沼气残留的情况下,可将天窗盖打开用齿钯将上层部分耙出,中部、底部相对较稀的部分,可用真空抽渣车直接吸出。注意:出料时保留底部三分之一沼渣和沼液,留待下次进料做接种物使用。
效 益 分 析
一、能源效益
8-10立方米沼气池年产沼气450立方米,解决3-5口之家农户10-12个月的生活燃料,节煤约1吨(约合近1600块煤球)价值约800余元,节电100度约60元,合计将近1000元。
二、经济效益
一方面与农业生产相结合,气肥、沼气储粮、沼渣肥田栽蘑菇养蚯蚓、沼液浸种、喂猪等,改善品质增加收入。另一方面促进养殖业发展,增加收入。
三、生态效益
缓解能源紧张,减少树木砍伐,保持和恢复森林植被,促进生态环境的改善。
四、社会效益
减轻劳动强度,解决部分剩余劳动力,劳动消费,增强农民科技意识。
五、环卫效益
改善农村卫生环境,提高农民的健康水平。
影 响 因 素
政策不完善
技术不成熟
宣传不到位
政策不完善 据调查,国内秸秆沼气建设重视程度不够,投资力度不大。政府应重视秸秆沼气工作的建设发展。在政策上,制定相关政策,确保秸秆沼气的发展能得到政府和企业的大力支持;在资金上,加大对秸秆沼气的补贴扶持力度。通过政府对生态用电电价的补贴,农户在沼气发电上网上得到了实惠,有力的促进了生态能源的开发利用。
技术不成熟 一方面,秸秆成分中缺少氨磷,不利于微生物的生长,因此利用秸秆制沼气在一定程度上增大了微生物分解的难度,现在所
采用的发酵技术还不能够完全满足秸秆沼气发展的需要,只能在小范围内实施应用。另一方面,秸秆沼气应用实践的受挫,导致秸秆发酵制沼气的研究受挫,因而应注重培养秸秆沼气的专业技术人员,尽快开发出便捷、经济的秸秆发酵技术,以科研促进生产。
宣传不到位 秸秆沼气是近几年新兴的生物质能源,农户对此认识不足,主要是宣传力度不够和示范性工作不到位。政府应鼓励技术人员下乡宣传,耐心真诚地向农户讲解秸秆综合利用的前景和他们所获取的利益,传授简便、实惠的秸秆沼气发酵技术,同时,要选择示范村,让农户看到效果。把农业副产业变成重要农产品,提高秸秆的市场价值,用效益吸引农民自觉参与秸秆沼气的建设和利用工作,从根本上解决秸秆整体利用率低的问题。
应 用 前 景
我国经济正处在高速发展的阶段,对资源需求量逐步增大,而我国人均资源量却远远低于世界平均水平,因此秸秆沼气在一定程度上将解决煤、石油等燃料的需求量,为突破我国经济发展的资源瓶颈做出重大贡献,为缓解环境压力,推动社会可持续发展方面发挥重要作用。
综合开发秸秆发酵制沼气的产业链,使沼气成为真正为农民服务的高效清洁能源,农民致富的便捷之路。同时应该积极借鉴国内外成功的经验,综合各地的实际情况,开发出一套真正实用的秸秆发酵制沼气技术。注重新技术的推广和利用,加强政府的引导和鼓励作用,使沼气的发展向纵向推进,进而推动社会主义新农村的建设。
秸秆厌氧干发酵产沼气关键技术及问题探讨
201 1年第4期 总第236期 中国农机化 Chinese Agricultural Mechanization No.4,2011 Total No.236
秸秆厌氧干发酵产沼气关键技术及问题探讨冰
朱德文 ,曹成茂 ,陈永生 ,李瑞容 ,曲浩丽
(1.农业部南京农业机械化研究所,南京,210014;2.安徽农业大学工学院,合肥,230036)
摘要:秸秆厌氧千发酵研究在中国已有十多年的历史,但由于种种原因至今还没得到大规模推广应用.本文介绍了秸秆厌
氧千发酵技术特点和产气机理,系统地阐述国内外秸秆厌氧于发酵技术发展现状、存在问题及发展前景。并提出了解决这 些技术难题的办法和秸秆厌氧干发酵规模化发展的模式和建议
关键词:秸秆;厌氧f发酵:技术:探讨 中图分类号:¥216.4 文献标识码:A doi:10.3969 ̄.issn.1006—7205.2011.04.014
朱德文,曾成茂,陈永生,李瑞容,曲浩丽.秸秆厌氧干发酵产沼气关键技术及问题探讨[J】.中国农机化,2011,(4):56~59
ZHU De—wen,CAO Cheng—mao CHEN Yong—sheng,LI Rui-rong,QU Hao—li.Key technologies and discussion of the straw
dry~anaerobic fermentation【J].Chinese Agricultural Mechanization,201 1,(4):56 ̄59
0 引言
自20世纪中后期以来,由于世界性的石油、煤炭
等化石能源紧缺危机的加剧及由此引起的环境污染
问题,很多国家都越来越重视可再生能源的重要地位 和作用,不惜投入巨资。研究开发新的可再生能源技
术,努力提高可再生能源在整个能源所占份额,以减
轻对石油、煤炭等不可再生能源的依赖 。我国是世
界上可再生能源原料产出量最大的国家.每年农业固 体废弃物产量大约40多亿t,其中畜禽粪便30亿t,
秸秆厌氧干发酵产沼气关键技术及问题探讨(2)
2011年第4期总第236期巾同农机化ChineseA酣culturalMechaniz撕onNo.4.2011TotalNo.236
秸秆厌氧干发酵产沼气关键技术及问题探讨
朱德文1,曹成茂2,陈永生1,李瑞容1,曲浩丽,
(1.农业部南京农业机械化研究所,南京,210014;2.安徽农业大学工学院,合肥,230036)
摘要:秸秆厌氧干发酵研究在中国已有十多年的历史,但由于种种原因至今还没得到大规模推广应用,本文介绍了秸秆厌
氧干发酵技术特点和产气机理,系统地阐述国内外秸秆厌氧干发酵技术发展现状、存在问题及发展前景。并提出了解决这些技术难题的办法和秸秆厌氧干发酵规模化发展的模式和建议。
关键词:秸秆;厌氧干发酵;技术;探讨
中图分类号:S216.4文献标识码:Adoi:lO.3969,j.i88n.1006—7205.2011.04.014
朱德文,曹成茂,陈永生,李瑞容,曲浩丽.秸秆厌氧干发酵产沼气关键技术及问题探讨阴.中国农机化,2011,(4):56~59
ZHUDe—wen,CA0Cheng—mao,CHENYong—sheng,IJIRui—mng’QUH∞一li.Keytechnolo矛esaIlddiscussionofthestraw
dry—aIlaembicfennentation叨.ChineseA卵culturaJMech锄ization,201l,(4):56~59
O引言
自20世纪中后期以来,由于世界性的石油、煤炭
等化石能源紧缺危机的加剧及由此引起的环境污染
问题。很多国家都越来越重视可再生能源的重要地位
和作用,不惜投入巨资,研究开发新的可再生能源技术.努力提高可再生能源在整个能源所占份额,以减
轻对石油、煤炭等不可再生能源的依赖Il'2】。我国是世
界上可再生能源原料产出量最大的国家,每年农业固
体废弃物产量大约40多亿t,其中畜禽粪便30亿t,农作物秸秆7亿多t,蔬菜废弃物1—1.5亿t。乡镇生
农作物秸秆能源化利用技术模式
农家科技29农作物秸秆能源化利用技术模式
多年来,辽宁地区以种植玉米、水稻等经济作物为主,农作物秸秆产量丰富。2021年辽宁农作物秸秆年产量约2667.38万吨,可收集量约2387.37万吨,利用量约2194.40万吨,秸秆综合利用率达91%以上,燃料化利用约593.66万吨(约占比22%)。在秸秆“五化”利用中,秸秆能源化在辽宁地区发展呈增长趋势,对比其他利用方式的“饱和”状态,消耗本地区剩余秸秆的潜力巨大。为此,应通过发掘本地区适用技术模式,推动秸秆能源化利用,发挥生物质能在农业农村绿色低碳发展中的积极作用。一、主要技术模式(一)秸秆固化成型技术秸秆固化成型技术是将秸秆等进行物理转化的技术。在一定条件下,将秸秆等生物质收捡加工,压缩打捆成块(包)状、棒状、颗粒状等成型燃料,用于生物质户用采暖炊事炉具或专用集中供热锅炉使用。秸秆固化成型技术主要流程为:秸秆→粉碎压块(捡拾捆包)→制备成型燃料(颗粒、圆包、方包)→燃烧(供热)→达标排放。生物质固体成型燃料具有生物质资源丰富,制备技术成熟、成本适中;热值在3500~5000千卡,比传统燃料的燃烧效率高3~4倍,与散秸秆相比,体积缩小了6~8倍,密度可达到每立方米800~1400千克,便于存储和运输;污染物排放浓度较低,燃烧后剩下的灰分还可回收作肥料。(二)秸秆热解气化技术秸秆热解气化技术是将秸秆等进行化学转化的技术。秸秆等生物质燃料在高温及缺氧条件下,热解产生以一氧化碳、氢和甲烷为主要成分的可燃气体。秸秆热解气化技术主要流程为:秸秆→热解气化制气→燃气二次燃烧→除尘净化处理→废气排放管→达标排放。热解气化过程中温度在300~400℃时,生物质就可以释放出70%左右的挥发组分,主要产物是可燃的低分子化合物,经检测废气、烟气等均符合环保要求,生物质灰渣还可直接还田。(三)秸秆沼气综合利用技术
秸秆沼气综合利用技术是将秸秆等进行生物转秸秆打捆现场作业
Copyright©博看网. All Rights Reserved. 农家科技30化的技术。以秸秆等为原料,加入含氮元素原料,通过特定发酵设备,利用微生物混合厌氧消化过程,回收生物质能。秸秆沼气综合利用技术主要流程为:秸秆→加入粪污(原料+添加剂)→厌氧发酵→产气产肥。其中,发酵方式分为干式与湿式,发酵过程中可增加翻抛机翻;秸秆与粪污接种比为0.5时产气率最高。此外,可通过优化协同发酵条件,达到厌氧消化功效,降低畜牧业甲烷排放。二、应用路线(一)农村户用炊事取暖近年来,秸秆固化成型技术正逐步形成地区规模化、产业化,使用生物质成型燃料的清洁炉具不仅燃烧充分且无烟无尘,还节省空间,一次投料可较长时间燃烧,大大增强农户炊事、取暖便利性。成型燃料生产厂家一般在县域生产经营,秸秆等生物质材料供给稳定,农户购买便捷、使用意愿强,形成良性用能循环。此外,将节能炊事采暖炉具、新型节能炕、水暖空调、暖气打包形成了“四位一体”立体供暖模式,彻底解决了炕热屋冷的状况,四者结合可使室内温度迅速升到20℃以上。(二)农村村镇集中供热供气随着农村城镇化发展,为解决村镇集中供热需求,以秸秆等生物质成型燃料的打捆直燃集中供热技术被广泛应用,不仅为乡镇楼房场所等提供集中供暖,还用于粮食烘干、种植养殖、饲料等多种生产经营。同时,通过探索秸秆收储运体系建设,完善县域市场化运作模式,打造出“供暖企业+合作社运管+农户参与”模式,合理兼顾各方利益,实现多方互利共赢。此外,受政策补贴影响,以秸秆为主的生物质发电项目并网运行,大多电厂收购秸秆捆包用于减少传统火力发电,同时降低自身“碳排放指标”。(三)农村固体废弃物热处理除秸秆气化运营外,秸秆热解气化技术更多用于农业作物秸秆、尾菜、农村可燃生活垃圾等可燃固体废弃物热处理。对比传统处理方式为填埋和焚烧,实现了“村头地块”热处理。秸秆等不需破碎,直接装入热解气化焚烧处理装备内进行热解气化制气和燃气二次燃烧处理,避免了因收集、运输、破碎等产生的消耗。同时减少了环境污染及疾病传播、火灾等安全隐患,是秸秆能源化在新时期改善农村人居环境的新利用方式。(四)农村规模“气肥”联产农村规模“气肥”联产是沼气综合利用转变应用思路的成果,结合畜牧业规模养殖,利用秸秆等与粪污进行厌氧发酵产生“气肥”处理大量畜禽粪污,达到无害化处理利用。以CSTR(全混合厌氧反应)工艺,加装发电机组,通过产生生物质气及有机肥,实现秸秆能源化利用,主要为区域村屯农户供气,并向田地输送沼液等有机肥。三、发展前景分析秸秆固化成型技术在辽宁地区既可满足农户日常采暖、炊事,又能为村镇集中供热供气,配套新型节能炉具类型多样,安全环保可靠,成型燃料(秸秆含水量35%以下)均可正常燃烧,热效率达85%以上。同时,秸秆成型燃料燃烧的碳排放基本等同于作物生长期吸收量,是农业农村领域减排固碳的可行方式之一,能够处理辽宁地区秸秆利用潜力所在。秸秆热解气化技术在辽宁地区克服了生物质气化技术对物料的规格要求(粒径50~100毫米)和气化物料种类单一(单类秸秆)问题,实现了处理能力0.5~50吨/天,气化物料无粒径要求(不需破碎),气化物料种类多样化,气化率达70%以上。在农村用能发生巨大转变的新时期,常见的秸秆气化站已逐渐淘汰,该技术可在处理农村生活垃圾、改善农村人居环境方面加以应用。秸秆沼气综合利用技术在辽宁地区推广应用较早,但受北方地区气候寒冷、沼气发酵原料限制、农村劳动力不足等因素的影响,辽宁户用沼气池及沼气工程保有量逐年下降,大量停用、废弃。近年来随着畜禽养殖集约化发展,该技术主要用于大中型沼气工程项目和规模化养殖场的畜禽粪污处理,是生物质能在辽宁农村地区的一种补充。总之,秸秆能源化开发利用应遵循“属地就近就便生产利用”原则,围绕农村农户实际需求,明确本地区技术模式发展方向和目标,提升技术水平,建立服务体系。110031 辽宁省农业发展服务中心 崔向冬Copyright©博看网. All Rights Reserved.
发展秸秆沼气产业 推动低碳经济发展
躺 蛳释 棼 黼 i产业论坛奠 发展秸秆沼号产业推动低碳经济发展 李砚飞 河北省青县新能源办公室 沼气技术是近些年国家确立的重点研究和推广项目之 。秸秆沼气技术,主要是利用玉米、小麦、高梁、豆类等 农作物秸秆采用中高温高浓度发酵工艺制取沼气的新技术, 所产生的沼气作为农民生活用能,也可替代天然气、液化石 油气、煤气等用于工业生产。其工艺流程为:以搅拌机、泥 浆泵为动力,将秸秆同其它辅料按照一定比例混合均匀加水 搅拌后,经过进料口,通过泥浆泵将发酵原料打入沼气发酵 罐,在30℃~55℃和PH6.8~7 5的环境下进行发酵产气。 其过程如下:秸秆一粉碎一加菌种及添加剂一加入40~60oc 热水一搅拌一打入发酵罐一产气一脱水一脱硫一入储气罐一 输配系统一居民或工业使用。 青县秸秆沼气技术真正实现了工厂化生产,管道化供应 沼气,杜绝了秸秆就地焚烧和农村秸秆乱堆乱放,农民做饭 不再是烟熏火燎,改变了传统的生活方式,改善了村庄环 境,在农村看到了“不见炊烟起,但闻饭菜香”的情景。该 工程技术是新农村、新民居和城乡一体化建设的必然需求。 2007年9月经成都沼科所对东姚庄村沼气工程检测后,给出 的结论是:每投入1kg秸秆可以产生沼气0与m。左右,该工程 技术达到实际运行水平,可以推广使用的评审意见。2010年 1月,成都沼科所对耿官屯村沼气工程检测结论是:池容产 气率达到1_2以上。 201 0年6月25日河北省秸秆沼气项目建设现场会议在青 县召开,与会人员对青县钢板焊接的沼气工程给予充分肯 定。近年来农业部规划设计研究院、沼科所、河北省科学 院、中国农大、首都师大、沈阳农大、河南农大、武夷大学 等全国各地大专院校科研机构,到青县参观考察的专家、教 授达600多人次,全国人大、中组部、农业部以及省市各级 领导、专家和同仁参观考察1 l2万余人次。通过近几年的试 验、示范,秸秆沼气技术初见成效,取得了一定的经济、社 会和生态效益,已经带动了;,-tiP_.乃至全国秸秆沼气技术的发 展。 一、青县秸秆沼气工程发展现状 青县位于沧州市北部,辖6镇4乡1场,345个行政村, 全县总耕地5 5万hm (82.5;5-亩),全县农作物常年种植面 积为5万hm (75万亩)左右,主要以小麦、玉米、棉花为 主,是一个典型的种养结合的农业大县,秸秆资源丰富。青 县新能源战线的技术人员经过多年的研究、试验,1999年 攻克了纯秸秆很难制取沼气的技术难题。2005年,在东姚 庄村建成400m。秸秆沼气工程并为该村明发食品厂供气。 2008年由河北耿忠生物质能源开发有限公司,开始动工兴 建耿官屯村大型秸秆沼气集中供气工程。河北耿忠生物质 能源开发有限公司在通过外出考察后,经认真讨论分析认 为混凝土浇筑、搪瓷钢板拼装等模式沼气工程落后于钢板 焊接的沼气工程,进而完善了钢板焊接的发酵罐、储气罐 工艺,优化了沼气净化、输配、计量、防负压等设施,在 对青县的秸秆沼气工程进行了规范和提高基础上,形成了 青县钢板焊接模式沼气工程。 截止目前,东姚庄村、耿官屯村两处沼气工程已正常 运行多年,王胜武屯村启动点火成功并为村民供气,范官 屯村、陈缺屯村主体工程均已经竣工,具备了启动运行条 件。耿官屯村沼气工程满足了1600户居民做饭、800人同时 就餐的喜庆大厅厨房做饭以及河北耿忠生物质能源开发有 限公司1 1 OOm 办公楼取暖用气;东姚庄村沼气工程满足了 东姚庄600多户居民、东姚庄村食品厂、下马厂村食品厂生 活、生产用气。5处沼气工程满负荷运行后,可满足8000户 以上居民用气。 二、成功经验 1、成立组织,加强领导。 青县县委、县政府坚持把发展秸秆沼气工程作为全县 新农村建设的重点工作,作为新民居和城乡一体化建设的 一项重要内容。2005年,县政府就成立了主管县长任组 长,农业局局长任副组长,财政局、安监局等有关部门一 把手为成员的“秸秆沼气工程建设领导小组”,专门组 织、协调全县秸秆沼气工程建设事项。2009年县政府成立 了由县政府主管副县长为指挥长,农业局长为副指挥长, 监察局、财政局、发改局、安监局、质监局、审计局、国 土局、气象局、环保局等部门和相关镇一把手为成员的青 县秸秆联户沼气建设项目工程指挥部,指挥部下设办公 室,办公室设在农业局。指挥部负责组织、协调全县秸秆 联户沼气项目的具体实施。各部门及有关镇各司其职、各 负其责、密切配合,确保了项目的顺利实施。项目建设指 挥部不定期召开调度会议,协调解决施工中出现的新情 新能源产业 1 1
ppt文字版
我国秸秆沼气工程发展现状与趋势
目录:
❖
1、引言
❖ 2、我国秸秆沼气发展现状
❖ 3、秸秆沼气工程的发展趋势
❖ 4、结语
1、 引言
我国是农业大国,每年生产农作物秸秆7亿吨左右,其中4亿吨的秸秆可作为能源利用。秸秆中含有大量有机质、氮磷钾和微量元素,利用秸秆沼气技术分解秸秆产生沼气和沼渣,不仅高效利用农作物秸秆,还能解决沼气工程缺乏发酵原料而闲置的问题。秸秆沼气技术的研发和推广,可以达到能源回收、物质循环、环境保护和促进农民增收等多重效果,受到广泛重视。
2、 我国秸秆沼气发展现状
2.1秸秆沼气的技术难点
(1)秸秆的木质纤维素含量高,不易被厌氧菌消化,导致消化效率不高,投入产出效益差;
(2)秸秆不具有流动性,且密度小、体积大,进出料困难;
(3)秸秆的固体浓度高,在消化开始阶段容易产生酸的消耗不平衡,引起酸积累,造成酸中毒现象,影响正常运行;
(4)由于固体浓度高,反应器内传热传质不均匀,物料与接种物接触不充分,消化条件不易控制,而且高固体浓度给搅拌装置的选择和动力的配置等带来了困难。
2.2秸秆沼气的工艺类型
(1)液态消化:是指秸秆物料在有流动水状态下进行的厌氧消化过程。秸秆沼气工程的液态消化工艺以完全混合式和自载体生物膜厌氧消化工艺为主。
(2)固态消化:是指没有或几乎没有流动水状态下进行的秸秆厌氧消化过程。我国沼气工程以序批式投料为主,主要有覆膜槽干式、车库集装箱式和红泥塑料厌氧消化工艺。
(3)固液两相消化工艺:是指固态和液态发酵原料分别在不同装置中进行厌氧消化的过程。根据反应器个数的不同可分为分离式两相和一体化两相厌氧消化技术。
2.3秸秆沼气工程发展存在的问题
(1)秸秆沼气技术处于起步阶段
(2)秸秆沼气工程自负盈亏能力较低
(3)支持秸秆沼气工程技术的政策较少
3、秸秆沼气工程的发展趋势
我国的秸秆沼气工程将在中央的大力支持下,向标准化、规模化方向发展,发展趋势体现在:
淮安市户用秸秆沼气技术体系研发现状及展望
江苏省农业生态保护科技创新与技术应用专刊・案例调查分析
淮安市户用秸秆沼气技术体系研发现状及展望
殷志明 ,一,王一线 ,一,徐继明
(1.淮安市农业环境保护监测站,江苏淮安223001;2.江苏省生物质能与酶技术重点实验室,江苏淮安223001)
摘要:根据近年来淮安地区试验、示范、推广研究成果,对户用秸秆沼气技术体系进行了较系统阐述,分析了目前亟待 加强研究的技术领域,提出了下一步技术展望,对于推广秸秆沼气技术有重要的参考价值。
关键词:秸秆;沼气技术;研发;展望 文章编号:1005—4944(2013)02—0096—03
农村户用秸秆沼气技术是根据沼气工艺学和微 生物学等技术原理,突破传统的畜禽粪便发酵原料, 把秸秆能源化利用与农村户用沼气推广相结合,以农
作物秸秆为主要发酵原料,通过厌氧微生物分解利用 产生沼气的过程。该技术适用于因农户养殖业减少而
发酵原料缺乏的地区发展沼气。从2008年以来,为解 决因分散养殖骤减而带来沼气池原料短缺的问题,拓 展秸秆利用途径,淮安市着手研究、示范推广户用秸
秆沼气技术,以秸秆沼气物业管理站(秸秆预处理站)
为推广载体,强化技术集成创新,健全长效机制,推广
量逐年递增,到目前为止,户用秸秆沼气池推广量突 破3万处,占农村户用沼气池总量的30%,建成60个
核心秸秆沼气示范村,是全国推广最集中地区,基本 实现规范化、规模化、长效化推广,形成较完善的户用 秸秆沼气技术体系。相继获得江苏省农业丰收奖二等
奖,淮安市科技进步一等奖。2012年6月,农业部在 淮安召开全国户用秸秆沼气现场经验交流会,向全国 推广淮安户用秸秆沼气技术模式和经验。笔者根据近
年来淮安地区试验示范研究成果,对户用秸秆沼气技 术体系进行较系统阐述,并分析目前亟待加强研究的 技术领域,提出户用秸秆沼气技术展望,以供同行借 鉴参考。 1技术研发现状 近年来,通过技术创新和技术集成,初步建立了 以秸秆发酵原料预处理技术、秸秆沼气池进出料技 术、秸秆沼气物业化管理等为主要内容的较完善的户
秸秆为原料的户用沼气投料技术要点的分析[论文]
秸秆为原料的户用沼气投料技术要点的分析
【摘要】随着我国社会经济的不断发展,我国的沼气建设的发展也越来越迅速,截止到08年,我国的沼气利用率相比往年上生了很多,从食品加工到污水处理,很多大中型的沼气工厂相应的建立近千处,沼气量也超过了100亿之多,那么我国的沼气建设发展的如此迅猛,沼气的综合利用率前景却不容乐观,经济的潜力开发率明显不足,生态的潜力开发率也很低,那么这种沼气综合利用率低的问题成为了我国在沼气建设中面临的一个新的问题。以农作物发酵原料进行生产沼气的方式成为了一种新的沼气形式,它具有原料充足并且环保的优点。秸秆沼气的方式能够使沼气粪源等问题得到充分的解决。
【关键词】秸秆发酵;进出料;沼气池;探究
文章编号:issn1006—656x(2013)06-000106-01
沼气在建设初期,主要采用的规模是养殖户建设,通过牲畜的粪便来作为沼气的发酵原料。近年来,随着沼气规模的不断扩大,农村的沼气用户在使用沼气的过程中普遍出现发酵原料短缺的问题,这种情况的出现就严重制约了户用沼气的发展。经过多年的时间探索,以农作物秸秆为原料的沼气发酵试验逐渐取得成功,笔者根据近年来各个地区的秸秆沼气试验结果,对沼气池的投料技术要点进行分析和总结,仅供参考。
一、秸秆发酵原料预处理技术要点分析
(一)秸秆备料 对于秸秆的选择,应该选择本色和有营养价值的秸秆,秸秆状态要呈风干状的,注意不能腐黑,不能收到过污染和农药的喷洒。对秸秆的用量也要有一定的范围,没8立方米的沼气池就要用400kg的秸秆用量;沼气池的体积每增加2立方米就要增加100kg的用量。对秸秆的投池量要做一定的规范,要使秸秆的投池量稍微超过批量投料量一些,对于剩下的秸秆也不要扔掉,可以对其进行晾晒,然后收藏起来,为以后的使用做准备。
(二)秸秆的处理
当秸秆在入池之前,要对秸秆用 复合菌剂进行处理,这时秸秆沼气制作的核心。复合菌剂是通过现代生物的分离技术,通过对辅助功能局和木质素高效分解菌的选育,加上优化秸秆生物而形成的。这种秸秆预处理复合菌剂,可以使秸秆表面的蜡质层得到破坏,同时它也能够使半纤维素和纤维素得到有效的分解,并且也能够使秸秆变得更加松软,同时对厌氧微生物的利用率也会大大增加。传统的沼气池,利用秸秆时的速度很慢并且分解的效率也不明显,通过预处理复合菌剂的应用,就会使这种问题得到解决。
浅析农村沼气的生产技术要点
浅析农村沼气的生产技术要点
[摘 要] 沼气是有机物质在厌氧环境中,在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下,通过微生物发酵作用,产生的一种可燃气体。是可再生的清洁能源,既可替代秸秆、薪柴等传统生物质能源,也可替代煤炭等商品能源,而且能源效率明显高于秸秆、薪柴、煤炭等。
[关键词] 农村沼气;生产;技术
一、沼气的产生与使用
要使沼气池正常启动,首先,要选择好投料的时间,然后准备好配比合适的发酵原料,入池后原料搅拌要均匀,水封盖板要密封严密。一般沼气池投料后第二天,便可观察到气压表上升,表明沼气池已有气体产生。最初,要将产生的气体放掉(直至气压表降至零),待气压表再次上升时,在灶具上点火,如果能点燃,表明沼气池已经正常启动。如果还不能点燃,照上述方法再重试一次,还不行,则要检查沼气的料液是否酸化或其它原因。经检查沼气池的密封性能符合要求即可投料。沼气池投料时,先应按要求根据发酵液浓度计算出水量,向池内注入定量的清水,将准备的原料先倒一半,搅拌均匀,再倒一半接种物与原料混合均匀,照此方法,将原料和菌种在池内充分搅拌均匀,将沼气池密封。当地一般在3月份准备原料,4—5月份投料,投料选择在中午进行,到7—8月份温度升高后,有利于沼气发酵的完全进行,充分利用原料。
二、生产沼气的原料配制
农村沼气发酵种类根据原料和进料方式,常采用以秸秆为主的
一次性投料和以禽畜粪便为主的连续进料两种发酵方式。现在常用的以后一种方式为主。一座8m3水压式沼气池,发酵有效容积约6m3。由于不同种类畜禽粪便的干物质含量不同,现以猪粪为例计算如何配制沼气发酵原料。猪粪的干物质含量为18%左右,北方发酵浓度宜在8%左右,则需猪粪约1800kg左右,制备的接种物600kg,添加清水3000kg,在发酵过程中由于沼气池与猪圈、厕所修在一起,可自行补料。制备沼气发酵接种物,农村沼气发酵接种物一般采用老沼气池的发酵液添加一定数量的人畜粪便。比如,要制备500kg发酵接种物,一般添加200kg的沼气发酵液和300kg的人畜粪便混合,堆沤在不渗水的坑里并用塑料薄膜密闭封口,1周后即可作为接种物。如果没有沼气发酵液,可以用农村较为肥沃的阴沟污泥250kg,添加250kg人畜粪便堆沤1周左右即可;如果没有污泥,可直接用人畜粪便500kg进行密闭堆沤,10d后便可作沼气发酵接种物。
淮安市淮阴区秸秆沼气技术的优点及推广对策
农业工程学 现代农业科技2010年第23期
淮安市淮阴区秸秆沼气技术的优点及推广对策
杜中爱
(江苏省淮安市淮阴区农业技术推广中心,江苏淮安223300)
摘要总结了秸秆沼气技术的优点及其制作方法.并提出了秸秆沼气技术的推广对策,以期为淮安市淮阴区的秸秆利用和沼气推 广提供参考。 关键词秸秆沼气;优点;制作方法;推广对策;江苏淮安;淮阴区 中图分类号¥216.4 文献标识码A 文章编号1007—5739(2010)23—0252—02
淮安市淮阴区位于苏北平原腹部,地处亚热带和暖温
带交界区.兼有南北气侯特征。区内气侯温和,年平均气温
14℃,年降水量970 mm,四季分明,雨量充沛,适宜多种农
作物生长。全区区域面积1 264 km ,其中耕地面积6.5万
hm ,人口88万人,其中农业人口68万人,是一个典型的农
业大区,秸秆资源极为丰富。
秸秆沼气技术是一项农村能源替代新技术,不仅拓宽
了农村秸秆资源利用的途径,而且打破了沼气建设对畜禽 饲养的依赖性 。秸秆生物气化,既有原料,又得肥料,是秸
秆资源化利用的一个创新。推广以秸秆为原料的沼气生产技
术,不仅可有效地解决原料不足的问题,还可以提高资源利
用效率p 。现就秸秆沼气技术的优点、制作方法以及推广方
法作简要介绍。
1秸秆沼气技术的优点
1.1改善卫生条件 以农作物秸秆作为沼气生产原料,不仅来源充足、成本
低廉,为沼气建设提供原料保障,还能有效解决大量废弃秸
秆造成的环境污染[5-.61。使用封闭式化粪池,不仅改善了农户
厕所的卫生环境,消灭了寄生虫卯等危害人们健康的病原
菌,还解决了农作物秸秆利用的问题。
1.2增加肥料 沼气残渣用作肥料与没有经过发酵的粪便相比.肥力
提高了30%。通过沼气发酵后的农作物秸秆,能量利用效率
比直接燃烧提高4~5倍;沼液、沼渣作饲料,营养物质和能
量的利用率增加20%;通过厌氧发酵过的粪便(沼液、沼
渣),氮、磷、钾等营养成分没有损失,且转化为可直接利用
未来农村的十大发展趋势
园区大量农作物秸秆被废弃,特别是一些蔬菜秸秆废弃后,造成了资源的浪费和环境的污染,为此专门设计了一种秸秆自然发酵快速分解的自动封口沼气池,秸秆经快速发酵后产出有机肥,有效解决了设施蔬菜秸秆乱堆乱放,污染环境不能有效利用的现状,为农作物秸秆循环利用提供了一种思路。四是秸秆沼气技术。秸秆沼气生产技术是一种以沼气池为发酵载体,以农作物秸秆和人畜粪便为主要发酵原料的厌氧发酵沼气生产技术。主要包括农村户用沼气池和大中型沼气工程,一个8立方米的户用沼气池年可处理1.5吨的秸秆。由于牲畜饲养量大,鼓励养殖户利用秸秆作为饲料,推广应用秸秆饲料化技术和饲料加工技术。主要是通过氨化、青贮、微贮等处理技术,增加秸秆饲料的营养价值,提高秸秆转化率,发展节粮型畜牧业。利用秸秆养畜、过腹还田;以秸秆为垫料,推广发酵床生态养畜。通过在多个镇办推广秸秆养畜技术,有效解决了牛羊等饲草问题,进一步推动了农牧业生态循环发展。3秸秆综合利用问题与对策3.1现阶段秸秆综合利用存在的问题秸秆综合利用虽然取得了一定成效,但仍以传统利用方式为主,主要有以下几个方面的问题:一是部分农民受传统农业经营方式影响和束缚,往往习惯于直接在田间焚烧秸秆。如采用还田或其他秸秆利用方式,增加了作业量,提高了成本,不如直接焚烧秸秆合算、方便。二是秸秆综合利用技术已很成熟但实际应用中受到农机具等的制约。缺乏适应小地块、便于操作的还田、打捆机具。三是一些秸秆综合利用的方式成本过高的问题未能有效解决。如实现机械化秸秆全量还田,须配置大功率农业机械,并增加作业量。四是缺乏产业化带动。大多数秸秆开发利用企业处于小规模、低层次水平,投入产出效率较低。秸秆收集贮运体系尚未建立、健全,也是制约秸秆利用产业化发展的主要瓶颈之一。3.2解决对策一是完善政策管理体系。当前秸秆产业的源头在农业,综合利用涉及到发改、能源、农业、环保、住建、科技、自然资源、财政等多个主管部门,亟待打通各部门多头管理的局面。二是科技研发力度仍需加强,政府应加大扶持力度。未来以生物炭为核心的秸秆等农林废弃物资源化综合利用,将成为我国战略性新兴产业,科技研发投入需要大力加强,应尽快立项支持生物炭和炭基缓释肥暨农林废弃物综合利用技术研究和产业化开发。三是收储、运销体系有待健全。需要尽快建立健全秸秆收储运销体系,按照秸秆产地合理区域半径实施就近利用或设立半成品加工点,降低收储运销成本。四是建立秸秆利用的全产业链体系。秸秆利用附加值较低,收储运销成本较高,必须建立以秸秆综合利用为中心的全产业链体系,提高整个产业链的附加值,才能带动秸秆综合利用体系健康发展。在秸秆饲料化及肥料化利用方面,取得了一定的成绩,但在秸秆基料化、原料化、能源化利用方面还处于起步阶段,秸秆综合利用的体系还不完善,生态效益还没有明显显现,经济效益还不足以带动对秸秆进行利用的积极性。秸秆综合利用方面的研究工作虽然极具价值,秸秆中含有较多可利用、营养成分较高的化学成分,可以为减少资源浪费,为生态环境建设工作提供更多支持,但是无论哪方面的投入还有不尽人意的地方。在秸秆综合利用方面,应该加快完善体系建设,加大对科研的扶持力度,政府资金投入和政策扶持还需进一步加大力度,引导和鼓励社会力量开展综合利用,最终形成市场化利用机制,实现秸秆资源的综合利用,实现农业增效与增收。未来农村的十大发展趋势发生在改革开放初期的“家庭联产承包”。将土地使用权交给农民,极大地激发了几亿农
