沼气教学设计
第1篇:学校沼气设计案例
菏泽市牡丹区中小学卫生厕所沼气工程设计方案
2010-03-15 19:46:03| 分类: 默认分类
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菏泽市牡丹区教育局中小学 卫生厕所沼气工程实施方案
一、任务目标
为进一步改善农村中小学的卫生和生活条件,逐步解决农村中小学生喝热水、吃热饭和冬季取暖问题,推进农村中小学改厕治污,保障师生身体健康和生命安全,建设现代、和谐、生态校园,根据《教育部、财政部、农业部关于在全国开展新农村卫生新校园建设工程试点的通知》(教财〔2007〕27号)精神,结合我区实际,决定自2008年起开展农村中小学“两热一暖一改”工程(即热水、热饭、取暖、改厕,简称农村中小学“211工程”)试点。一是综合利用新型能源,解决师生饮水、做饭问题,二是改造取暖设施,确保师生温暖、安全过冬,三是综合利用沼气技术,解决农村中小学旱厕卫生、生活垃圾处理问题,从根本上改善农村中小学的卫生和生活条件。农村中小学“211工程”是全方位优化农村中小学校园环境,保障广大师生身体健康与生命安全的系统工程,也是一举多得的创新型工程,一方面形成生态循环系统,节约能源、保护环境,另一方面在广大师生中增强节约、环保意识,普及卫生和新能源知识,对于社会主义新农村建设具有积极的示范和推动作用。
二、总体要求
农村学校清洁工程是学校教育的重要组成部分,是社会主义精神文明建设和新农村建设的重要内容。学校是教书育人的场所,是青少年集中学习和生活的地方。大力推进农村学校清洁工程,不仅可以为师生创造良好学习生活工作环境,提高师生的文明程度,还可以带动家庭、辐射社会,推动整个社会主义精神文明建设和新农村建设。以“农村学校环境有明显改善”为目标,以“清洁卫生、无害处理、简便实用、师生欢迎”为基本要求,以“减量化、资源化、无害化”为操作标准,以“学校主导、师生主体、部门联动、市场运作”为推进方式,着眼于建设“一流的水质、一流的空气、一流的生态环境、一流的校容校貌、一流的绿色生态保护和建设机制”,立足于巩固文明校园建设的成果,探索校园实施垃圾无害化处理的模式,形成农村学校卫生清洁工作的长效机制,建设和谐文明校园,办好让人民满意的教育。建设内容有建设生态厕所,包括改建厕所、配置沼液回冲或水冲厕所设施;建设中型沼气工程,解决学校厕所粪便处理问题。处理人畜粪便后产生的沼气为教师和住宿学生做饭、烧开水和洗浴用水提供燃料,产生的沼肥作为高校有机肥替代化肥,施用于学校自留田、学生实验田或附近农田。采取形式有模式一:“生态厕所+沼气池+食堂改灶”。建设内容:改建厕所、建沼气池和进行食堂改灶。厕所和沼气池为一体化建设,沼液回流配置冲厕设施;学校食堂配备环保沼气灶,利用沼气做(热)饭、烧水,使沼气成为主要辅助能源。产生的沼肥作为无害化有机肥,施用于附近农田。模式二:“生态厕所+沼气净化工程+食堂改灶”。建设内容:条件成熟的地区在模式一的基础上,增加生活污水净化沼气池工程建设,用于处理学校食堂、宿舍等排放的生活污水和粪便,所产沼气用于烧水和做饭,沼肥施用于附近农田。
三、工艺流程
1、学校卫生厕所沼气工艺流程图
2、学校卫生厕所沼气示意图
3、单元技术与功能 (1)、厌氧池发酵系统
厌氧沼气池建造标准严格按照图纸进行施工,位置安排合理,进料及时,顺畅,过滤系统正常,每月清理过滤池和前处理池一次。根据气质,气压,液面情况适时出料,沼渣一部分供给种植实践基地做肥料,一部分供给农户的做肥料。增加新料时,原料浓度经常保持在8—12%,PH值保持在6—8度之间。
(2)、生态厕所及沼液冲厕系统
校园卫生沼气厕所蹲位设计符合标准合理,便槽用瓷砖砌成:厕所屋顶采用保温彩钢板,侧面又通风窗,顶部有透气窗,采光通风良好,照明设备齐全,干净卫生,光线明亮;厕所墙体用转砌成,厕所以及厕所与沼气工程的衔接严格按使用图纸规格进行施工,便槽坡降合理,沼液自动冲厕系统每天中午、晚上冲厕一次,冲厕顺畅,无沉淀、无蛆虫和苍蝇,冲厕15分钟左右,厕所内外空气基本一致。
(3)、清洁厨房系统
厨房内建有固定砖垒灶台两台,一台沼气大锅灶:一台为煤火,瓷砖贴面,台式嵌入灶一台;地面,四周墙面用白色瓷砖砌成,地面安装有沼气管道,从沼气系统将沼气引进厨房。
(4)、配气系统管理
配气系统有储气柜和脱硫、水封、阻火器组成,输气管道进入学校厨房使用,管理每天观察气压表指针,发现指针的指数明显下降,用洗衣粉水检验输气管各接头处是否漏气,如果漏气,及时密封。当气压很大时,室外安装有自动排气阀,多余沼气会自行排出。根据实际情况对每位教师进行了相应的分工,分工明确,责任到人。目前,各系统运行正常。
四、组织实施
根据山东省中小学“211”(热水、热饭、取暖、改厕)工程统一要求,我区部分学校采用态厕所+沼气池+食堂改灶”模式进行改厕治污,进行了组织招标,设立项目机构。
1、招标要求
前处理工艺:厕所粪尿通过沼液冲厕系统自动汇集于前处理池,经过格栅清杂、重力沉砂和碳氮比、浓度、温度调配后,自动进入沼气池。厌氧消化工艺:采用全地下沼气处理厕所粪污,以满足自动进料、系统保温和结构安全的要求。后处理工艺由沼气发酵装置产生的沼气,通过脱水和脱硫净化处理后,用于学校取暖及茶水炉烧水等。建设内容与标准:
1、建设厌氧消化器(组合式),采用钢筋混泥土结构
2、储气柜15立方米采用3 mm板焊接结构,基础建设刚混结构。
3、输配气通道管pp-r热熔管连接,配备脱硫、疑水、阻火器一套。
2、设立项目管理机构
根据工程施工需要,教育局按《项目法》施工管理要求选派一名具有丰富建筑工程施工管理经验且具有相应资质的项目经理担任本工程的项目经理,全权负责施工项目管理工作。成立菏泽市教育局中小学卫生沼气厕所工程施工项目经理部,作为现场统一管理机构。项目部以项目经理和项目技术负责人组成精干的领导班子,全权组织。项目经理部各成员职责如下:
(1)项目总负责人:对工程全面负责,建立工程项目的质量保证体系,明确质量分工,确保资源充分配置,做好质量和评定,制定措施,确保施工过程处于受控状态,工程质量达到合同要求,对工程的质量、安全负全面责任。
(2)聘请技术负责人:抓好质量管理的具体工作,实施施工组织设计中制定的各项技术措施,实现合同中承诺的工程质量目标,对工程质量负主要责任。负责施工过程的技术交底、质量检查、检验、试验等级评定的组织或具体工作,保证过程施工始终处于受控状态。
(3)质检员:对范围内的工程质量进行监督与控制,对工程施工进行测量放线、沉降观以及按规范要求进行试验检验,计量管理等。
(4)安全员:对施工过程中的生产安全、文明施工临建、消防保卫等进行综合管理,制定各种安全技术措施,对工程安全生产目标进行控制,负责对施工过程中的安全技术交底。
3、项目安全措施 建立安全保证体系,对施工现场的安全生产进行全方位控制管理,做到安全生产五同时(计划、布置、检查、评比、总结)。使施工现场一无重大安全事故,二无火灾事故,三无违法乱纪事件。为保证施工现场安全生产,使安全管理由人管理人变为制度管人,为此制定如下安全管理制度:
(1)凡进入施工现场的人员必须戴安全帽,悬空作业系好安全带。严禁穿硬底鞋、高跟鞋在高空或脚手架上作业。
(2)“四口”、“五监边”要有醒目标志,并加设1.2M高防护栏杆,设安全通道口,房屋四周随楼层升高设置竖向密目安全网,进行封闭式施工。
(3)脚手架按本方案中规定搭设,立杆下设扫地杆和垫木,以防止发生整体或局部沉陷。架子不能超载使用。并检查钢管架料有否截面焊接,若有则不能使用,以防止钢管断裂,脚手板严禁有探头板。脚手架搭设根据规定设连墙杆,并设置剪刀撑。
(4)现场电线必须架空,严禁直接挂在脚手架上,严禁乱搭乱接。且按三相四线制用电(设重复接地PE保护线路)。施工照明布置,应向项目部报告,经批准后由值班电工专职敷设。所有机电设备必须有可靠的接地保护装置,并做到“一机、一箱、一阐、一漏”。水磨石机在操作时应有专人监护。
(5)机械操作工人必须按建筑机械安全技术规程操作。中小型机械必须有防护罩、护手、挡板等安全装置和防雨、防潮装置。氧气瓶设明显标志,设防震胶圈、防爆、防晒措施。
(6)现场机械设备要设专人操作、保养、维修。安全装置一个月定期检查一次,其安全装置必须齐全可靠。并注意防火、防盗、防电、防雨。
(7)现场道路保持畅通,消防器材定期检查。
(8)施工现场修建1.8M高的临时围墙。进行封闭式施工。
(9)现场施工人员必须通过安全考试,并佩戴“胸卡”。设立安全保卫一名,非施工人员严禁进入施工现场。
(10)对现场的易燃易作物严格管理,库房内严禁易燃易爆混放,设置足够的防火器材。火源、易燃物分离,严格动火手续,未经许可不许动火。
4、综合管理措施
(1)实行环保目标责任制,列入承包合同和岗位责任制。(2)加强检查和监控工作,积极采取措施,消除污染源。(3)保护和改善施工现场的环境,进行综合治理。
(4)严格执行法律、法规,制定行之有效的技术措施,保护环境,保持生态平衡,积极防止各种污染源的产生。
(5)施工现场垃圾渣土及时清理出现场。
(6)施工现场必须指定专人定期洒水清扫道路和环境,形成制度,防止道路扬尘。(7)水泥、石灰等易飞扬的细颗散体材料,必须库内存放,防止扬尘。运输、装卸应采取遮盖措施,养活扬尘。
(8)禁止在现场焚烧油毡、橡胶、塑料、皮革、枯草、树叶、各种包装等产生有毒、有害烟尘和恶臭气体的物质,并严格执行“动火申请”制度。
(9)工地搅拌机集中搅拌,搭设搅拌棚,尽可能采取措施,将搅拌机封闭严密,尽量不使粉尘外汇,而污染环境。
五、综合效益
项目实施后,学校的环境卫生彻底得到了改善,卫生厕所的建设与使用,不但改变了以前旱厕夏季臭气熏天,蛆虫满坑,蚊蝇乱飞;冬季粪池结冻无法清理的现状,而且也让学生养成了良好的如厕习惯,做到了不随地大小便,不乱扔手纸。
1、经济效益
项目投入使用后学校的沼气系统产生的沼气在4千帕以上,能够满足学校清洁厨房浇水、做饭,与项目实施前相比较每个校每学期可节约煤1000余元;产生的沼渣除给学校种植基地供肥外多余的还可供给当地农户,为农服务;产生的沼液可以通过自动部厕系统冲厕,节省了水资源。
2、教育效益
为了丰富校本课程内容,配合工程项目建设,依据学校的实情,对教师进行了全员培训,每位教师均写了相关的培训体会,学校制定了综合实践课实施方案,对学生进行了新农村卫生新校园相关情况的介绍,让学生用自己喜欢的方式表达了自己对此项目的看法,上期每位教师均根据自己所带科目进行综合实践课,并撰写案例。项目提供的综合教育实践课平台,使学生深刻认识到了建设资源节约型环境友好型社会的重要意义,树立了循环经济理念,初步掌握了解新型农业是人才所具备的种植养殖的方面的基本知识,又是学生在研究性学习中,学会学习,学会合作,学生生存,培养了学生的创新精神和实践能力,增强了学生的社会责任感,良好的信息素养以及环境意识,为培养有知识、有能力,用得上的新农村建设人才打好了基础。种植养殖方面积累的经验,可以对农民进行培训,以带动当地种植业,养殖业的发展。
3、社会效益
使农民受到启发,推动了互用沼气项目建设;为农户提供沼渣,起到了节肥作用;用沼渣做肥料,植物长势良好,色绿味美,无害;兄弟省、市、县、学校前来参观、学习、反响良好,加快了新农村卫生新校园工程项目建设的进程。
第2篇:大中型沼气
大中型沼气工程项目商业计划书
一.项目名称:大型沼气工程建设项目
二.立项依据:
1.国家计委颁布的《建设项目经济评价方法与参数》(第二版);
2.2004 年农业部基本建设项目申报指南;
3.建设厅,计委发布的《建设工程其他费用标准》; 4.农业部《大中型沼气工程项目主要建设内容(参考);》《沼气生产利用技术》;
5.项目单位以及洁能环保工程有限公司提供的有关基础资料。
三.我国有丰富的沼气资源原料作保证
在我国,沼气的开发利用主要是通过厌氧工艺处理工农业有机废弃物、城市生活垃圾和生活污水的途径。即工业有机废弃物、养殖场畜禽粪便、城市生活垃圾和废水以及农村家庭畜禽养殖和农作物秸秆等五个方面。生产沼气的原料主要是农作物秸秆、养殖场猪、牛、鸡等粪便。目前,我国大中型规模化养殖场:即养猪场,养牛场,养鸡场发展很快,农作物秸秆在农村到处都是。尤其是农作物秸秆,是一种重要的生物资源,千百年来一直是农村主要燃料用于炊事。随着农村经济的发展,农民生活条件极大地改善,秸秆已不再作为主要燃料,秸秆成了废弃物。目前全国农作物秸秆除1/3~1/2用作还田、氨化饲料和工业原料外,其余
1 全部被废弃或焚烧,造成部分河道堵塞和水体污染,每到收获季节,出现“处处点火,村村冒烟”的现象,严重污染了大气。这些现象不仅浪费了宝贵的资源,同时也污染了农村环境。将秸秆变废为宝,走农业可持续发展的道路,实现农业转型升级,是摆在农村能源部门面前的重大课题。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,特点是方便、安全、易管理,并可根据不同原料特点,选择具体农作物秸秆、养殖场猪、牛、鸡等粪便利用与处理模式进行综合利用。对改善农民用能结构、改善农村环境状况和促进农业生态建设具有广阔的发展前景。
四.必要性
目前国内沼气利用技术研究尚未引起足够的重视,特别是沼气的经济利用技术没有引起足够的重视,远远满足不了产业发展需求,并且严重阻碍了产业的发展,致使大量的宝贵能源得不到合理利用,被白白地排放掉。保守估计,国内沼气年产量至少超过200×104m3,相当于1500×104t标准煤。为此,依据沼气的基本特性和天然气管网实际需求,研究出能够适应各种不同工况的沼气利用工艺技术方案,即沼气实施完全提纯技术和部分提纯技术。针对沼气产地的具体情况,通过技术经济分析比较后,优选工艺流程,采用最优化工艺技术路线,使沼气经过相应的净化处理后,一是直接输入天然气管网;二是与其他燃气混配后进入
2 天然气管网;三是生产出压缩天然气产品外运;制取压缩沼气后外运,以实现沼气利用成本最低化、附加值最大化的目标。简捷实用的工艺流程和方法,可达到沼气低值产品高值利用的目的。沼气中的主要组分甲烷是强温室效应气体,产生的温室效应是C02的21倍,对臭氧层的破坏力是C02的7倍,直接排放对大气环境破坏力极大。能否开发出一种筒捷实用的工艺流程和方法,实现低值产品(沼气)高值利用(替代天然气或其他城镇燃气),大幅提高经济效益,这是一个极有现实意义的课题。
五.可行性
1.沼气与天然气的参数与基本特性
1.1沼气的基本参数与特性:典型的沼气组分、热值及燃烧特性参数如下:体积含量:CH4为61.28%;CO2为38.09%;H2S及其他组分为0.63%;高位热值5708kcal/m3(23.90MJ/m3);低位热值5 148kcal/m3(21.55MJ/m3);华白指数(华白数的判定:华白数是在互换性问题产生初期所使用的一个互换性判定指数。采取一套技术方案,向LNG掺混空气或氮气,使混合气体的热值与现用管网NG的热值相近,可以使混合气体华白数的波动控制在1.46%~7.41%之间,满足燃具对燃气华白数在-5%~5%之间波动的要求,达到互换的目的。)5873kcal/m3(24.59MJ/m3);燃烧势(CP)18.52;气体密度1.22kg/m3。
1.2典型的天然气基本参数与特性:按照行业习惯,一般来说,天然气被分为两大类别:①管输天然气;②液化天然气。
1.3分析及结论:分析沼气的基本参数、特性可看出,无论是与管输天然气还是与液化天然气相比较,沼气的热值、华白指数、燃烧势、密度等参数,都与其存在较大差异,两种气体不具
3 备互换性,不能直接替代。沼气中的C02组分含量高是造成上述差异的最根本的原因。对沼气进行深度净化处理,使C02组分体积含量低于3.0%(国标要求值),并脱除掉其他杂质,比如水分、H2S组分等,使其各项指标符合国家标准(以下简称“国际”)要求,则沼气实际上就已成为真正意义上的天然气。此时,被深度净化的沼气与管输天然气组分、热值、燃烧特性参数完全相同。按照“国标”要求,每一类别的天然气均允许其组分(热值、华白指数、燃烧势)有一定幅度的变化,杂质含量有一定的许可范围。也就是说,这种变化和含量范围只要在“国标”所规定的范围内即可。鉴于此,为减少生产成本,不对沼气进行深度净化处理,比如,只对沼气进行浅度净化处理,甚至完全不进行净化处理,通过与天然气或接近天然气燃烧特性的其他可燃气体相混合的方式,使混合后的气体各项指标符合“国标”相关要求,则可以达到沼气低成本利用的目的。这种利用方式是可行的、经济的,应优先采用。
2.沼气利用的基本思路:依据是否对沼气进行组分分离以及分离深度的不同,将利用沼气方式分为“沼气完全提纯”和“沼气部分提纯”两种利用方式,终极目标都是一致的:制取与管输天然气燃烧特性完全一致的代天然气产品。
3.利用沼气的工艺技术方案:以沼气为原料生产代天然气产品的总体工艺流程如图所示。
六.建设地点选择
大中型沼气工程拟建在大中型规模化养殖场,如养猪场,养牛场,养鸡场和农作物秸秆充足的地区。
七.项目总投资及资金筹措
项目总投资300万元左右,每座大中型沼气工程国家财政补贴200万元。
八.建设内容
每座大型沼气工程建筑面积370平方米;其中粪草分离间60平方米,有机肥加工厂房150平方米,办公生活用房30平方米,化验计量室30平方米,泵房40平方米,锅炉房60平方米,建筑容积5650立方米,其中格栅集水池60立方米,水解酸化池60立方米,调节池30立方米,厌氧消化器500立方米,沉淀池50立方米,沼气贮气柜300立方米,简易贮液池4500立方米,发酵槽150立方米,硬化场区道路800米,建花格围墙150米,绿化 400米。每座大型沼气工程新增设备30台(套),包括废水
5 处理,沼气生产仪器设备26台(套),,有机肥加工设备2台,车辆2台。
九.项目效益
项目建成后年需运行费用40万元,年经营收入50万元。项目采用环保——生态模式,解决了当前养殖场迅速发展带来的环境污染和生态恶化问题,较好的使农作物秸秆和养殖场粪便,污水得到综合利用,使养殖场和周围居民用上清洁能源,改善炊事环境,提高生活质量,又解决了周围农田浇地用水和使用有机肥,生产无公害农作物。改善了周围空气质量,减少了水资源的污染,有利于控制人畜共患病发生,项目生态效益,社会效益显著。
十.结论
沼气应用在农村燃气领域,利用方式有多种,可供选择的工艺路线也较多,不同的工艺适应不同工况,且生产成本有差异。因此,依据沼气产地资源条件和管网的实际情况,经过技术经济分析论证后,选取最优化的工艺技术方案加以利用,有利于提高整体经济效益,实现最大化提升沼气利用附加值的目标。华夏石油化工科学研究院长期从事天然气利用的专家们,为了解决我国能源的日益短缺,近几年移军农村大中型沼气工程项目的调查研究,利用我国石油天然气成熟的先进技术和工业规模化及商业化的先进理念,尤其是沼气综合利用的调查研究,总结出了一些切实可行的实施方案。
6 单位:华夏石油化工科学研究院执行院长:任笑儒 联系电话:*** 邮箱:***@139.COM 7
第3篇:农村沼气
农村沼气“一池三改”,即为农户建一口沼气池,配套进行改厨、改厕、改圈。实行农村沼气“一池三改”,解决了农户常年的生活用能,改善了农民的生活条件,促使和引导进行科学的庭院规划和村庄整治,改变“脏、乱、差”的环境现状,促进农业生产发展和生态家园建设。农村沼气“一池三改”已成为新农村建设的龙头和纽带,已成为我县社会主义新农村建设的重要抓手和突破口。
(一)解决农村生活用能,保护了生态环境。发展农村沼气,用沼气做饭、烧水、点灯、取暖,较好地解决了农村生活用能,通过以气代柴,直接保护了森林植被,防止水土流失,巩固退耕还林成果,改善了生态环境。
(二)优化农业生产模式,提高了农产品品质和竞争力。长期以来,在种植、养殖生产中过量使用化肥、农药,致使农业面源污染严重、农田土壤板结、有机质含量下降、农药残留量超标,农产品市场竞争力不强。发展农村沼气,开展“三沼”综合利用,围绕农业可持续发展综合利用模式,为种植业、养殖业提供高效有机的沼肥,减少化肥、农药用量,改良土壤,保护环境,提高农产品品质和竞争力,对促进农业增效、农民增收,实现“生产发展、生活宽裕”将产生积极有效的影响。
(三)改善农村生活环境,提高了农民的卫生健康水平。许多农户厨房黑暗,畜栏乱建,厕所破旧,蚊蝇成群,人畜粪便等废弃物管理不善。“脏、乱、差”的环境状况使一些传染病、血吸虫病得不到有效控制,严重影响了广大农民的身心健康。实施农村沼气“一池三改”,把沼气建设与改厨、改厕、改圈结合起来,既阻断病菌传染源,保证了农民的身体健康,又以标本兼治的方式改善了农村卫生面貌。
(四)促进了区域性协调发展,又加快了新农村建设步伐。从我县区经济发展状况看,基础设施相对薄弱,经济发展相对滞后,经济总量总体不高,农民生活水平普遍偏低。推广实施农村沼气“一池三改”,开展“三沼”综合利用,为农民提供优质能源和沼肥,多途径节约成本,减少生产性投资,推动了农村生产生活面貌的改变,促进农村区域经济协调发展,加快了我县新农村的建设。
第4篇:沼气建设
沼气建设
沼气池,沼气池设计图,沼气池建造技术。沼气池的特点:
1、经济耐用,投资少,见效快,抗冻,防雷、抗震、抗老化、耐压、耐磨、耐穿刺、耐腐蚀、无渗漏;
2、重量轻、可折叠、运输携带方便,可任意移动安装;
3、安装简单快捷;
4、无需搅拌,密封性能好,产气量高;
5、所用的发酵原料来源广泛;
6、使用安全;
7、卫生环保,自洁性好;
8、使用和维修方便;
9、易于工业化生产和商业运作。
使用沼气池的好处:
1、节约能源,节约开支,保护林木资源,保护生态环境;
2、废物合理利用,清洁能源;
3、沼气产生的副产物—沼液和沼渣,是无污染的生物有机肥料和农药,具有显著的肥田杀虫功效;
4、沼气用途广泛,不仅可以用来烧水做饭,还可以用来点灯、发电、取暖、洗浴、贮藏果品蔬菜等。
沼气池,沼气池设计图,沼气池建造技术。沼气池建造技术:建一个8立方米的沼气池需要水泥1吨、砂子2立方米、碎石(规格1~3厘米)0.6立方米、红 砖 600块、陶瓷管(直径20~30厘米)1~2根、钢筋(直径14毫米)1.2米。如果建10立方米沼气池,其水泥、砖、砂再增加10%,若建6立方米沼气池,则水泥、砖、砂比8立方米沼气池用量 要减少10%。?建造沼气池,事先要进行池子容积的计算,就是说计划建多大的池子为好。计算容积的大小 原则上应根据用途和用量来确定。池子太小,产气就少,不能保证生产、生活的需要;池子 太大,往往由于发酵原料不足或管理跟不上去等原因,造成产气率不高。目前,我国农村沼 气池产气率普遍不够稳定,夏天一昼夜每立方米池容约可产气0.15立方米,冬季约可产气0.1立方米左右,一般农村五口人的家庭,每天煮饭、烧水约需用气1.5立方米(每人每天生 活 所需的实际耗气量约为0.2立方米,最多不超过0.3立方米)。同时,应考虑生产用肥。因 此,农村建池,每人平均按1.5~2立方米的有效容积计算较为适宜(有效容积一般指发酵间和 贮气箱的总容积)。根据这个标准建池,人口多的家庭,平均有效容积少一点,人口少的家 庭,平均有效容积多一点;北方地区一般气温较低,可多一点,南方地区一般气温较高,可少一点。如一个五口人的家庭,建造一个8~10立方米的沼气池,管理得好,所产 沼气基本上能满足一家人一年四季煮饭、烧水或点灯的需要,在北方即使在冬季气温较低,产气量有所减少的情况下,仍可供煮两餐饭或烧开水用。所以一般家庭养猪存栏6~10头,日光 温室面 积在100~150米2,可建
6、8、10米3的沼气池为宜。对于建在野外的四位一体生态型大 棚模式,一般“模式”面积为667平方米(1亩)左右,这时,养猪头数可增 加,沼气池容 积大一些为好,但这不是绝对的,因为若沼气池容积满足不了炊事用能及蔬菜生产用肥的需 要,可由外界补充能源及肥料,从而使“模式”正常运行。
第5篇:沼气效益
4.3 秸秆沼气
4.3.1 秸秆沼气的经济效益
2012 年,在鄂托克前旗牧区建一个农牧户用沼气池补贴资金标准是,国家、自治区、市旗补贴3000元,农牧民自己出资 500 元。而据调查估算,建一个砖混结构的沼气池,成本不超过 3500 元,秸秆沼气的使用大量节省了农牧户的燃料开支,同时减少了秸秆的焚烧数量。
以建造一个标准为 8 m3的沼气池为例,来计算秸秆沼气的经济效益: 材料费(水泥、砂石、砖、钢筋、塑料薄膜等)1500 元,配套装置费(灶具、沼气灯、沼气表、净化装置、管道等)600 元,施工费 1000 元,水电和招待费用400元,共计 3500 元。
表 沼气池的成本
材料费(元)直接人工(元)建池 材料 1500 配套 装置 600 普工 工资 400
技工 工资 600
建设费(元)水电 费用 150
招待 费用 250
建造成本合计(元)3500
年使用费(元)投料 费用 0
维修费用 200
8 m3户用沼气池产气率按 0.25 m3(/m3·d)计,年产沼气 730 m3。沼气的价格以具有等量有用能的农家燃料的价值替代,按下式计算:
沼气的价格=沼气的热值沼气灶热效率替代燃料的价格
被替代燃料热值炉灶热效率沼气的热值为 2.1×104kJ/m3,沼气灶热效率为 60%,薪柴的热值为 1.4×104kJ/m3,柴灶热效率为 25%,秸秆价 0.46 元/kg,则沼气的价格为 1.63 元/ m3,秸秆沼气效益为730×1.63=1189.9 元。秸秆沼气的年效益为989.9元。
4.3.2 秸秆沼气的社会效益
秸秆沼气为牧区发展了新型替代能源,减少了农作物秸秆资源的浪费。据统计,2012年鄂托克前旗农村牧区沼气已发展到 1 万多户,建设沼气池10570座,每年为农村提供了相当于 4.73 万吨煤的高品质清洁能源。
秸秆沼气作为农村新型能源工程,已成为社会主义新农村建设中的清洁工程、生态工程、民心工程和民生工程,改善了农村生产生活条件,提高了农民生活质量。
鄂托克前旗牧区农户用沼气建设有国家、自治区、市、旗的政策和资金扶持。就目前而言,一个户用沼气池的建设,国家补助了大部分,地方政府出资一部分,农民只需支付一小部分。户用沼气建设是实实在在的民生工程,切实改善了农村环境,提升了农民的生活水平。
第一,户用沼气池改变了农民的生活方式,提高了生活质量。通过推广应用沼气灶、沼气灯等日常炊具,使得厨房焕然一新。水冲式厕所替代了过去蚊蝇环绕的敞口粪坑,脏乱不堪的羊、禽舍也变成了洁净的圈舍。“一池三改”彻底改变了农村牧区脏、乱、差的旧貌,是建设新农村的基础。环境美化了,农民不自觉地就会注意爱护,也增加了他们对自己生活环境的自信心和幸福感。在调查活动中可以看到,凡是建设了沼气池的农户,其家居环境都比较卫生、干净,没有随意丢弃秸秆的现象,都没有焚烧秸秆的行为。生活质量都比较高。
第二,节省农户做饭的时间。户用沼气项目使农民告别了劳动环境差,强度大且对人体有害的烟熏火燎的炊事方式,且实现了对人畜禽粪便统一利用,形成了以沼气为纽带发展家庭种植、养殖为一体的生态农业模式,促进农民增收。据调查,沼气的使用节省每户每天平均节约40多分钟的做饭时间。
第三,为农民提供就业岗位。随着秸秆沼气项目的迅速推广,相关服务产业及配套工程建设也很快得到了发展。农民工参加政府组织的培训,成为沼气技术工人,在农村沼气建设中获得技工工资,得到稳定收入。鄂托克前旗乡、村一级的农村沼气服务站己有几十个,提供了上百个就业岗位
4.3.3 秸秆沼气的生态效益
对于鄂托克前旗这样一个地处西部荒漠草原区,生活舍简陋,秸秆焚烧严重的地区,发展农村新型替代能源,更能够促进农业生产和农村生活节能减排。
在燃料的替代效应上,秸秆沼气每方热值可达 23MJ。户均每年可节约秸秆燃料 2.31 吨,减排二氧化碳1800 m
3、一氧化碳 20 m3和烟尘 24kg。可以说,不论从全旗的旗情出发,还是农民的需要看,都是实现生产发展、乡风文明、村容整洁等新农村建设目标要求最直接、最有效的手段,是农业和农村发展的一场深刻革命。
在肥料替代效应上。据测定,秸秆中有机质含量平均为15%左右,平均含氮量为0.669%,含磷量为 0.14%,含钾量为1.56%,每个秸秆沼气池年平均消耗秸秆 1t,按照秸秆肥效计,产生的效益相当于150kg有机质(相当于3.2t 土杂肥), 6.7k氮,1.4k磷,16k钾(相当于尿14.5kg,过磷酸钙3.04kg,氯化钾 26.6kg),按照同期氮肥、磷肥价格计,那么1000kg秸秆所含氮、磷、钾的价值分别为27.6
7、6.0、61元,共计94.67元150kg有机质(相当于3.2t 土杂肥)价值250元,而且秸秆通过物质的重复利用,使秸秆的经济效益和生态效益最大化,沼肥肥效比秸秆直接还田提高1-1.5倍,沼气池产生的肥效达到500元以上。试验表明,利用沼渣、沼液使农作物产量提高了8%-10%,减少化肥、农药支出 530 元,生产的农产品是名副其实的绿色产品。仅在 450平方米的土地上,年实现纯效益 1.7 万元。
从环境效应来看,沼气作燃料密闭条件下产生、输送,显著减少温室气体和有害气体排放;通过沼渣作肥料和堆沤还田的田间试验表明,沼气发酵肥与常规施肥相比可减少稻田甲烷,施用干燥后的沼渣肥显著减少稻田甲烷排放,因此秸秆制沼有良好的环境效应。目前农业部推广秸秆沼气集中供气技术具有热值高,效益高、无污染的特点,具有广阔的应用前景。
4.1.1 秸秆还田的经济效益
农作物秸秆粉碎后直接还田,是最方便,最直接,经济效益最好的一种秸秆利用方式,也是补充和平衡土壤养分,改良土壤的有效方法,是高产田建设的基本措施之一,对于提高资源利用率,节本增效,提高耕地基础地力和农业的可持续发展具有重要的意义。
据实验测定,每亩还田玉米桔秆 500 多公斤,则相当于施用杂肥 2500 kg,碳铵 11.7kg,硫酸钾 1.75 kg。一年后土壤有机质含量相对提高0.05~0.23%,全磷平均提高0.03%,速效钾增加31.2PPm。土壤容重下降0.03~0.16g/cm3,土壤孔隙度提高 2~4%。连续多年秸秆还田的耕地,不仅能提高磷肥利用率和补充土壤钾素的不足,地力亦可提高 0.5~1 个等级。(刘娅,2003)。试验表明:连续三年还田的地块,有机质增加了 0.105%,碱解氮增加了 10%。秸秆还田比不还田的地块,玉米秸秆株高增 2.8~20 cm,茎粗增加 0.2~0.7cm,穗长增加 0.4cm,穗粗增加 0.2~5cm,秃尖减少0.2~0.7cm,穗粒数增加 19.6~128粒,百粒增加 0.6~3.9kg。在同等条件下增产率达 11.6%~27.1%,1 hm2 增产粮食 717~2008kg(吴迎春,2007)。
根据农户的调查数据显示,秸秆根茬 100%还田、秸秆 10%还田的农户,玉米平均每亩地的投入为:种子 35 元/亩、化肥 80 元/亩、农药 10 元/亩、其它 20 元/亩;产出玉米 1300斤/亩(按正常气候计算),如果当年玉米价格为 0.53 元/斤,则效益为 544 元/亩。黑龙汪省是一个农业大省,其每年化肥施用量占全国化肥施用总量的 3%左右。并且随着科技水平的提高,农村的化肥施用量也在逐年增加。表 4-2 列出了黑龙江省2000-2007 年间的化肥施用量情况。如果每年有 50%的秸秆能够通过各种方式归还土壤,就相当于投入化肥 60 多万吨。
4.1.2 秸秆还田的社会效益
目前,秸杆作肥料以直接还田为主,主要是农户自己使用秸杆粉碎还田机或粉碎装置,把秸杆就地粉碎,均匀抛洒,耕翻填埋,基本上是一家一户分散进行。故社会效益体现不明显。4.1.3 秸秆还田的生态效益
秸秆还田是搞好生态农业的重要措施,秸秆还田分解转化的产物能有效消除农药和重金属的污染,使农业生态体系走上良性循环轨道。随着我国城市化和工业化的迅速发展,生活污水和工业废水、废渣、废气排放量急剧增加,污水、污泥和酸雨对土壤-植物系统的污染日趋严重,过量施用化肥对土壤肥力和生产性能产生消极影响,使农产品遭受硝酸盐的污染。土壤的农药污染,不仅会改变土壤的正常结构和功能,影响作物的生长发育,而且可通过食物链影响人体健康。秸秆还田还优化了土壤微生物区系和分布,提高了土壤微生物的活性,从而增强了土壤自身的净化作用,不仅能够增强对土壤污染物的吸附和结合能力,有效遏制土壤污染物对作物的毒害,而且增强了土壤微生物对污染物的降解能力(朱自学,2007)。
大气 CO2浓度升高时,秸秆还田明显促进稻田产甲烷菌的生长和 CH4的排放,并且不利于土壤对 CH4的吸收。秸秆还田初期能显著提高土壤呼吸作用,后期则能显著降低土壤呼吸作用,并且随着时间的推迟,秸秆还田和保护性耕作都会减少农田向大气中 CO2的排放。秸秆还田一方面使土壤供碳量增加,促进反硝化和 N2O 的排放;另一方面则表现为高 C/N的秸秆加入土壤后会进行氮的生物固定,降低反硝化氮损失。在秸秆分解过程中还可能产生化感物质,抑制反硝化。因此,可通过与秸秆合理配施降低氮肥的反硝化损失及 N2O 排放(朱自学,2007)。由此可见,对于避免秸秆焚烧现象发生,防止了空气污染,改善环境,减少农田向大气中 CO2的排放,抑制杂草和病虫害发生,秸秆还田具有良好的生态效益。
4.2 秸秆饲料
4.2.1 秸秆饲料的经济效益 有研究资料表明,每头奶牛每年摄入秸秆量占每公顷玉米秸秆产量的 48%,可产出有机厩肥 14700 公斤,农田经济效益增加 15.5%,加上牛奶的效益,平均每公顷 1 头奶牛纯收益比不养奶牛提高 37.9%(黄彩云,2002)。因此,积极利用秸秆资源发展畜牧业,进而实现过腹还田是一项经济有效的措施。
黑龙江省 2007 年全年共生产微贮盐化饲料 1800 万吨,秸秆处理利用率达到 32.1%,秸秆总饲用率达到 42%,分别比 1991 年增高 14.5 个百分点与 16.3 个百分点。全省一年过腹还田地秸秆粪肥 2700 万吨,相当于100万吨尿素地肥效(肉牛网,2009)。
以上资料充分说明了利用秸秆资源发展畜牧业其经济效益可观,下面再具体分析一下养殖户和饲料厂的经济效益。
养殖户的经济效益分析:青贮饲料比自然风干的玉米秸秆提高粗脂肪 11%以上,降低粗纤维 28%,提高消化率 20%,有利于各种营养成分的吸收。据试验,喂青贮饲料比喂干饲料的奶牛可提高产奶量 10%~20%。根据试验,养殖户每头奶牛喂玉米秸秆青贮饲料比喂干饲料日产奶提高 10%(即 2.5kg)以上,按牛奶的市场收购价 1.7 元/kg(一般市场收购价为 1.6~1.8元/kg)计算,扣除增加成本,平均日增效益 3.9 元,全年每头奶牛可增加经济效益 1092 元(按全年产奶平均 280d,喂青贮饲料奶牛产奶 260~300d)。按每头奶牛年需 11t 青饲料计算,青贮饲料可增加效益 99.27 元/t(孙耀华等,2003)。饲料厂经济效益分析:以压块饲料为例(罗岚,2008)。4.2.2 秸秆饲料的社会效益
面临严峻的粮食安全局面,开发生产农作物秸秆饲料,提倡和发展食草家畜,建立和发展节粮型畜牧业,显然是解决我国粮食供需矛盾、维护粮食安全的战略措施。据统计,黑龙江省年产农作物秸秆 6000近万吨,但真正用于饲料的不足 1/5,如果我们用 1/3 的秸秆作饲料,按5斤秸秆可节省1斤精饲料计,将可代替400万吨粮食。因此,开发秸秆饲料技术具有一定的社会效益。
黑龙江省利用秸秆资源发展畜牧业产业还没有达到完全普及的程度,秸秆利用率很低,其社会效益不是显著。据调查统计,哈尔滨,齐齐哈尔,绥化,农垦总局四个地区是畜牧业最发达的地区,其中肉牛和奶牛的数量占到全省的 60%以上,养猪的数量在全省的比例可高达 70%。而且大部分还处于用粮食喂养的阶段上,秸秆仍是辅助饲料直接食用,只有少部分是食用经过氨化或青贮处理过的秸秆。总之,黑龙江省是具有发展农业和牧业的两大资源优势。因此,可以根据当地秸秆资源优势,结合实际发展当地的秸秆畜牧业。
4.2.3 秸秆饲料的生态效益
秸秆饲料的开发利用不仅可以增加肉、奶、皮、毛等畜产品的产量,还可减少秸秆焚烧造成的空气污染,而且秸秆经过“过腹还田”又可以给农田提供优质的有机粪肥和畜力,增加粮食产量,改良土壤,增加了土壤有机质。据统计,1头体重400 kg 的肉牛,1年内排粪便 8.5 t,可积粪肥 15~20 t,其中含氮、磷、钾 119.43 kg(马生兰等,2008)。农家肥的使用能够改善土壤结构,更好地体现了“以种促养、为养而种、为牧而农、农牧互利”的农牧业发展思路,促进农业生产良性循环。
第6篇:沼气发酵
第一章 概论
1.1引言
沼气是有机物质在厌氧条件下,经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体。由于这种气体最先是在沼泽中发现的,所以称为沼气。人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内,在厌氧(没有氧气)条件下发酵,即被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化,从而产生沼气。沼气是一种混合气体,可以燃烧。沼气是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体。
沼气是一种可持续利用的生态资源。利用沼气,可以节省大量的秸秆、干草等物料,有助于发酵出更多动物饲料和制作更多的纸张;沼气还可以用来做饭、照明、发电等,大大的节省了农民家庭的开支,减少了生活负担;沼气剩下的沼渣和沼液可以当作有机肥料,用于农作物和田地的施肥,增强农作物的抵抗力,减少农作物的病虫发生率,促进营养成分的吸收,改善土壤的板结,持续的保肥保水。
沼气工程技术,是一项以开发利用养殖场粪污为对象,以获取能源和治理环境污染为目的,实现农业生态良性循环的农村能源工程技术。它包括厌氧发酵主体及配套工程技术,主要是通过厌氧发酵及相关处理降低粪水有机质含量,达到或接近排放标准并按设计工艺要求获取能源—沼气:沼气利用产品与设备技术,主要是利用沼气或直接用于生活用能,或发电、或烧锅炉、或直接用于生产供暖、或作为化工原料等:沼肥制成液肥和复合肥技术,则主要是通过固液分离,添加必要元素和成份,使沼肥制成液肥或复合肥,供自身使用或销售。
1.2我国沼气工程发展现状
随着城镇工业和农村集约化养殖业的发展, 生产过程中排出的各种有机废弃物的污染治理及其资源的综合利用, 已成为当今国际社会普遍关注的问题。在过去20 多年里, 我国利用厌氧消化技术处理工农业有机废弃物取得了较好的能源、环保和经济效益, 并逐步形成了沼气一能源环保工程规模。据报道, 全国现有大中型沼气工程60 0 多处, 总池容21 万多立方米, 年产沼气3 6 7 8万立方米, 年处工业废水和禽畜粪便能力达50 0 多万吨。我们自19 9 2年开始收集大中型沼气工程资料, 并对近百座工程进行了书面调查或实地考察。调查结果表明: “ 我国大中型沼气工程技术日趋成熟, 工程的整体技术水平和资源利用率近些年提高幅度较大, 各类的沼气工程, 都已从过去单纯追求能源效益, 转入注重发挥沼气技术多功能优势, 为配合菜篮子工程和改善农业生态环境, 为发展农村经济服务, 广泛地开展了沼气及发酵残余物在种植业和养殖业等生产方面的综合利用, “ 八五” 期间建设的沼气工程与“ 六五”、“ 七五” 期间作比较其工程运行稳定率提高了20 % 一3 0 %, 工程投资回收年限缩短了10 %一20 %。
当前, 大中型沼气工程存在的主要问题是: 有的工程处理技术不完善, 设备匹配不尽合理, 工程运转故障较多;有的工程采用的厌氧消化工艺及装置与所处理的原料不相适应, 工程处理能力低, 经济效益差;还有的工程由于原料不足, 造成设备利用率低。认真分 析总结大中型沼气工程现状, 提出巫待解决的主要技术和政策问题, 尽快完善综合系统的优化组合, 推出适合我国国情的沼气一环保、能源工程模式, 对沼气工程的稳步、持久地发展十分必要。
随着社会、经济的发展及人们生活水平的不断提高,人类对资源和能源的消耗也在不断地增加,这必将引发资源的短缺和环境的恶化。能源问题已经成为当今世界各国都面临的关系国家安全和经济、社会可持续发展的重大问题,并已演变成全球关注的焦点。伴随着全球环境问题的日益突出,世界各国政府和科学家都在寻求一种新的可再生清洁能源来替代石油、煤炭,以应对能源短缺问题。我国作为一个经济快速发展的大国,又是一个人口大国,人均资源极其匮乏,面临着经济增长和环境保护的双重压力,因此探索新的可再生能源就显得尤为重要。生物质能作为仅次于煤炭、石油和天然气的能源在整个能源系统中占有重要的地位,是人类赖以生存的重要能源。目前,生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转化和生物化学转化3 种途径。生物质的直接燃烧是当前我国生物质能利用的主要方式。生物质的热化学转换是指在一定的温度等条件下,使生物质汽化、炭化、热解和催化液化,来生产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术。生物质的生物化学转换包括生物质- 乙醇转换和生物质- 沼气转换等。乙醇转换是利用糖质、淀粉和纤维
素等原料经发酵来制取乙醇。沼气转化则是有机物质在厌氧环境中,通过微生物发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气体(沼气)。从生物质能源转化中得到的沼气,具有清洁、高效、安全和可再生四大特征。因此,沼气工程作为一个有效处理有机废气物的环境工程,既是一个可提供干净、便利燃气的能源工程,又是一个实现废物资源化、生物质多层次利用和促进农业环境良性循环的生态工程,对于实现我国农业的可持续发展具有重要的意义。1.3 我国沼气发展历程
迄今,我国的沼气发展历程主要经历了4 个阶段: 初始发展阶段、技术成熟阶段、快速发展阶段和建管并重阶段。从上世纪20 年代末至80 年代初为沼气工程的初始发展阶段,此阶段的沼气工程是作为一种能解决能源短缺的手段,但是由于技术不成熟,没有专业的施工队,多数沼气池质量问题突出,出现边建设边报废的情况。从上世纪80 年代到上世纪末,在各级政府的大力支持和科研人员的共同努力下,开展了大量有关沼气发酵理论及应用技术的研究,完善了沼气的生产工艺。在此阶段,我国沼气技术获得了重大突破,通过引进国外先进技术与自主研发相合,大中型沼气工程工艺技术日益成熟。同时将沼气技术与农业生产密结合起来,经过多年的实践,形成了以南方“猪─沼─果”、北方“四位一体”和西北“五配套”(在“猪─沼─果”的基础上增加太阳能暖圈和暖棚)为代表的农村沼气发展模式,到2000 年底全国已有农村沼气池980 万个。进入21 世纪后,农村沼气建设对促进农业结构调整、农业增效、农民增收和生态建设所起的作用日益突出,产生了良好的综合效益,沼气建设踏入了快速发展的阶段。在此阶段国家对沼气建设的投资力度也逐步加大,仅中央便投资61. 2 亿元用于沼气建设和发展,支持户用沼气池建设1327 万个、各类沼气工程建设4258 处,到2006 年底,全国户用沼气累计达到2200 万户。为了加强沼气建设的规范管理,自2007年以来,农业部和国家发展改革委员会先后共同印发了《全国农村沼气服务体系建设方案》和《关于进一步加强农村沼气建设管理的意见》,提出了“强化前期工作、明确管理责任、加快建设进度、严格资金管理、加强质量监管”等具体要求,以促进农村沼气的健康快速发展。
1.4我国沼气工程发展中存在的主要问题
与发达国家相比,我国沼气工程的起步较晚,工艺设计及运行经验等方面相对不足,现有的沼气工程运转状况不尽如人意,并逐渐出现了一些需要解决的问题。
1.4.1 整体技术水平低,配套设施不完善我国沼气工程整体技术水平偏低,大部分沼气工程采用常规性厌氧发酵技术,由于集约化畜禽养殖大中型沼气工程一次性投资较大,部分养殖场和养殖专业户为节省资源,用两个以上的水压式家用沼气池串联进行粪便处理。同时,配套设施不完善、可靠性差以及使用寿命短是我国沼气工程建设中存在的普遍问题。
1.4.2 沼液、沼渣得不到综合利用尽管各地政府正在大力开展“猪—沼—果(菜、粮)”、“四位一体”和“五配套”等循环经济模式,但仍有部分畜禽养殖场受到地理位置、交通条件或周边环境的限制,所产沼液、沼渣并未得到充分利用。
1.4.3 沼气工程用途单一目前,沼气工程多用于单一的粪污治理,尚未形成一条系统的产业链,沼气工程的诸多效益尚未完全体现,其潜能尚有待开发。
1.4.4 行业不规范,监管力度不够一是很多沼气工程设计施工未实现标准化,缺乏施工资格认证标准,无证设计和施工的现象普遍存在。二是对大中型沼气工程的监测制度还未有效建立,有一些沼气工程由于缺少监测,出现了停止运行或者运行效果差等问题。1.5 发展对策与措施
1.5.1 加大政策扶持力度加大中央及各地财政支持力度,推行沼气建设以奖代补制度,积极协调农行、农村信用社等金融机构为建设沼气工程用户提供适量贷款,达到农户、银行“双赢”。鼓励沼气工程综合利用将沼气工程从单一的粪污治理应用到秸秆气化处理、城市生活垃圾气化处理;沼气应用从烧饭、点灯到发电上网、汽车燃料、提纯后与天然气管道入网等;沼液、沼渣由简单的直接利用向加工成精装复合有机肥转变;延伸沼气工程的应用领域,深化沼气工程的产业链发展。
1.5.2 加强沼气科研创新和人才培养支持各大院校和科研单位建立农村能源重点实验室,培养相关科技人才;支持产学研结合组建沼气技术研发中心,对关键技术,包括低温发酵技术与工艺、干发酵技术等进行研攻关,以及对沼液、沼渣商品化加工处理机械认定、搅拌器的研制、热电联产等进行系统优化研究,开发出更加适用的设备配件产品。此外,各级沼气建设主管部门要进一步加大技术培训和指导的力度,对沼气生产工和技术人员要加强沼气建设规范和综合利用技术的培训与经验交流,相互借鉴学习。
1.5.3 强化管理,建立健全项目有效机制一是抓好项目申报,根据沼气发展规划,加强调研论证,科学编制项目文件,有计划、有重点地储备一批项目;二是明确监管责任,各级监管部门应按照各自职责,选派业务骨干对项目进行专职监管,深入项目实施第一线,督导检查责任落实、建设进度、资金使用和工程质量等情况,并帮助项目实施单位解决实际问题和困难,对发现的问题要及时坚决整改;三是加强质量管理,各应根据项目特点和本地实际,把好材料关和建设质量关,严格按照建设标准和规范施工。1.6 展望
影响沼气工程建设质量与发展的因素很多 , 装备可靠性差、产气率低、冬季稳定运行差等问题, 规模化沼气工程在工艺技术、池型结构和关键设备方面与欧洲沼气工程发达国家差距较大, 这些都制约着我国沼气工程的进一步扩大和发展。针对目前存在的问题, 可以通过开展技术创新和技术集成, 对厌氧发酵的机理进行更深入的研究和探索, 同时加强厌氧发酵下游产品的综合利用, 组织科技力量对厌氧发酵装置结构进行优化, 解决罐内物料加热保温和混合均一化等问题, 研制成套设施与装备, 引进消化和自主创新并重, 实现沼气工程技术设备的国产化、产业化和技术升级是很好的途径。我国沼气资源广泛, 潜力巨大, 促进沼气等可再生能源快速发展有助于实现能源长期战略替代, 也有助于加强环境保护。我国已经通过立法, 将可再生能源开发利用列为能源发展的优先领域 , 并制定了可再生能源中长期发展规划, 沼气工程面临着广阔的发展空间与机遇。通过提升我国沼气工程领域的自主创新能力和核心竞争力, 突破发展瓶颈, 加快发展培育生物燃气产业, 走出一条产业化发展之路, 将为发展清洁能源、改善民生与城乡统筹发展做出贡献。
