嚴寒地區(qū)利用太陽能和生物質能相結合進行秸稈干發(fā)酵制取沼氣(1)_圖文

1、經驗講%嚴寒地區(qū)利用太陽能和生物質能相結合 進行秸稈干發(fā)酵制取沼氣部登寶黃梟謝江渡吉#采一,“萱t寐_【于taF充北方冬季寒冷漫長氣溫、地溫較低沼氣的生產存 在產氣翠低、使用率低、原科分解窶征、甚至不產氣等 問題.冬季會出現凍裂沼氣池的現象 要達到全年生產 沼氣的目的.只能靠加熱輯渣、提高發(fā)醉溫度并采取增 濕、保溫措旄來實現而北方的太陽B照時間又相對輕 長所以利用太陽能力九熱增溫,利用生物質能增溫、保 溫可以攫高沼氣的產氣率實現沼氣在嚴寒地區(qū)的全 年生產促進嚴寒地區(qū)農”生態(tài)農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展另 外.水壓式水泥沼氣池的濕發(fā)酵原料的利用宰慪.產氣 車低.易結殼而干發(fā)酵則大大提高了原料的利用率、 提高

2、產氣車一、發(fā)展秸稈沼氣必要性1目前我國沼氣生產主要發(fā)酵原科畜禽糞便短 缺.隨著農村勞動力的轉夠和璉鎮(zhèn)他的快速發(fā)展,搞養(yǎng) 殖業(yè)的在產大量減少,咋為沼氣的發(fā)酵原料.糞便已成 為沼氣事業(yè)發(fā)展的重大靖礙.不少農戶的葛氣池圈缺乏 糞便原料而無法充分使用2我國秸稈資源豐富,我國世界上最大的農業(yè)生產國.種植業(yè)在農業(yè)生產 中占據著十分重要豹倚置,種植業(yè)每年產生各糞作物秸 稈約7億I.奠中有約50%未礙到有效的處理和利用.這 不佴浪費了賀源.而且田于大量秸稈的露天焚燒.導致 嚴重的大氣污染.并引發(fā)火災和影響高速公騖與民航的 運行安全二、發(fā)展秸稈沼氣的優(yōu)勢以秸稈為原料生產;目氣.原料來薄充足、分布廠 泛.年受對問

3、和空汪限制,不產生沼液、焦油、廢水和 廢氣等污染物,可賽現秸珥的完全生態(tài)循環(huán)和高教利 用.它不僅可以解決我闡大量秸稈的耳境污婆問韙.遷 可為我國的沼氣生產開辟新的太宗原料來源.為在更大 規(guī)摸和更大范圍I廣滔氣提供原科保障.為正在津發(fā) 展的社會主義新喪利建設服務,具有十分廣闊的推廣應 用前景。三、千發(fā)酵裝置1、發(fā)酵嘯圜柱型,體積為3m.,l目6mm厚鋼板焊接而威 有進科13.出氣孔.溫度測試孔.在一娃有排科1:3蚪涂有防腐劑保護層(1】發(fā)酵罐的技術原理采用全封閉滿裝科、連績進科、自動排科及干發(fā) 酵技術.采用秸稈生物預處理技術.對秸稈進行厭氧發(fā) 酵處理.結臺生物質反應堆技術及太陽鹺利用技術.對 罐

4、體增溫僳溫其技術實質是研究解決了高濃度發(fā) 酵產氣量最佳干物質濃度程自礎排料的適宜濃度;全封 閉滿蓑料后.靠罐體內壓力實現連續(xù)發(fā)醇、增溫保溫. 使縣冬季正常產氣供氣對厭氧發(fā)酵裝置進行增保溫處 理,選到所需的中高溫發(fā)酵溫度(35一40c】。I 2發(fā)酵壤的技術創(chuàng)新_i謠囂巧f弱 萬方數據蘩霧霧!簍i霧經驗講壇I Experience Forum鬻霧篡冀髦霧璧墅蓑霧鬻霧警?I。愛:j警鬟薹荔麓等霉蛩:!;孥警甏?翟移:i蕤1突破了我國北方冬季沼氣“三低”(池溫低、產 氣率低、效率低“兩難”(進料難、排料難的技術 難關。2太陽能和生物質能的有機結合為冬季罐體增溫 保溫。3突破了我國北方冬季沼氣發(fā)酵干物質

5、濃度調整 比例。4產氣量效率提高一倍(與水泥池沼氣比且常年 均衡產氣供氣。5臥式鐵制沼氣發(fā)酵罐體裝置雖然一次性投資略 高,但使用壽命可達20年。(3厭氧干發(fā)酵的機制厭氧干發(fā)酵和厭氧濕發(fā)酵在生化反應本質上是相同 的,主要是厭氧和兼性厭氧微生物在厭氧環(huán)境下分解有 機物產生沼氣的過程,包括水解、酸化、乙?；图淄?化等反應階段。(4厭氧干發(fā)酵的優(yōu)點1自身耗能低,冬季僅耗用自身產生的能量 1015%。而濕法要耗用30%左右的能量,在北方寒冷 地區(qū)冬季甚至會達到45%。2可以直接處理農作物秸稈和城市垃圾等固體可發(fā) 酵有機物,大大節(jié)省了預處理成本。3沒有攪拌器。發(fā)酵過程不需要攪拌,不結殼。4沼氣質量高,含

6、硫量遠遠低于濕法沼氣,只有50300pPm,可以不經洗氣直接使用,發(fā)酵物出氣率 高。5因為發(fā)酵剩余物無濕法發(fā)酵的沼液,所以不用 脫水處理,發(fā)酵剩余物經簡單的過篩和短時間的堆肥即 可用作園林肥料或農作物肥料,因而存儲和后處理費用 低,價值高。6耗水量比起濕法大大降低,幾乎沒有污水排放, 大大節(jié)省了水費和污水處理費。四、秸稈沼氣的技術操作規(guī)程1、秸稈沼氣發(fā)酵原料的配比(1碳氮比原料的碳氮比過高,發(fā)酵就不易啟動,而且影響產 氣效果。一般以2030:1為宜。具體有兩種情況:一 是糞便和秸稈混合。糞和秸稈比一般應達到2:1以上, 不宜小于1:1。二是純秸稈,若碳氮比選20:1,每公 斤正常含水的干秸稈加

7、入碳銨509或尿素199;若碳氮比 選25:1,每公斤正常含水的干秸稈加入碳銨409或尿素 159。例如:一農戶向沼氣池力N,200kgT-秸稈,若碳 氮比選20:1,需加入碳銨10kg。(2濃度1發(fā)酵料液濃度是指原料的總固體(或干物質重量占發(fā)酵料液重 量的百分比。能夠進行沼氣發(fā)酵的發(fā)酵料液濃度范圍是很寬的, 一般在1%40%,甚至更高的濃度都可以生產沼氣。 在我國農村,根據原料的來源和數量,沼氣濕發(fā)酵通常 采用1%一10%的發(fā)酵料液濃度是較適宜的。在這個范 圍內,夏季由于氣溫高,原料分解快,發(fā)酵料液濃度 可適當低一些,一般以6%左右為好;在冬季,由于原 料分解較慢,應適當提高發(fā)酵料液濃度,通

8、常以10%為 佳。而干發(fā)酵濃度在20%40%之間效果為佳。2、秸稈沼氣發(fā)酵操作過程農作物秸稈一粉碎濕潤拌制堆漚(秸 稈加入產甲烷茵劑或人、畜糞便進罐發(fā)酵產氣 使用3、發(fā)酵原料的預處理(1秸稈粉碎利用鍘刀或鍘草(揉搓機將秸稈鍘碎揉搓,秸稈 鍘短后長度應小于6cm(越短越好。(2秸稈浸泡用1:1的比例加水將鍘碎秸稈潤濕(加水量以料 堆下部不出水為宜,邊加水邊翻秸稈,以保證潤濕均 勻;潤濕完成后將秸稈放置天,以利秸稈充分吸水。 (3原料的拌制將潤濕后的秸稈邊加菌劑(秸稈發(fā)酵菌劑的多少影 響堆漚快慢,一般為發(fā)酵原料的0.2%0.4%,發(fā)酵原 料指干秸稈的重量、碳氨(一般為發(fā)酵原料的1.25%, 發(fā)酵原

9、料指干秸稈的重量,碳銨可以用尿素替代加入 量為秸稈質量的1%邊翻動拌勻,同時加水。加水量 一般控制在秸稈重量的1.82倍,以保證秸稈含水率在 65%70%(用手握秸稈剛好有水滴下即可(4秸稈堆漚堆漚時,堆成1.21.5m寬、1.5m高的長條垛,蓋 塑料薄膜,地面留縫、垛上扎通風孔;觀察菌絲生長, 當秸稈上普遍長有白色茵絲為漚好。一般氣溫在15左 右時堆漚57d,氣溫在20以上時堆漚45d。接種 物充分,糞便原料可不做堆漚處理,如無接種物,應將36 萬方數據霎髦蘩霎簍霪霪霾霪霪霾冀囊霪髦襄璧鬻鬟霎霪霪霾霪篡鬟簍冀鬟鬟鬈瑟霪麓毳鬟霾戮Experience Forum I經驗講壇囊霾猢糞便原料加水浸

10、透覆蓋薄膜,并進行堆漚處理。堆漚的 目的是部分有機物先在好養(yǎng)條件下分解,以加快厭氧發(fā) 酵的產氣過程。4、沼氣發(fā)酵的啟動從進料開始到能夠正常穩(wěn)定產氣過程稱為沼氣發(fā)酵 的啟動。(投料。將預處理好的原料和準備好的碳氨和接種物混合在 一起投入罐內,碳氨一般為發(fā)酵原料的2.5%,接種物可 按料液總量的20%準備。(2加水封罐。原料和接種物入罐后,根據干發(fā)酵需要的濃度,計 算出加水量加入罐內封嚴罐蓋。五、冬季增保溫1、增、保溫原理冬季利用太陽能系統加熱增溫,在罐體周圍填滿 粉碎的農作物秸稈,利用生物質好氧發(fā)酵產生的熱量 增溫,利用厚厚的生物質層保溫。采用這種多能互補技 術對沼氣發(fā)酵罐體進行增、保溫,使之達

11、到冬季正常產 氣。2、太陽能增溫系統示意圖體1一太陽能集熱器,2一太陽能及熱水箱,3一壓力表,4一循環(huán)泵,一流量計,6一進水管閥門,T一撥酵罐,8一存放池,9一太陽能熱水管,10一出氣管閥門,l卜溫度表,12-出水管閥門,13一管道3、換熱管纏繞加熱利用太陽能集熱系統生產的熱水,通過纏繞在發(fā)酵罐上的太陽能熱水管來加熱,使發(fā)酵罐內的料液升溫進行發(fā)酵,產生沼氣,同時對沼氣罐進行保溫,減少能耗,提高罐溫。體新能源產業(yè) 37萬方數據經驗講壇六、生物質能增澶、保溫1、操作方法 用當年生產的新鮮秸稈.秸豐千含水量少酣要適當加水, 在存放池內的罐底及蜷的周圍填滿粉碎的農作物精 邊填邊實,同時在存儲池底部的適當位置放通氣管以保 科.罐t蓋60cm厚的秸稈后用塑科蓋嚴,如田所示要 證生物質進行有氯發(fā)酵以產生史多的熱置2、加蓋塑科拱棚在嚴寒的冬季矗生物質保溫的基礎上加蓋