我国北方沼气资源的开发.docx

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我国北方沼气资源的开发

我国北方沼气资源的开发

目 录

序 ——————————————————————————2

1．我国“沼气技术”开发与应用————————————5

沼气在我国广大农村开发的深远意义———————5

沼气发酵原理—————————————————6

2．适用于我国北方地域的几种沼气池方案设计——————9

太阳能热水器自然循环加温法沼气发酵池—————10

其他方式的加热沼气池结构设计方案———————12

沼气池的设计原理———————————————14

2.3.1必需坚持四结合原则———————————15

2.3.2坚持圆、小、浅的原则——————————15

2.3.3坚持直管进料——————————————15

沼气池的设计依据———————————————15

2.4.1选择池基应考虑土质建造沼气池———————15

2.4.2设计池子应考虑荷载————————————16

2.4.3设计池子应考虑拱盖的矢跨比和池墙的质量——16

沼气池容积的计算————————————————17

沼气发酵的高产办法———————————————18

沼气发酵后的有机肥施用—————————————19

  2.7.1忌出池当即施用——————————————19

  2.7.2忌直接追施————————————————19

  2.7.3忌表土撒施————————————————19

  2.7.4忌过量施用施———————————————20

  2.7.5忌与草木灰、石灰等碱性肥料————————20

农村沼气池建设中的几个常识———————————20

      2.8.1应当修建多大的沼气池———————————20

      2.8.2“三结合”的沼气池有哪些益处 ———————20

      2.8.3进料管与出料间为何不要合在一路——————21

      2.8.4如何检查沼气池是不是合格———————————21

      2.8.5如何判断沼气池漏水和漏气——————————22

      2.8.6如何查找沼气池出毛病的部位—————————22

2.8.7如何修补沼气池——————————————22

2.8.8如何管理好沼气池—————————————23

2.8.9利用沼气灯、灶具时应注意什么———————24

2.8.10利用不慎发生火灾，应该怎么办———————24

2.8.11试压和进、出料时应该注意哪些问题—————26

2.8.12在什么情形下会发生爆炸？

如何避免—————26

2.8.13火苗不旺有哪些原因————————————25

2.8.14如何选适用的沼气灶————————————25

2.8.15如何调整沼气池中的酸碱度—————————25

3.农村进展沼气池经济性分析 ——————————————26

农村沼气池经济性评价——————————————26

沼肥效益评价——————————————————27

劳动力效益评价—————————————————28

环境效益评价——————————————————28

序：

从18世纪初的第一次产业革命开始，人类已经大规模的利用各类“矿物质能源”，目前“矿物质能源”已经成为现代社会的支柱。

可是由于“矿物质能源”储量日渐匮乏和减少，将会出现能源供给的紧张局面。

由于“矿物能源”的利用带来的“环境污染”问题愈来愈显现出来，国家不能不将大部份的财力及物力投入到后续的环境治理上。

本世纪是一个依托“矿物质能源”为支点的畸形进展的现代社会模式，而且其依赖程度会愈来愈难以摆脱“矿物质能源”日渐枯竭的窘境。

在中国由于“自然资源”的丛林也日渐匮乏，“农作物秸秆”的不合理利用，使百姓的日常的“取暖”、生活用的“柴薪”已经不能知足人口增加的需求。

目前，在广大农村利用“矿物质资源”来知足“取暖”、“柴薪”的需要已经成为不可回避的事实。

面对“新农村建设”的“三农”课题，广大农村将如何面对目前的“矿物质能源”的开源、节流呢？

此刻紧迫的任务主要有以下几个方面：

一是生物质能直接转化为能源物质；二是将废弃物直接转化为再生能源；三是充分挖掘已废弃的矿井中的能源物质；四是寻觅新一代能源替代原料。

其实，“矿物质能源”也是地球吸收太阳能，通过漫长的转化进程而贮存下来的太阳能资源。

目前地球上的绿色植被是地球储藏太阳能资源的仓库。

但随着人口数量的增加，绿色植被的面积在逐渐减少，仓库的储量在下降，由于地球表面的绿色植被覆盖面积的减少，致使地表温度升高，自然界中的生态平衡受到破坏，使现有的可耕土地也开始沙化。

因此，咱们人类应该保护好地球表面的绿色植被。

在中国的农村如何解决现有的“取暖”、“柴薪”和后现代社会进展的问题呢？

如何加速现代化农村建设的步伐减缓目前的“三农”问题呢？

一项看似简单的解决广大农村的“取暖”和“柴薪”问题，可是它关系到一个国家的经济可持续进展和未来社会循环经济进展模式的成立。

而地球家园的“能源”和“人类生存环境”是后现代人类社会进展的首要问题。

目前，在我国广大农村“秸秆气化”、“太阳能技术”和“沼气技术”三者可彼此补充协调进展。

咱们明白生产沼气的原料是人类的有机废弃物、垃圾、农作物秸秆、粪便等。

但此刻仍然有些地域将这些废弃物倾倒到江河及城市周边地域，这些废弃物不但污染了江河和城市的周边地域的环境，造成水源污染和空气污染，处处是堆满的垃圾和腐臭变臭的有机物，使得我国的可再生资源造成极大的浪费。

而在我国城镇和农村居民目前尚未自觉将垃圾进行分选和归类的适应，如废旧朔料、废纸、碎布头、残土、树木及蔬菜的残枝碎叶等。

目前垃圾的处置方式有以下几种方式：

a、是垃圾填埋法，其缺点是占地面积大，会造成二次污染；

b、是垃圾焚烧法，将有机物垃圾挑选后加入焚烧炉，可产生蒸汽驱动汽轮机发电和城市居民供暖，条件是垃圾必需集中和分选，且目前的处置技术投资规模较大，这仅对于大中型城市是适用；

c、是垃圾气化法，垃圾气化是近代开发的一种垃圾处置的新技术，条件也是将垃圾必需集中和分选，投资规模较大，经高温产生的可燃气体可作为工业合成气原料和民用；

d、是沼气池处置法，它适用于广大农村地域和中小城市的近郊区及乡镇，专门是饲养鸡、鸭、鹅、猪、及牛羊的养殖户及广大的农户，该技术其投资规模小，目前若是加大科研力度，充分综合利用“太阳能”及“秸秆气化技术”，及早开发出高效产“沼气”的新工艺技术，那将是一项利国、利民、造福子孙、改善生态环境、维持农村经济可持续进展的，和未来农业循环经济进展模式的创世纪工程。

目前农村土地承包，农人自己经营土地，每一年都有大量废弃的秸秆、秧藤、碎叶、粪便等，倾倒和填埋处置这些东西不但造成环境恶化、疾病蔓延、污染江河水系等一系列问题的出现，同时也使大量的有机肥流失和有机物可再生资源的浪费。

我国人居人口最多的是农人，其居住地分散，最大体的保障条件是用饭用的烧柴和越冬取暖用的烧柴问题，在过去几十年里，我国广大地域的绿色植被，逐年减少的原因和百姓用饭用的烧柴和越冬取暖用的烧柴有着紧密的关系。

前些年广大农人为烧柴而发愁也是不可否定的事实。

一棵树木生长几十年，可在一天时刻里就会子虚乌有。

此刻的广大农村，部份农户已经开始利用矿物质资源替代烧柴和越冬取暖用的烧柴。

但是，随着人口的增加这些问题愈来愈使咱们此刻的地球不堪重负。

我个人以为有计划的适当种植一些高光效的植物，为此后的农村解决“取暖”和“薪柴”面临的窘境，这将为进展广大农村进展养殖业奠定坚实的坚实基础。

在中国的广大农村解决每一件情形都是利国利民、功在千秋、利在今世的紧迫任务。

现代社会随着科技进步，农村利用“薪柴”不能再走几千年来的老路，老的方式不但使燃烧效率低下，而且会使资源造成大量的损失和浪费。

在农村的一些基础产业投资方向和政府扶持的项目，仅是道路、村屯建设、养殖业、农作物种植产业。

而做饭用的烧柴和越冬取暖用的烧柴问题尚未和绿化、农作物种植、养殖业进展、避免环境污染等问题纳入系统工程，因此应加大对广大农村进行合理计划、设计和对这一领域的投资。

在我国北方推行“沼气”，其意义不单单是单纯的利用“沼气”，它是以利用“生物质能源”为纽带，把“高光效植物”种植，畜牧养殖业，减轻和降低对“矿物资源”的依赖，改善环境污染和水资源污染，土地利用有机肥等诸多项目联系到一路的可持续循环进展的跨世纪工程。

1.我国“沼气技术”开发与应用

太阳能沼气技术是太阳能热水器与现代沼气技术完美结合的产物。

因此，他的技术开发第一要对两项技术进行深切了解和掌握，使其能在未来的农业产业结构中充分发挥这一产业优势。

未来的产业结构链条如何设计和计划，主要依据本地的资源条件和产业规模的大小及类型来肯定。

而不是盲目地照搬和套用现有的产业模式，因地制宜科学的计划是目前最主要的工作任务。

沼气在我国广大农村开发的深远意义

沼气属于生物质能利用的一种方式。

在中国生物质能资源超级丰硕，据不完全统计年产量约为50亿吨干物质，其中农业生产7亿多吨，而且，随着我国广大农村养殖业的兴起有逐年递增的趋势。

它相当于目前全国年总消耗量得5倍。

这些物质通过沼气发酵的形式转换成能量是最合理的。

对于广大农村来讲，通过沼气发酵不但能取得廉价的燃料，而且还能增加速效肥料，这对加速进展农业生产实现农业的现代化、建设社会主义新农村、降低农业生产本钱、保护生态环境、开辟可再生能源的领域，都有着极为重要的意义。

另外，利用这一技术处置城市有机废物也是有着普遍前景。

据估量，适用厌氧发酵法处置城市有机废物所需电力，的十分之一。

因此，城市有机废物的处置工程和活性污泥法与厌氧发酵法相结合的问题，是一项最具潜力的技术之一。

沼气发酵原理                                  

早在1979年Bryant提出甲烷发酵三阶段学说。

第一阶段为发酵阶段，复杂的有机物经发酵性细菌群的水解和发酵作用分解产生糖和有机酸，有机酸进一步降解形成各类低级的有机酸，如丙酸、乙酸和乙醇等，同时也产生氢气和CO2。

第二阶段为产氢和产乙酸阶段。

最近几年来发觉一类产氢产乙酸细菌群，利用第一阶段产生的各类有机酸分解成乙酸和氢气。

还有一类同型产乙酸均能直接酵解糖生成乙酸。

第三阶段为产甲烷阶段，参与这阶段的细菌为产甲烷菌，是一类专性厌氧菌。

它们利用CO2和H2及一碳化合物（如一氧化碳、甲醇、甲酸、甲基胺等）及乙酸等个别的二氧化碳化合物形成甲烷。

形成的甲烷中约30%的甲烷来自氢的氧化和二氧化碳的还原作用。

70%的甲烷来自乙酸的降解。

工业沼气发酵装置示用意

污泥处置流程如下：

先将污水导入水池。

沉淀大量的悬浮物，为使整个处置进程均衡稳固，必需先调解水质（如有毒物浓度、营养、PH值等），然后将物料加入持续发酵池中。

发酵池式密闭的结构，物料进入发酵池是依托污泥泵输送，这种装置适用于处置污泥物料。

甲烷发酵适用于BOD为5000—10000的高浓度污水处置，去除污水率为80%—90%，回收甲烷量为400—700L/kg有机物。

沼气发酵处置的调节与控制：

先要进行种子培育，污水处置前第一必需培育菌种，在有甲烷发酵池前提下能够用发酵液为种液利用，未经甲烷发酵的新沼气池可将自然界中进行甲烷发酵的河底污泥作为种子液体加入发酵池中。

加热保温，把污泥和有机物加入甲烷发酵池中，一般碳氮比为1：

10—20，但氨态氮超过8000ppm对发酵有碍。

逐渐使甲烷菌取得增殖。

如此做可大大加速发酵时刻。

对于温度的控制，是要按照甲烷菌对温度的适用性不同可分为高温型和中温型。

高温型甲烷菌最适宜温度为50—60℃。

中温型颤甲烷菌最适于温度为30—40℃。

沼气池的压力要维持到60cmH2O水柱高度，压力太高也会影响产气量。

pH值控制，产甲烷菌最适于pH值为—中性。

由于发酵初期产