秸稈厭氧干發(fā)酵產(chǎn)沼氣關(guān)鍵技術(shù)及問題探討

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1、秸稈厭氧干發(fā)酵產(chǎn)沼氣關(guān)鍵技術(shù)及問題探討2011年第4期總第236期中國農(nóng)機(jī)化ChineseAgriculturalMechanizationNo.4,2011TotalNo.236秸稈厭氧干發(fā)酵產(chǎn)沼氣關(guān)鍵技術(shù)及問題探討冰朱德文,曹成茂,陳永生,李瑞容,曲浩麗(1.農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所,南京,210014;2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,合肥,230036)摘要:秸稈厭氧千發(fā)酵研究在中國已有十多年的歷史,但由于種種原因至今還沒得到大規(guī)模推廣應(yīng)用.本文介紹了秸稈厭氧千發(fā)酵技術(shù)特點(diǎn)和產(chǎn)氣機(jī)理,系統(tǒng)地闡述國內(nèi)外秸稈厭氧于發(fā)酵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,存在問題及發(fā)展前景.并提出了解決這些技術(shù)難題的辦法和秸稈厭氧干

2、發(fā)酵規(guī)?；l(fā)展的模式和建議關(guān)鍵詞:秸稈;厭氧f發(fā)酵:技術(shù):探討中圖分類號(hào):$216.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:Adoi:10.3969~.issn.1006—7205.2011.04.014朱德文,曾成茂,陳永生,李瑞容,曲浩麗.秸稈厭氧干發(fā)酵產(chǎn)沼氣關(guān)鍵技術(shù)及問題探討[J】.中國農(nóng)機(jī)化,2011,(4):56～59ZHUDe—wen,CAOCheng—maoCHENYong—sheng,LIRui-rong,QUHao—li.Keytechnologiesanddiscussionofthestrawdry～anaerobicfermentation【J].ChineseAgriculturalMec

3、hanization,2011,(4):56~590引言自20世紀(jì)中后期以來,由于世界性的石油,煤炭等化石能源緊缺危機(jī)的加劇及由此引起的環(huán)境污染問題,很多國家都越來越重視可再生能源的重要地位和作用,不惜投入巨資.研究開發(fā)新的可再生能源技術(shù),努力提高可再生能源在整個(gè)能源所占份額,以減輕對(duì)石油,煤炭等不可再生能源的依賴.我國是世界上可再生能源原料產(chǎn)出量最大的國家.每年農(nóng)業(yè)固體廢棄物產(chǎn)量大約40多億t,其中畜禽糞便30億t,農(nóng)作物秸稈7億多t.蔬菜廢棄物1～1.5億t,鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活垃圾和人糞便2.5億t,這些廢棄物既是寶貴資源,又是嚴(yán)重污染源,若不經(jīng)有效地處理,將會(huì)嚴(yán)重污染人類賴以生存的環(huán)境I3.4

4、1.在當(dāng)前煤,電,液化氣等不斷向農(nóng)村普及的情況下,加快發(fā)展秸稈沼氣,對(duì)于減輕農(nóng)村地區(qū)對(duì)煤,電,液化氣等不司'再生能源的消耗和依賴,緩解我國的能源消費(fèi)壓力.我國是一個(gè)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的國家.面臨著經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力,正在開展的規(guī)模龐大社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè).要求農(nóng)村在能源和環(huán)境兩方面取得突破,通過沼氣發(fā)酵獲取生物能源是農(nóng)作物秸稈的資源化利用一條非常有潛力的途徑,沼氣作為可再生能源,具有可再生性,成本低廉,對(duì)環(huán)境污染小,熱值高等優(yōu)點(diǎn).據(jù)了解,農(nóng)業(yè)部從2005年開始,就組織相關(guān)科研單位和企業(yè)開展秸稈沼氣技術(shù)研發(fā)與示范,并在江西,山東,江蘇,浙江,四川,河南,北京,河北,遼寧,黑龍江和大連等11

5、個(gè)省市的100多個(gè)縣進(jìn)行試點(diǎn)示范,北方以玉米秸稈和麥秸為主要原料,南方以稻草為主要原料,戶用秸稈沼氣和規(guī)?；斩捳託饧泄庠圏c(diǎn)成效十分明顯,與此同時(shí)在農(nóng)作物秸稈產(chǎn)沼氣的技術(shù)環(huán)節(jié)上也取得可喜進(jìn)展.但因戶用沼氣管理不規(guī)范,產(chǎn)氣率和處理效率低,并且存在低溫條件下難運(yùn)行,冬季不能正常產(chǎn)氣等缺點(diǎn),目前規(guī)?；斩捳託獯嬖诩夹g(shù)設(shè)備不足,尤其是沼氣干發(fā)酵技術(shù),由于干發(fā)酵原料的物質(zhì)濃度高而導(dǎo)致的進(jìn)出料難,傳熱傳質(zhì)不均勻,產(chǎn)氣率低且產(chǎn)氣不穩(wěn)定等問題.這是干發(fā)酵的技術(shù)難點(diǎn)[5,61.為此.本文介紹了以秸稈原料為主并兼顧其他農(nóng)村有機(jī)廢棄物的新型干法厭氧發(fā)酵技術(shù),采用工程化裝備實(shí)現(xiàn)原料預(yù)處理,進(jìn)出料的機(jī)械化和秸稈

6、沼氣干發(fā)酵產(chǎn)物的高值利用技術(shù),這對(duì)提高我國包括秸稈在內(nèi)的農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用水平具有重大的現(xiàn)實(shí)意義.收稿日期:2011年4月l1日基金項(xiàng)口:2010年江蘇省科技支撐汁劃(BE2010353)——農(nóng)作物秸稈開發(fā)沼氣及工業(yè)化應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究與開發(fā):2010年安徽省科技攻關(guān)項(xiàng)目(1OI40702024)——精稈干發(fā)酵制沼氣工業(yè)化應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究與開發(fā)朱德文,男,1970年l,蔓,安徽滁州人農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所副研究員,博士;研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)機(jī)械和能源與環(huán)境'I程技術(shù).曹成茂,男,1964年生.安徽六安人,安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院教授,博士;研究方向?yàn)槟茉磁c環(huán)境_[程技術(shù).陳永生,男1964年生,江蘇

7、泰興人,農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研究員;研究方向?yàn)樵O(shè)施農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)資源開發(fā).李瑞容,盤,l984年生,江蘇淮安人,農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所實(shí)習(xí)研究員;研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用.曲浩,友,1985年生,山東萊州人,農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所實(shí)習(xí)研究員;研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用.第4期朱德文等:秸稈厭氧干發(fā)酵產(chǎn)沼氣關(guān)鍵技術(shù)及問題探討1厭氧干發(fā)酵特點(diǎn)生物質(zhì)發(fā)酵類型根據(jù)原料發(fā)酵過程中氧氣狀況,生物質(zhì)發(fā)酵可分為好氧發(fā)酵技