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1、規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)沼氣工程應(yīng)用技術(shù)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)林聰2006年8月20日內(nèi)容一.沼氣技術(shù)的發(fā)展二.養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程的應(yīng)用模式三.沼氣工程的內(nèi)容四.沼氣發(fā)酵裝置五.綜合利用一、沼氣技術(shù)的發(fā)展1866年，勃加姆波（Bechamp）首先指出甲烷的形成是一種微生物學(xué)的過程。1896年在英國(guó)?？巳厥?，用馬糞發(fā)酵制取沼氣點(diǎn)燃街燈。1936年，英國(guó)首先在泰晤士河畔的廢水工廠中應(yīng)用厭氧消化技術(shù)，并將回收的沼氣作為補(bǔ)充能源。1950年洪格特創(chuàng)造了厭氧技術(shù)。1958年全國(guó)不少省市曾推廣過沼氣。20世紀(jì)70年代，又一次重視并大力推進(jìn)沼氣建設(shè)，再次掀起了沼
2、氣建設(shè)高潮。20世紀(jì)八十年代以后，開展了大量有關(guān)沼氣發(fā)酵的理論和應(yīng)用技術(shù)的研究，并取得了可喜的研究成果，我國(guó)的沼氣建設(shè)開始穩(wěn)步發(fā)展。90年代以來(lái)，經(jīng)過多年的研究、開發(fā)、試點(diǎn)示范沼氣建設(shè)技術(shù)獲得重大突破。一.沼氣技術(shù)的發(fā)展農(nóng)村沼氣發(fā)展生態(tài)模式南方“豬-沼-果”、北方“四位一體”西北“五配套”養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程建設(shè)模式能源環(huán)保模式能源生態(tài)模式。形成了“種植業(yè)（飼料）—養(yǎng)殖業(yè)（糞便）—沼氣池—種植業(yè)（優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品、飼料）—養(yǎng)殖業(yè)”循環(huán)發(fā)展的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)基本模式。三沼的應(yīng)用沼氣——已經(jīng)開始注重集中供氣系統(tǒng)的建設(shè)，利用增壓和減壓調(diào)節(jié)裝置，通
3、過輸送管道將沼氣配送到農(nóng)戶，形成了供氣管網(wǎng)，并向農(nóng)民供應(yīng)沼氣，解決生活燃料問題，。發(fā)電——我國(guó)自產(chǎn)單燃料沼氣發(fā)電機(jī)技術(shù)越來(lái)越成熟，能源短缺的現(xiàn)實(shí)和可再生能源利用技術(shù)的完善，使沼氣發(fā)電已經(jīng)成為沼氣工程中很重要的一部分。沼渣液——沼肥是很好的有機(jī)肥料，已被廣泛用作基肥和無(wú)土育苗基質(zhì)，果園和蔬菜大棚有機(jī)肥灌溉施用，并作為固體有機(jī)肥進(jìn)入了市場(chǎng)銷售。沼氣的性質(zhì)沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下經(jīng)過多種細(xì)菌的發(fā)酵作用而最終生成的一種混合氣體。它的主要成分是甲烷（CH4），通常占總體積的50％～70％；其次是二氧化碳，約占總體積的30％～40％；
4、其余硫化氫、氮、氫和一氧化碳等氣體約占總體積的5％左右。沼氣是一種良好的氣體燃料，燃燒時(shí)火焰呈藍(lán)色，最高溫度可達(dá)1200℃左右。沼氣中因含有二氧化碳等不可燃?xì)怏w，其抗爆性能好，辛烷值較高，又是一種良好的動(dòng)力燃料。甲烷與沼氣的主要理化性質(zhì)理化性質(zhì)甲烷（CH4）標(biāo)準(zhǔn)沼氣（CH460%，CO2<40%）體積百分百（%）熱值（千焦／米３）密度（克/生標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）比重（與空氣相比）臨界溫度（０Ｃ）臨界壓力（ｘ105帕）爆炸范圍（與空氣混合的體積百分比）氣味54～80358200.720.55-82.546.45～15無(wú)100215201
5、.220.94-25.7～-48.4259.35～53.938.80～24.4微臭沼氣發(fā)酵原料及厭氧微生物各種有機(jī)的生物質(zhì)，如秸稈、雜草、人畜糞便、垃圾、污水、工業(yè)有機(jī)廢物等都可以作為生產(chǎn)沼氣的原料。沼氣微生物（產(chǎn)甲烷菌群）廣泛存在于自然界里，諸如湖泊和沼澤的底層污泥中，有機(jī)物質(zhì)經(jīng)沼氣微生物的發(fā)酵作用而產(chǎn)生出可燃?xì)怏w，自水中冒出來(lái)。所以，人們稱它為“沼氣”。有些反芻動(dòng)物的胃里（如牛胃），有時(shí)也能有沼氣發(fā)生。人們有意識(shí)地建造的沼氣發(fā)生器，就叫“沼氣池”。沼氣池中為保證細(xì)菌的厭氧消化過程，就要使厭氧細(xì)菌能夠旺盛地生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖
6、和代謝，這些細(xì)菌的生命越旺盛，產(chǎn)生的沼氣就越多。因此造成良好的厭氧分解條件，為厭氧細(xì)菌的生命活動(dòng)創(chuàng)造適宜的環(huán)境是多產(chǎn)沼氣的關(guān)鍵。二、養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程的應(yīng)用模式不同規(guī)模、不同特點(diǎn)、不同生產(chǎn)工藝的規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污水處理工藝是將厭氧生物技術(shù)、好氧生物技術(shù)、水肥耦合灌溉和噴施技術(shù)和有機(jī)肥料生產(chǎn)技術(shù)等單項(xiàng)技術(shù)的最優(yōu)化組合，通過工程手段將等技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，建立了能源生產(chǎn)和利用模式，厭氧發(fā)酵與污水處理結(jié)合的糞污水達(dá)標(biāo)排放模式，實(shí)現(xiàn)了各種資源的最大利用度和最佳轉(zhuǎn)換生態(tài)鏈，實(shí)現(xiàn)了種植——養(yǎng)殖結(jié)合一體化生態(tài)循環(huán)平衡系統(tǒng)，從根本上解決養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境
7、污染與資源利用的問題。綜合利用農(nóng)村生物質(zhì)資源，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì).沼氣發(fā)酵的基本工藝流程有機(jī)廢物剩余污泥(可用作肥料)儲(chǔ)存沼氣凈化調(diào)節(jié)池預(yù)處理厭氧消化器后處理用戶排放養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程的應(yīng)用模式各種適宜模式根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和對(duì)發(fā)酵殘留物處理利用方式和要求的不同，沼氣工程可以有兩大類，即生態(tài)類型和環(huán)保類型。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件、沼氣利用和排放等方面的要求，可以選擇模式。能源－環(huán)保型主要應(yīng)用于周邊既無(wú)一定規(guī)模的農(nóng)田，又無(wú)閑暇空地可供建造魚塘和水生植物塘的畜禽場(chǎng)。該模式特點(diǎn)是，畜禽廢水在經(jīng)厭氧消化處理后，必須再經(jīng)過適當(dāng)?shù)暮醚跆幚恚缙?/p>
8、氣、物化處理等，使其達(dá)到國(guó)家規(guī)定的相關(guān)環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。能源－環(huán)保模式能源－生態(tài)型主要適用于周邊有適當(dāng)規(guī)模的農(nóng)田、魚塘或水生植物塘的畜禽場(chǎng)。該模式特點(diǎn)是，畜禽廢水在經(jīng)厭氧消化處理后，排灌到農(nóng)田、魚塘或水生植物塘，經(jīng)過多層次的資源化利用，既為無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)提供充足的肥源，又實(shí)現(xiàn)了糞污的“零排放
