秸稈厭氧干發(fā)酵產沼氣關鍵技術及問題探討

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1、秸稈厭氧干發(fā)酵產沼氣關鍵技術及問題探討2011年第4期總第236期中國農機化ChineseAgriculturalMechanizationNo.4,2011TotalNo.236秸稈厭氧干發(fā)酵產沼氣關鍵技術及問題探討冰朱德文,曹成茂,陳永生,李瑞容,曲浩麗(1.農業(yè)部南京農業(yè)機械化研究所,南京,210014;2.安徽農業(yè)大學工學院,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)模推廣應用.本文介紹了秸稈厭氧千發(fā)酵技術特點和產氣機理,系統(tǒng)地闡述國內外秸稈厭氧于發(fā)酵技術發(fā)展現狀,存在問題及發(fā)展前景.并提出了解決這些技術難題的辦法和秸稈厭氧干

2、發(fā)酵規(guī)?；l(fā)展的模式和建議關鍵詞:秸稈;厭氧f發(fā)酵:技術:探討中圖分類號:$216.4文獻標識碼: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)酵產沼氣關鍵技術及問題探討[J】.中國農機化,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世紀中后期以來,由于世界性的石油,煤炭等化石能源緊缺危機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,努力提高可再生能源在整個能源所占份額,以減輕對石油,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出量最大的國家.每年農業(yè)固體廢棄物產量大約40多億t,其中畜禽糞便30億t,農作物秸稈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,又是嚴重污染源,若不經有效地處理,將會嚴重污染人類賴以生存的環(huán)境I3.4

4、1.在當前煤,電,液化氣等不斷向農村普及的情況下,加快發(fā)展秸稈沼氣,對于減輕農村地區(qū)對煤,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壓力.我國是一個經濟迅速發(fā)展的國家.面臨著經濟增長和環(huán)境保護的雙重壓力,正在開展的規(guī)模龐大社會主義新農村建設.要求農村在能源和環(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,對環(huán)境污染小,熱值高等優(yōu)點.據了解,農業(yè)部從2005年開始,就組織相關科研單位和企業(yè)開展秸稈沼氣技術研發(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、個省市的100多個縣進行試點示范,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)模化秸稈沼氣集中供氣試點成效十分明顯,與此同時在農作物秸稈產沼氣的技術環(huán)節(jié)上也取得可喜進展.但因戶用沼氣管理不規(guī)范,產氣率和處理效率低,并且存在低溫條件下難運行,冬季不能正常產氣等缺點,目前規(guī)?；斩捳託獯嬖诩夹g設備不足,尤其是沼氣干發(fā)酵技術,由于干發(fā)酵原料的物質濃度高而導致的進出料難,傳熱傳質不均勻,產氣率低且產氣不穩(wěn)定等問題.這是干發(fā)酵的技術難點[5,61.為此.本文介紹了以秸稈原料為主并兼顧其他農村有機廢棄物的新型干法厭氧發(fā)酵技術,采用工程化裝備實現原料預處理,進出料的機械化和秸稈

6、沼氣干發(fā)酵產物的高值利用技術,這對提高我國包括秸稈在內的農業(yè)廢棄物綜合利用水平具有重大的現實意義.收稿日期:2011年4月l1日基金項口:2010年江蘇省科技支撐汁劃(BE2010353)——農作物秸稈開發(fā)沼氣及工業(yè)化應用關鍵技術研究與開發(fā):2010年安徽省科技攻關項目(1OI40702024)——精稈干發(fā)酵制沼氣工業(yè)化應用關鍵技術研究與開發(fā)朱德文,男,1970年l,蔓,安徽滁州人農業(yè)部南京農業(yè)機械化研究所副研究員,博士;研究方向為農業(yè)機械和能源與環(huán)境'I程技術.曹成茂,男,1964年生.安徽六安人,安徽農業(yè)大學工學院教授,博士;研究方向為能源與環(huán)境_[程技術.陳永生,男1964年生,江蘇

7、泰興人,農業(yè)部南京農業(yè)機械化研究所研究員;研究方向為設施農業(yè)和農業(yè)資源開發(fā).李瑞容,盤,l984年生,江蘇淮安人,農業(yè)部南京農業(yè)機械化研究所實習研究員;研究方向為農業(yè)廢棄物綜合利用.曲浩,友,1985年生,山東萊州人,農業(yè)部南京農業(yè)機械化研究所實習研究員;研究方向為農業(yè)廢棄物綜合利用.第4期朱德文等:秸稈厭氧干發(fā)酵產沼氣關鍵技術及問題探討1厭氧干發(fā)酵特點生物質發(fā)酵類型根據原料發(fā)酵過程中氧氣狀況,生物質發(fā)酵可分為好氧發(fā)酵技