秸秆沼气

浅谈秸秆沼气自大型联合收割机逐步推广以来，农民处理秸秆的主要途径变为直接在田间燃烧，给大气造成污染，或将其填入地边的沟河，使沟河乌黑发臭，鱼虾绝迹，地下水严重污染，威胁农民的饮水安全。背景①麦茬高度太大由于机械原因，大型联合收割机作业后的麦茬较高,一般在20cm以上。②农村大量青壮年外出打工农村约有50%-70%不等的人口外出打工，返乡收麦的农民工希望快速高效的完成麦收，以便尽快返回工地原因③秸秆作为燃料的需求大幅下降农民开始使用煤炭，电炉等其它能源，使秸秆作为燃料的比例大幅下降，同时大量人口外出使得秸秆作为燃料的需求大幅下降。④农民认识不足农民环保意识差，对燃烧秸秆的危害认识不足。原因①造成严重的能源浪费小麦秸秆燃烧的热值为1.3343×10-4KJ/kg，计算中国约3亿亩麦田可产生秸秆，可产生的能量约1.6×10-15KJ相当于4.4×10-11度电，直接焚烧秸秆将造成十分巨大的能源浪费。危害②降低了土壤中的养分及有机质含量秸秆中含氮，磷，钾，有机质，燃烧有机质氮磷等元素生成气体会发到大气，仅有少量的钾留在土壤中，使土壤肥力严重降低。同时秸秆燃烧时杀死了许多土壤中的有益微生物和昆虫，如消化细菌，破坏了农田生态系统，造成土壤板结，造成农业减产。危害③烧伤农作物引发火灾秸秆燃烧必不可避免的会将相邻地块中的其它农作物或田边地头的树木烧伤烧死，造成较大的经济损失。④影响交通秸秆燃烧时，产生大量烟雾，使能见度降低，对公路铁路民航等交通运输部门造成重大影响，并引起了一些交通事故，造成生命财产的损失。⑤环境污染危害我国不但是一个产粮大国，也是秸秆生产大国，秸秆年产量约7亿吨。河南省是以生产小麦、玉米、花生、水稻等农作物为主的农业大省，其秸秆资源丰富。秸秆发酵制沼气就是秸秆有效利用的一种方式，秸秆沼气的发展不但解决了秸秆利用率低的问题，而且提供了廉价清洁能源。秸秆沼气：利用沼气设备，以秸秆为主要原料，在严格的厌氧环境和一定的温度，水分，酸碱度等条件下，经过沼气细菌的厌氧发酵产生的一种可燃性气体。概念农村户用秸秆沼气，池容8～12立方米，以农户为建设单元，沼气自产自用。秸秆生物气化集中供气，属于中小型沼气工程，池容一般100～200立方米，以自然村为单元建设沼气发酵装置和储气设备等，通过管网把沼气输送到农户家中。大中型秸秆生物气化工程，池容一般在300立方米以上，主要适用于规模化种植园或农场秸秆集中处理，所产沼气主要用于发电。分类工艺流程人们要想有效地获得利用沼气，就必须满足生成沼气的7个条件：严格的厌氧环境、足够和优良的接种物、必要的发酵温度（8-60℃)、适宜的酸碱度、适宜的原料浓度和碳氮比、坚持不懈的搅拌、严防加入抑制剂。一、秸秆铡短用铡草机将秸秆铡成3-6cm；玉米杆则需要用具有揉搓功能的秸秆揉搓机粉碎。每立方米沼气池需秸秆50kg以上。操作要点二、秸秆润湿将铡好的秸秆加水进行润湿（比例1：1），操作时边加水边翻料，最好用粪水，润湿要均匀。润湿15~24小时，用塑料布覆盖，以利秸秆充分吸水。操作要点三、原料拌制用1kg菌剂和5kg碳铵（以8m3为例，400kg秸秆），分层均匀撒到已润湿的秸秆上。边翻、边撒、边补充水分，将秸秆、菌剂和碳铵进行拌和，一般需要翻两次使之混合均匀。补充水量320~400kg，地面无积水，用手捏紧，有少量的水滴下，保证秸秆含水率在65~70%。操作要点四、秸秆收堆将拌匀的秸秆自然收堆，堆宽1.2~1.5m，堆高为1~1.5m（按季节不同而异），热天宜矮、冬天宜高。并在料堆四周及顶部每隔30~50cm用尖木棒扎孔若干，以利通气。操作要点五、秸秆堆沤用塑料布覆盖，防止水分蒸发和下雨淋湿，覆盖时在料堆底部距地面留10cm空隙，以便透气、透风。待堆垛内温度达到50℃以上后，维持3天。当堆垛内能看到一层白色菌丝时，秸秆变软呈黑褐色即可。堆料即可入池操作要点六、混料入池将堆沤好的秸秆趁热直接由天窗口加入，同时加入碳铵和接种物；为保证加入均匀，应先进一部分秸秆，再进一部分接种物，如此反复直至进完为止。操作要点七、补水封池最后补水（温水）至零压水位线处，并在池内料堆上用长杆打孔若干，保证出气顺畅。过于偏酸或过于偏碱的水应调节好酸碱度后再使用。调节方法：偏酸应加入草木灰或澄清的石灰水溶液，偏碱加醋酸可以调节。用无杂质、砂石的黄粘土摔打揉熟后封池。操作要点八、点火试气放气2～3天，把杂气排完，开始试火，若点不着，继续放气，直至点着。先用火机在灶具上点试气(甲烷含量在30%上火机能点着)。烧1~2天后，才能在灶具上打着火(甲烷含量在55%以上)，正常用气，秸秆沼气启动成功操作要点九、补充原料对于以秸秆为主原料的沼气池，随着沼气的利用，秸秆会有一定消耗，沼气池运行中产气量出现较大波动时，应进行经常性搅拌。一般在产气量不能维持每天正常使用时（4个月以后），可适当补加一部分堆沤好的秸秆。补料时应坚持先出后进、少量多次的原则；出料应观察压力表变化情况，压力表接近零时停止出料，防止出现负压损坏池体。操作要点十、大出渣料在沼气池运行6~8个月之后，池中秸秆消耗殆尽，需要大出料（结合农时）。在保证沼气池内无沼气残留的情况下，可将天窗盖打开用齿钯将上层部分耙出，中部、底部相对较稀的部分，可用真空抽渣车直接吸出。注意：出料时保留底部三分之一沼渣和沼液，留待下次进料做接种物使用。操作要点①使用秸秆沼气池，节约能源，节约开支，保护林木资源，保护生态环境，加快实现农业现代化。②使用秸秆沼气池，废物合理利用，清洁环境，是解决农村燃料问题的重要途径之一。③使用秸秆沼气池，沼气产生的副产物-沼渣和沼液，是无污染的生物有机肥料和农药，具有显著的肥田杀虫功效④秸秆沼气池建设，推动了农村科学技术普及工作的发展，生动地显示出科学技术对提高生产力的巨大作用。优点一、能源效益8-10立方米沼气池年产沼气450立方米，解决3-5口之家农户10-12个月的生活燃料，节煤约1吨（约合近1600块煤球）价值约800余元，节电100度约60元，合计将近1000元。二、经济效益一方面与农业生产相结合，气肥、沼气储粮、沼渣肥田栽蘑菇养蚯蚓、沼液浸种、喂猪等，改善品质增加收入。另一方面促进养殖业发展，增加收入。效益分析三、生态效益缓解能源紧张，减少树木砍伐，保持和恢复森林植被，促进生态环境的改善。四、社会效益减轻劳动强度，解决部分剩余劳动力，劳动消费，增强农民科技意识。五、环卫效益改善农村卫生环境，提高农民的健康水平。效益分析政策不完善技术不成熟宣传不到位影响因素政策不完善据调查，国内秸秆沼气建设重视程度不够，投资力度不大。政府应重视秸秆沼气工作的建设发展。在政策上，制定相关政策，确保秸秆沼气的发展能得到政府和企业的大力支持；在资金上，加大对秸秆沼气的补贴扶持力度。通过政府对生态用电电价的补贴，农户在沼气发电上网上得到了实惠，有力的促进了生态能源的开发利用。影响因素技术不成熟一方面，秸秆成分中缺少氨磷，不利于微生物的生长，因此利用秸秆制沼气在一定程度上增大了微生物分解的难度，现在所采用的发酵技术还不能够完全满足秸秆沼气发展的需要，只能在小范围内实施应用。另一方面，秸秆沼气应用实践的受挫，导致秸秆发酵制沼气的研究受挫，因而应注重培养秸秆沼气的专业技术人员，尽快开发出便捷、经济的秸秆发酵技术，以科研促进生产。影响因素宣传不到位秸秆沼气是近几年新兴的生物质能源，农户对此认识不足，主要是宣传力度不够和示范性工作不到位。政府应鼓励技术人员下乡宣传，耐心真诚地向农户讲解秸秆综合利用的前景和他们所获取的利益，传授简便、实惠的秸秆沼气发酵技术，同时，要选择示范村，让农户看到效果。把农业副产业变成重要农产品，提高秸秆的市场价值，用效益吸引农民自觉参与秸秆沼气的建设和利用工作，从根本上解决秸秆整体利用率低的问题。影响因素我国经济正处在高速发展的阶段，对资源需求量逐步增大，而我国人均资源量却远远低于世界平均水平，因此秸秆沼气在一定程度上将解决煤、石油等燃料的需求量，为突破我国经济发展的资源瓶颈做出重大贡献，为缓解环境压力，推动社会可持续发展方面发挥重要作用。应用前景综合开发秸秆发酵制沼气的产业链，使沼气成为真正为农民服务的高效清洁能源，农民致富的便捷之路。同时应该积极借鉴国内外成功的经验，综合各地的实际情况，开发出一套真正实用的秸秆发酵制沼气技术。注重新技术的推广和利用，加强政府的引导和鼓励作用，使沼气的发展向纵向推进，进而推动社会主义新农村的建设。