秸秆气化技术与沼气发酵技术的综合评价
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秸秆发酵制沼气研究现状作者:张爱民尹冰来源:《农业工程技术·新能源产业》2009年第09期摘要:利用作物秸秆生产可再生能源是解决环境污染和开辟新的能量资源的重要途径之一。
秸秆中含有大量的纤维素、木质素,这是导致用秸秆制备沼气时产气率低的主要因素。
本文综述了国内外用物理法、化学法、生物法预处理秸秆的相关研究进展,建议将其中的两种或三种方法结合起来处理秸秆,提高产气率。
关键词:秸秆:发酵;沼气;预处理我国是一个能源短缺的国家,也是生物质资源大国。
据统计,中国每年产生农作物秸秆总量约7亿t,除去用于造纸、饲料或饲料原料以及造肥还田外,还有约3.7亿t秸秆可作为能源物质加以利用。
农作物秸秆是一种重要的富含有机质(80%~90%)的生物质能源。
因此,利用现代技术将作物秸秆转化为高效、洁净、方便的高品位能源——沼气,对缓解我国常规能源紧张状况,促进社会经济的可持续发展和生态环境的改善都具有重要意义。
秸秆中含有大量的纤维素、木质素,这是导致发酵速率低的主要因素。
若将秸秆直接入沼气池进行发酵产气慢、产气量少、不经济、无法大面积推广应用。
因此,目前的研究主要集中在秸秆的预处理方面,使秸秆的内部结构发生变化,秸秆变柔软、疏松,以利于厌氧微生物分解利用。
秸秆的预处理方法包括物理、化学和生物方法。
1物理方法物理方法(Physical Methods)有机械加工、高压和/或高温蒸煮以及辐射处理等。
常用的机械方法有切碎、粉碎、磨碎、高温球磨等。
其目的是增加厌氧微生物与基质的接触面积,或通过破坏细胞壁结构使之易于消化。
研究发现用APS-D(anaerobic-phased solidsdigester system)反应器对稻草进行厌氧发酵,粉碎的稻草比未经处理的稻草产气率提高17%,而高温处理过的稻草与未处理的稻草相比,其固体含量大大降低,且产气率提高。
当温度从60℃上升到110℃时,其产气率提高了2.5%~7.5%,然而产气量并不是随着温度的上升而直线上升。
秸秆气化技术研究现状与对策分析秸秆气化技术是一种将秸秆等生物质资源转化为可再生能源的技术,可以有效地解决秸秆处理、能源需求和环境保护等问题。
在我国,秸秆气化技术一直备受关注和研究,然而在实际应用中还存在一些问题和挑战。
本文将对目前秸秆气化技术研究现状进行分析,并提出一些对策以促进技术的进一步发展。
一、秸秆气化技术研究现状1. 技术原理与方法秸秆气化技术是通过控制氧气供给,在高温条件下,将秸秆等生物质资源转化为可燃气体的一种技术。
目前主要的气化方法包括固定床气化、流化床气化和旋转床气化等。
固定床气化技术简单易行,但有限制;流化床气化技术效率高,但设备投资大;旋转床气化技术操作方便,但对原料要求高。
2. 技术优势与特点秸秆气化技术具有资源丰富、低碳环保、经济性等优势,可以有效地解决秸秆排放、能源短缺等问题。
通过气化技术,可以将秸秆转化为可再生能源,如生物质燃气、生物质液体燃料等,广泛应用于工业生产、民用生活等方面。
3. 存在的问题与挑战尽管秸秆气化技术具有很大的潜力,但在实际应用中仍然存在一些问题和挑战。
秸秆气化技术的设备成本高,运行维护成本也相对较高,使得其在大规模应用中受到限制。
秸秆气化技术的气化效率和气化产物的质量与气化温度、气化时间等因素相关,需要进一步优化和改进。
秸秆气化技术涉及到气化过程的控制和稳定性问题,需要进一步研究和解决。
二、对策分析1. 提高技术研发水平为了进一步推动秸秆气化技术的发展,需要加大对气化技术的基础研究力度,提高技术研发水平。
在气化原理、气化方法、气化设备等方面进行深入研究,推动气化技术的创新和提升,为秸秆气化技术的实际应用提供更多的技术支撑。
2. 加大政策支持力度政府部门应加大对秸秆气化技术的政策支持力度,制定相关政策和标准,为秸秆气化技术的应用和推广提供更多的政策保障,推动相关企业和科研机构加大对秸秆气化技术的研究和实践。
3. 加强产学研合作在秸秆气化技术的研究和应用中,应加强产学研合作,进行行业内部和校企合作,充分发挥各方优势,促进技术的转化和应用。
纯秸秆连续发酵沼气集中供气技术魏文生山西省高平市农业委员会以秸秆为原料生产沼气,原料来源充足、分布广泛,不受时间和空间限制,不产生沼液、焦油、废水和废气等污染物,可实现秸秆的完全生态循环和高效利用。
它不仅可以解决我国大量秸秆的环境污染问题,还可为我国的沼气生产开辟新的大宗原料来源,为在更大规模和更大范围推广沼气提供原料保障,为正在深入发展的社会主义新农村建设服务,具有十分广阔的推广应用前景。
一、推广和发展秸秆沼气的必要性和适用性大量废弃秸秆导致日益严重的环境污染问题,迫切需要寻求新的出路。
我国是世界上最大的农业生产国,种植业在农业生产中占据着十分重要的位置。
种植业每年产生各类作物秸秆约7亿吨,其中有约50%未得到有效的处理和利用。
这不但浪费了资源,而且由于大量秸秆的露天焚烧,导致严重的大气污染,并引发火灾和影响高速公路与民航的运行安全。
秸秆的处理与利用是我国农村面临的主要的资源环境问题之一,因此迫切需要寻找新的利用途径。
为此早在2007年,农业部把秸秆沼气生产技术列为我国农业和农村“十大节能减排技术”之首。
农村沼气生产遇到原料供给瓶颈,需要开辟利用秸秆资源。
在农村沼气方面,目前全国已建成户用沼气池2200多万口,建成畜禽养殖场大中型沼气工程2000多处,年产沼气70多亿立方米。
目前我国沼气生产主要利用的是畜禽粪便,但畜禽粪便无法、也不足以保证原料的供给和上述目标的实现。
首先,养殖场呈“点”分布,而用户呈“面”分布,同时受养殖市场波动的影响也很大。
在没有养殖场的地方,就没有了原料来源,也就无法生产沼气。
其次,可收集的畜禽粪便的产量不足以生产如此巨大数量的沼气。
而秸秆分布在我国广大的种植区域,呈“面”分布,来源广泛,数量巨大,不存在原料来源问题,适用性强。
可就地获得、就地建厂和就地服务于民。
因此,在我国广大的农村大规模推广秸秆沼气,实现沼气生产目标,就必须开辟和利用秸秆资源。
二、秸秆利用现状现有技术存在不足,需要研发新的秸秆能源转化技术。
秸秆资源化和沼气工程技术
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秸秆资源化和沼气工程技术
1.为什么现在要提秸秆资源化?(要从秸秆使用的历史说起)传统农业和简单再生产对秸秆的利用, 仅仅局限
于烧火做饭、饲养牲畜、盖房、取暖和肥田等,
随着农村生活向现代化的迈进, 使用液化气的农民越来越多,用作燃料的秸秆已不足20%。
20世纪80年代初
曾大力推广秸秆直接还田技术, 约有20%的秸秆被还
田利用,
进入20世纪90年代,随着免少耕、轻型种植
技术的应用, 秸秆不能很好地翻入土中, 影响了种植
质量, 加上普及了机械收割和栽插, 秸秆不再移出田
外,农民就在田间直接焚烧秸秆, 造成对大气的严重
污染,而其中的氮、磷元素燃烧分解升空后最终将随
降水返回地面进入水体, 造成二次污染。
现状:
而据资料
表明秸秆焚烧的比例全国平均为22.4%
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秸秆气化技术研究现状与对策分析秸秆是农业生产过程中的一个副产品,其数量和造成的环境污染问题一直是关注的焦点。
为了解决这个问题,各国已经采取了很多措施,其中之一就是秸秆气化技术。
本文旨在介绍秸秆气化技术研究现状,并分析其对策。
目前,秸秆气化技术已经成为当前解决农村生态环境问题的一项重要技术。
这种技术主要是将秸秆加热到高温状态,使其在无氧条件下发生热化学反应,生成可燃气体。
经过净化和加压处理后,可燃气体可以用来发电、供暖、制冷等方面。
秸秆气化技术可以实现秸秆的资源化利用,减少对环境的污染。
1、秸秆气化技术的应用现状秸秆气化技术的应用现状主要体现在两个方面:一是在国外,二是在国内。
在国外方面,美国是这方面的代表国家。
早在1970年代,美国就开始研究秸秆气化技术,并在1980年代初期开始商业化运用。
目前,美国农村地区很多旅游景点和农场都使用秸秆气化技术进行发电和供热。
此外,欧洲诸国也广泛应用秸秆气化技术,逐渐从垃圾焚烧转向清洁能源。
在亚洲,日本和韩国也启动了秸秆气化项目。
在国内方面,秸秆气化技术应用还处于初级阶段,但发展迅速。
目前,各地都在积极推进秸秆气化项目,如河南省、陕西省、山东省、甘肃省等,都已经启动了秸秆气化项目建设。
此外,全国大型城市也开始探索秸秆气化技术在城市生活垃圾处理方面的应用。
虽然秸秆气化技术在应用上取得了一定的成绩,但是还存在很多问题,主要集中在以下几个方面:1.技术路线单一。
目前秸秆气化技术主要采用固定床和流化床两种方式,技术路线比较单一,缺乏多样化的解决方案。
2.工艺流程复杂。
秸秆气化技术涉及到很多流程,包括秸秆的焚烧、炭化、气化等,需要投入大量的人力、财力、物力。
3.成本较高。
秸秆气化技术的建设和运营成本较高,需要大量的资金投入,导致项目推进困难。
4.技术水平相对落后。
与国外相比,国内的秸秆气化技术还比较落后,技术水平有待提高。
为了解决这些问题,秸秆气化技术必须要采取对策,以实现技术的进步和优化。
秸秆气化技术研究现状与对策分析【摘要】秸秆气化技术是一种有效利用秸秆资源、减少污染排放的绿色能源技术。
本文通过对秸秆气化技术的发展历程、现状分析和存在问题分析,提出了一些建议对策,包括加强政策支持、提高技术创新和加强产业合作。
也探讨了未来秸秆气化技术的发展方向,如提高效率、降低成本和加强环保措施。
结论部分总结了文章的主要观点并展望了未来的发展趋势,强调了秸秆气化技术在可持续发展中的重要作用,并提出了相关建议。
通过本文的研究可以更好地促进秸秆气化技术的推广和应用,为我国能源结构调整和环境改善提供有力支持。
【关键词】秸秆气化技术、研究现状、对策分析、发展历程、存在问题、对策建议、研究方向、总结回顾、展望未来、结论建议、研究背景、研究目的、研究意义1. 引言1.1 研究背景目前我国秸秆气化技术仍处于起步阶段,存在诸多问题和挑战。
例如技术水平相对滞后,设备性能不稳定,运行成本较高等。
有必要对秸秆气化技术的研究现状进行深入分析,找出存在的问题,并提出相应的对策和建议,推动秸秆气化技术的快速发展,为我国清洁能源的发展做出更大的贡献。
1.2 研究目的秸秆气化技术研究的目的是为了进一步推动农村可再生能源利用和环境保护工作,促进生物质能源产业的健康发展。
通过深入研究秸秆气化技术,可以有效地解决农村地区秸秆废弃物处理难题,实现秸秆资源化利用,减少对化石能源的依赖,降低温室气体排放,改善农村环境质量。
深入研究秸秆气化技术还可以促进农民增收致富,推动农村经济发展,提升农民生活水平。
本研究的目的是为了加快秸秆气化技术的推广应用,实现农村资源利用、环境保护和经济发展的有机结合。
1.3 研究意义秸秆气化技术可以有效解决农村地区秸秆资源的废弃难题。
随着农业机械化水平的不断提高,农作物收割后的秸秆往往成为废弃物难以处理,给环境带来负面影响。
利用秸秆气化技术,可以将秸秆转化为清洁能源,减少污染,实现资源循环利用。
秸秆气化技术对于推动农村能源替代具有重要意义。
河北省青县秸秆沼气集中供气工程现状分析近年来,河北省青县的新能源工作经历了“户用沼气—秸秆气化—秸秆沼气”的发展过程。
秸秆沼气工程建设可有效杜绝农民秸秆就地焚烧、村内秸秆乱堆乱放、变废弃秸秆为宝物,促进循环经济发展,促进农业节能减排和新农村建设,具有良好的发展前景。
截至2010年,全县已建成耿官屯村、东姚庄村、陈缺屯村、王胜武屯村、范官屯村5个秸秆沼气集中供气村,现正在筹建闫庄子秸秆沼气工程。
全县发酵罐总容积达到7200m3,5个村沼气工程满负荷运行,年消化鲜体秸秆2.4万吨,可生产沼气315万m3,可满足8000户居民用气,促进节支增收800万元。
大型秸秆沼气工程的建成和使用真正实现了工厂化制气、管道化供气、联村供气,开创了秸秆沼气工程技术新的里程碑,成为青县新农村建设的亮点,走在了全省乃至全国的前列。
1 秸秆沼气集中供气工程建设发展现状及成效自上个世纪七八十年代开始,青县就着手利用纯秸秆制取沼气的技术研究。
经过多年的研究,在纯秸秆制取沼气技术上取得了实质性进展。
1999年,马厂镇东姚庄村建成1000m3全地下砖混结构沼气工程一处,计划利用纯秸秆制取沼气,但因当时资金短缺、技术还不十分成熟,未投入运行。
随后的几年,通过进一步的实验研究,纯秸秆制取沼气技术基本成熟,2005年在东姚庄村成功建成全地上砖混结构400m3大型秸秆沼气工程一处,并为青县明发食品厂供气。
虽然实现了纯秸秆制取沼气,且产气率较高,但工程设计上存在不足和问题。
因当时没有秸秆沼气工程建设方面的国家标准或行业标准,在青县县委县政府的支持下,在新能源、消防、安监局、王春国1 张静1 李砚飞21、 河北省青县发展改革局;2、河北省青县新能源办公室摘 要:青县秸秆沼气集中供气工程(秸秆联户沼气集中供气工程)建设起步较早,取得了较好的发展, 带动了全省乃至全国秸秆沼气集中供气工程的发展,但是从多年的建设和运行情况看,仍存在一 些问题,为此笔者对青县秸秆沼气集中供气工程的有关情况进行了调研,提出了发现的问题,并 给出了对策与建议。
秸秆生物气化(沼气化)利用工程建设技术指南(试行)一、概述农作物秸秆是一种重要的生物资源,千百年来一直是农村主要燃料用于炊事。
随着农村经济的发展,农民生活条件极大地改善,秸秆已不再作为主要燃料,秸秆成了废弃物。
目前浙江省作物秸秆年产生量约为960万吨,其中稻秆约产生600万吨,玉米秆、油菜秆和其它约为360万吨。
秸秆除1/3~1/2用作还田、氨化饲料和工业原料外,其余全部被废弃或焚烧,造成部分河道堵塞和水体污染,每到收获季节,出现“处处点火,村村冒烟”的现象,严重污染了大气。
这些现象不仅浪费了宝贵的资源,同时也污染了农村环境。
如何将秸秆变废为宝,走农业可持续发展的道路,实现农业转型升级,是摆在农村能源部门面前的重大课题。
农作物秸秆生物气化(沼气化)技术,是根据沼气工艺学和微生物学等技术原理,以厌氧发酵为核心技术并集成其它技术形成的秸秆综合利用与处理系统。
该技术采用“粉碎—堆沤—厌氧—利用”工艺,系统的工艺特点是方便、安全、易管理,并可根据不同原料特点,选择具体秸秆利用与处理工艺进行综合利用。
本技术指南主要适用于户用秸秆生物气化(沼气化) 、小型集中秸秆沼气供气工程。
秸秆沼气化工程具有可利用原有沼气池、改动少、投资省、管理方便、一次投料长期可用、回收能源(沼气)、提供有机肥等特点,对改善农民用能结构、改善农村环境状况和促进农业生态建设具有广阔的发展前景。
二、秸秆生物气化(沼气化)工程技术指南准则1、指导思想本技术指南以普及农村沼气、促进秸秆综合利用为指导思想,按生态理念为指导,注重资源综合开发利用,利用现代科学技术,通过人工设计生态利用系统工程,协调发展与环境之间、资源利用与保护之间的关系,形成生态经济的良性循环。
本指南以厌氧技术为核心,因地制宜采用适合当地不同原料与工艺的秸秆利用与处理模式。
2、适用范围本技术指南适合于容积在100M3以下或TS浓度在5%以下的中小型秸秆生物气化(沼气化)利用工程。
以秸秆为原料规模化生产沼气关键技术与推广应用被丢弃在田间的秸秆化学预处理后的秸秆被送入发酵罐秸秆沼气生产与集中供气工程(山东)桔肝沼气生产与集中供气工程(北京)秸秆沼气生产关键技术实践证明,利用秸秆为原料生产沼气是实现秸秆高效、清洁利用的有效途径。
秸秆沼气生产关键技术秸秆沼气技术就是我们通常所说的厌氧发酵技术。
厌氧发酵生产沼气技术已被广泛地用于人畜粪便、食品废物与有机生活垃圾等的处理与能源化转化。
但是,由于秸秆的木质纤维素含量高、消化率低、产气量少,因此秸秆常作为人畜粪便厌氧发酵的配料使用,在以秸秆为主原料生产沼气方面的研究一直很少。
由于秸秆的物料特性与常规物料(如畜禽粪便)有明显的不一致,因此要投入实际生产,还有一些关键技术问题需要解决。
这些关键技术包含:简单、快速、高效的秸秆化学预处理技术。
秸秆的木质纤维素含量较高,不易被厌氧菌消化,厌氧发酵产气量低、经济效益差,这是导致秸秆不能够被大规模用于沼气生产的要紧原因。
解决的方法就是在厌氧发酵前,对秸秆进行物理、化学或者生物预处理,预先把秸秆转化成易于消化的“食料”,来提高秸秆的生物消化性能、产气率与经济性。
常温、固态氢氧化钠化学预处理技术,可使秸秆的产气量提高50%~120%以上,使秸秆的产气率超过牛粪的产气率。
固态化学预处理不产生任何废液,没有任何环境问题,在常温下进行,处理方法简单,处理成本低。
为以秸秆为原料规模化生产沼气提供了前提。
适合秸秆物料特性的高效厌氧发酵反应器。
秸秆的密度小、体积大、且不具有流淌性,无法连续进料、出料与进行连续的厌氧发酵。
因此,现有用于畜禽粪便生产沼气的反应器都无法直接用于秸秆的沼气生产。
针对秸秆的物料特性,创新性地设计出了秸秆厌氧发酵专用卧式反应器。
该反应器使用卧式布置,带有强化搅拌装置,可大大提高发酵料与微生物之间的传热、传质效果,显著提高发酵效率;使用批式厌氧消化,进料、出料完全机械化,自动化程度高。
秸秆发酵工艺及参数优化。
秸秆气化工程技术评估刘庆玉沈阳农业大学汇报内容一、秸秆气化技术概述二、项目情况介绍三、项目结果分析四、项目效益分析五、存在的问题及建议一、秸秆气化技术概述1、引言气化技术是将农林废弃物在缺氧或厌氧条件下,经过热化学反应,生成CH4、CO 、等可燃气体用于农村居民的炊事及采暖H 2等可燃气体,用于农村居民的炊事及采暖,亦可用于发电。
该技术使秸秆在作为燃料使用时的热效率大大提高,使能量得到更充分地利用,并减少了环境污染,对开展节能减排具有重要的意义的意义。
引言1、引言世纪年代,在国家支持下曾在山上世纪90东和河南两省进行了“秸秆气化集中供气工程”试点建设,但终因技术、系统配置工程试点建设,但终因技术、系统配置等问题曾一度中断。
随着新农村建设,以村为单元的随着“新农村“建设以村为单元的“秸秆气化集中供气工程”近年来在全国相继展开。
相继展开截至2007年底,全国已建设了秸秆集处其中辽宁省累计建处中供气站886处。
其中辽宁省累计建264处。
1、引言根据农业部《农业生物质能产业发展规划》(2007-2015):到2010年,结合解决农村基本能源需要和改变农村用能方式,全国建成1000处左右秸秆改变农村用能方式全国建成气化集中供气站,年产秸秆燃气3.65亿立方米。
到2015年,建成2000处左右秸秆气化集中供气站,年产秸秆燃气亿方米7.3亿立方米。
2、技术原理技术原理下吸式气化炉气化原理工艺流程3、工艺流程系统组成:切碎机、上料装置、气化炉、旋风分离器、冷系统组成切碎机上料装置气化炉旋风分离器冷却器、过滤器、风机、水封器、贮气罐等组成。
4、存在问题:1、燃气热值低2、焦油含量高——焦油会堵塞、污染和腐蚀焦油含量高焦油会堵塞污染和腐蚀燃气管道、燃气灶具5、焦油去除技术简介(1)焦油产生原因在气化过程中,随着热量的投入,生物质温度不断升高。
质温度不断升高当温度升到时,生物质开始热解,200℃时,生物质开始热解,并有焦油产生。
秸秆气化技术研究现状与对策分析秸秆气化技术是一种将秸秆转化为可再生能源的方法,可以有效减少秸秆的露天焚烧和填埋,减少环境污染和温室气体排放,同时也提供了可替代化石能源的清洁能源选择。
目前秸秆气化技术在我国还面临一些挑战和障碍,需要进一步研究和改进。
目前秸秆气化技术研究主要集中在以下几个方面:1. 气化炉技术研究:气化炉是秸秆气化的核心设备,其设计和优化对于气化过程的效率和稳定性至关重要。
目前存在的问题包括气化炉的气化效率不高、秸秆气化过程中的产物不稳定等。
2. 秸秆预处理技术研究:秸秆的直接气化存在着困难,需要进行预处理以提高其气化性能。
目前常用的预处理方法包括研磨、压缩和干燥等,但是存在能耗高、操作复杂等问题。
3. 气化产物的处理与利用研究:秸秆气化后会产生一系列气体和固体产物,其中包括可再生能源气体和炭质产物。
如何有效利用这些产物,提高能源利用效率,降低环境污染,是当前研究的重点。
针对以上问题和挑战,可以采取以下对策:1. 加强气化炉技术研究:通过改进气化炉的结构和参数等,提高气化效率和稳定性。
可以借鉴其他国家和地区的经验,进行技术引进和合作。
2. 探索秸秆预处理新方法:如应用化学方法改变秸秆的物化性质,提高其气化性能。
开发新型的预处理设备,降低能耗和操作复杂性。
3. 建立完善的气化产物处理与利用体系:研究气化产物的分离和净化等方法,提高产物的纯度和利用率。
开发新型的能源回收和利用技术,实现对产物的高效利用。
4. 加强政策支持和推广应用:通过出台相关政策,鼓励企业和机构进行秸秆气化技术的研究和应用。
加强宣传和示范,推广秸秆气化技术的应用案例,提高技术的认可度和接受度。
秸秆气化技术在我国还存在一些问题和障碍,但是通过加强研究和改进,以及政策支持和推广应用,可以进一步提高该技术的效率和可行性,实现秸秆资源的有效利用和环境保护。
农作物秸秆产沼气技术研究进展随着全球对可再生能源需求的不断增长,农作物秸秆产沼气技术作为一种清洁、高效的能源转化技术,逐渐受到广泛。
本文将简要介绍农作物秸秆产沼气技术的研究背景、技术原理、研究进展以及创新点与展望。
农作物秸秆产沼气技术是一种利用农作物秸秆作为原料,在厌氧条件下进行发酵产沼气的技术。
该技术的发展历程可以追溯到20世纪80年代,当时主要作为农村能源的一种补充手段。
随着科技的不断进步,农作物秸秆产沼气技术在提高产气效率、降低成本、优化发酵工艺等方面取得了显著成果。
农作物秸秆产沼气技术的原理是利用微生物在厌氧条件下对农作物秸秆进行发酵,将其转化为沼气和有机肥料。
该技术的适用范围广泛,适用于各种农作物秸秆,如小麦、玉米、水稻等。
优点在于能够实现废弃物的资源化利用,提高能源利用效率,同时能够减少环境污染。
然而,该技术也存在一定的缺点,如发酵过程中产生的一些有害物质需要妥善处理,同时发酵残渣的利用率还有待提高。
农作物秸秆产沼气技术的研究进展主要体现在以下几个方面:首先是产气效率的提高,通过优化发酵工艺和选择合适的菌种,产沼气的产量和纯度都得到了显著提升;其次是成本的降低,研究人员通过改进设备、提高设备利用率等方式,有效降低了农作物秸秆产沼气的生产成本;最后是环境影响的减小,通过对有害物质的妥善处理和合理利用,有效减少了农作物秸秆产沼气对环境的影响。
农作物秸秆产沼气技术的未来发展需要从多个方面进行考虑。
应该加强政策支持,提高政府对农作物秸秆产沼气技术的重视程度,加大对相关产业的扶持力度;需要加强技术研究,从发酵工艺、设备优化、残渣利用等多个方面进行深入研究,提高农作物秸秆产沼气技术的整体水平;推动产业发展,通过建立完善的产业链和产业体系,实现农作物秸秆产沼气技术的规模化应用和产业化发展。
农作物秸秆产沼气技术作为一种清洁、高效的能源转化技术,具有广阔的应用前景。
未来需要政府、企业和科研机构共同努力,加强技术研究和产业推广,为实现可持续能源和环境保护做出更大的贡献。
秸秆气化技术研究现状与对策分析一、秸秆气化技术研究现状1. 秸秆气化技术的发展历程秸秆气化技术最早可以追溯到19世纪,当时人们利用木炭作为燃料进行气化。
随着工业革命的到来,煤炭、石油等化石能源的大规模开采和使用,使得秸秆气化技术渐渐淡出人们的视野。
直到20世纪末,随着能源危机的临近,人们开始重新关注可再生能源的利用,秸秆气化技术再次成为研究热点。
目前,国内外对秸秆气化技术的研究已经取得了一定的进展,但仍面临一些挑战。
秸秆气化技术是一种将秸秆转化为可燃气体(如合成气、甲烷等)的技术,具有以下几个优势:(1)可再生性:秸秆是农作物的废弃物,使用秸秆进行气化能够有效利用这些废弃资源,降低对化石能源的依赖;(2)减少环境污染:秸秆气化过程中产生的废气、废渣等污染物较少,对环境的影响相对较小;(3)分布广泛:秸秆是农作物的副产品,且分布较广泛,利用秸秆进行气化能够提高能源利用的地域覆盖率。
目前,关于秸秆气化技术的研究主要集中在以下几个方向:(1)气化工艺技术:包括气化反应器的设计、气化条件的优化、气化渣的处理等;(2)气化气质的提高:主要包括气化气的热值提高、减少气化过程中产生的有毒气体等;(3)气化技术的集成应用:包括秸秆气化发电、秸秆气化制氢、秸秆气化制甲醇等。
二、存在的问题1. 技术水平不高目前,国内外对秸秆气化技术的研究水平整体较低,技术设备和工艺流程相对简单,导致气化效率不高,气化产物质量不稳定,无法满足工业化生产的需要。
2. 产物利用率低目前,大部分秸秆气化产生的气体主要用于发电或供热,对于气化渣等副产物的利用率较低,造成了资源的浪费。
3. 技术推广应用难度大虽然秸秆气化技术具有一定的优势,但由于设备价格昂贵、工艺复杂等原因,导致了技术的推广应用难度较大,使得技术普及的速度相对较慢。
三、对策1. 加强研究与开发应加强对秸秆气化技术的研究与开发,加大投入力度,提高研究水平,推动技术的创新和进步。
大型沼气集中供气和秸秆气化集中供气对比分析沼气建设作为农村的一项基础设施建设,以其日趋成熟的技术和科学实用的模式,实现了家居温暖清洁化、庭院经济高效化、农业生产无害化。
同时,推广农村沼气集中供气,对促进资源节约、推进节能减排、建立低碳农村将发挥极其重要的作用。
近年来,大型沼气集中供气、秸秆气化集中供气工程发展迅速,本文将对两者的优势与劣势做一个简单的分析。
一、燃烧热值沼气(含60%甲烷)热值一般在21524kJ•m-3,基本接近液化石油气热值。
而秸秆气化燃气热值较低,一般在6000 kJ•m-3左右。
因此,沼气热值是秸秆其热值的3.5倍,因此沼气集中供气工程的储气柜相对可以小一些,秸秆气化集中供气工程的储气柜相对沼气储气柜容积要打3.5倍以上。
二、原料利用率沼气的发酵原料大多数以畜禽粪便为主,还有造酒厂、豆制品厂、屠宰场的下脚料等。
上述原料基本上是企业生产过程中的肥料,用作沼气发酵原料是废物利用,变废为宝。
不但可产沼气,而且沼渣是优质无污染的农家肥。
同样以秸秆为原料,秸秆气化工程基本就是一次性利用产生秸秆气。
而通过沼气发酵途径利用秸秆是三个层次的利用:第一层次是用秸秆作饲料发展畜牧业;第二层次是秸秆经牲畜过腹后产生的粪便作发酵原料生产沼气;第三层次是将沼气发酵副产物-沼渣、沼液作农作物及果树的优质肥料,还可用来养猪、养鱼、搞食用菌生产等。
从上述两种可燃气的生产工艺比较,秸秆气化对秸秆的利用率是33%,而沼气对秸秆的利用率接近100%。
因此,沼气集中供气工程是目前国家大力提倡的经济项目。
三、污染问题沼气产品无色无味、无焦油、无烟无尘,它的副产品沼渣、沼液通过厌氧消化液基本达到了灭菌消毒无污染的效果。
目前国家正在积极推广畜禽养殖场通过发展沼气厌氧发酵来解决畜禽粪便对周围环境的污染问题。
而秸秆气化生产过程则有一定程度的污染,如:1)秸秆粉碎过程产生的粉尘污染;2)机械、气化设备运行时以及燃气炉出气时产生的噪音污染;3)气化炉、过滤设备、冷却水、地下管网、用户炉表凝结的焦油对环境的污染;4)焦油刺鼻的以为对周围空气的污染。
秸秆气化技术研究现状与对策分析随着全球环境问题日益凸显,清洁能源的发展成为了全球范围内的热点话题。
秸秆气化技术因其可以减少对传统化石能源的依赖,并能够有效地减少环境污染,成为了备受关注的研究领域。
然而目前秸秆气化技术在实际应用中还面临诸多挑战和问题,需要进一步深入研究与对策分析。
一、秸秆气化技术研究现状1. 秸秆气化技术概述秸秆气化技术是指将秸秆或其他生物质资源经过气化设备,通过高温热解、部分氧化等化学反应,使秸秆中的碳、氢、氧等元素转化成可燃性气体和碳质产品的过程。
目前主要的气化方式有固定床气化、流化床气化和循环流化床气化等。
秸秆气化技术主要产出的气体成分包括一氧化碳、氢气、甲烷等,而产出的碳质产品可用作肥料或者生产木质活性炭、炭黑等。
2. 秸秆气化技术的研究进展目前国内外对秸秆气化技术的研究主要集中在气化设备的改进与优化、气化过程的热力学与动力学研究、气化产物的利用等方面。
在气化设备改进方面,研究人员通过改善气化炉结构、优化进料系统、提高温度控制等方式,提高了气化效率和产气质量。
在气化过程的热力学与动力学研究方面,研究人员通过实验和模拟等手段,深入研究了气化过程中的反应机理,为进一步提高气化效率和产气质量提供了理论基础。
在气化产物的利用方面,一些研究团队已经开展了气化气体的发电利用、碳质产品的资源化利用等研究工作。
二、秸秆气化技术面临的问题和挑战2. 气化产物清洁度不高目前秸秆气化技术生产的气体中含有很多杂质,如焦油、灰分等,这些杂质不仅影响了气化产物的利用价值,还对气化设备和环境造成了一定的影响。
3. 气化设备成本高目前大多数的秸秆气化设备成本较高,导致其在工程应用中的投资风险较大,这也是制约秸秆气化技术推广应用的重要因素之一。
4. 气化产物的利用不明确尽管秸秆气化可以产生多种气体和碳质产品,但这些产物的利用方式和市场需求仍然存在较大的不确定性,这就给气化产物的销售和利润带来了一定的困难。
秸秆沼气发酵技术的实践与思考摘要:本文旨在解决以人畜粪便为发酵原料的农村户用沼气粪源不足或部分小足以及采购成水过高的问题,积极探索可以取代或部分取代人畜粪便的沼气原料,即秸秆沼气发酵技术,以降低产成本和提高农作物秸秆资源化利用效率。
阳曲县位于山西省中部,是一个省级贫困县。
近年来,阳曲县积极发展农村户用沼气,取得了可喜成就。
为解决长期以来沼气依赖人畜粪便为原料的现状,我县积极探索利用农作物秸秆取代或部分取代禽畜粪便的沼气原料,降低生产成本和提高农作物秸秆资源化利用效率的新途径。
1 当前农村户用沼气使用现状、问题及解决途径近年来,阳曲县农村户用沼气建设取得了可喜成就,农村沼气推广的经济效益、生态效益、社会效益不断显现。
截至2022年底,全县已建成沼气池8884座,年产沼气约355万m3,节约燃料支出约1333万元,利用沼渣沼液替代肥料减少农业生产成本约178万元,年减少CQ排放约14303t,减少SO2排放约120t。
农村沼气建设已成为优化农村生态环境、改善农村用能结构、转变农业增长方式、拓宽农民增收渠道、提高农民生活质量的重要途径,在推进社会主义新农村建设中发挥了积极的作用。
但由于受肉类价格市场的影响,引起养殖业的波动,导致部分沼气用户因缺少畜禽粪便而产气不足或停用的现象时有发生。
以人畜禽粪便为主要发酵原料的农村户用沼气推广受到一定制约。
单纯依靠异地采购粪便成本又过高,农户觉得不合算。
为解决沼气原料不足或部分不足以及采购成本过高的问题,我县积极探索使用农作物秸秆取代或部分取代禽畜粪便生产沼气,降低生产成本,取得了明显成效,同时为提高农作物秸秆资源化利用效率,减少环境污染找到了一条新的途径。
2 阳曲县农作物秸秆生产量、利用现状及开发潜力阳曲县是一个典型的农业县,农作物播种面积23.333hm2。
以玉米种植为主,年生产作物秸秆总量约17.000t。
秸秆主要利用途径为秸秆还田、牲畜饲料、烧火做饭和冬季烧炕取暖,总利用量约93,000t,利用率为547%,其中,用作秸秆还田约39,000t,利用率为22.9%:用作牲畜饲料约29,00Qt.利用率17.1%;烧火做饭约10,000t,利用率为5.9%;冬季烧炕取暖约15,000t,利用率为88%。
我国秸秆沼气工艺特点存在问题与对策摘要:[目的]为进一步提高农村清洁能源供应水平,改善农村用能结构,减少秸秆废弃和露天焚烧,推动农业绿色发展。
[方法]在系统梳理我国秸秆沼气相关文献的基础上,全面分析了我国秸秆沼气面临的形势、主要技术工艺特点和存在的主要问题。
[结果]我国秸秆沼气主要可分为8种工艺,包括竖向推流式厌氧消化工艺、全混式秸秆发酵技术、自载体生物膜秸秆沼气工艺、覆膜槽秸秆沼气技术、车库式秸秆干发酵工艺、一体化两相厌氧消化工艺、红泥塑料厌氧消化技术、分离式两相厌氧消化工艺等。
目前发展秸秆沼气存在5个主要问题,包括秸秆收储运困难、预处理技术有待改进、进出料不便、高值化利用程度低、政策和服务体系不完善。
[结论]提出了推进秸秆沼气发展的4个对策建议:推动秸秆收储运体系建设、强化秸秆沼气后续产品的开发利用、控制秸秆沼气工程对环境的污染、完善配套政策机制和服务体系。
0引言中国是农业大国,是世界上秸秆资源最为丰富的国家。
前人研究显示,我国秸秆总体资源量近10亿t,其中可以收集利用的秸秆量为9亿t左右[1]。
但是由于农业生产方式和农村生活方式的变革,秸秆传统利用方式难以为继,约有20%的秸秆被废弃或露天直接焚烧,不仅污染了大气和水体等生态环境,导致安全隐患,更造成了资源的极大浪费[2-3]。
因此,如何合理有效地处置秸秆已成为政府和社会关注的焦点问题。
大量研究与实践表明,秸秆作为优质的生物质能,2t秸秆的热值相当于1t标准煤[4-5],推动秸秆能源化利用,可以有效改善农村清洁用能水平,减少化石能源消耗和二氧化碳排放[6]。
而利用农作物秸秆进行厌氧发酵产沼气,则是秸秆能源利用中极其重要的一种途径。
前人研究显示,相对秸秆直接燃烧而言,秸秆沼气能量利用效率可以提高1.2~1.9倍[7]。
秸秆沼气发酵产生的副产物沼渣沼液,因其富含氮、磷等营养元素,是良好的肥料,已经在生态循环农业中被广泛应用[7-8],秸秆沼气工程越来越受到社会的关注和重视。