浅谈农村沼气能源的应用.docx

天津城建大学 计算机与信息工程学院 软件三班 天津城建大学可再生能源利用浅谈农村沼气能源的应用 姓 名：段治州 学 号：1307070325 学 院：计算机与信息工程 班 级：软件三班 计算机与信息工程学院2014年 4 月 25日8目录浅谈农村沼气能源的应用1论文摘要：2一、前言21.1、研究这项技术的意义21.2、发展农村沼气的重要性31.3、研究这项技术的可行性31.4、研究的必要性44.1、第一个阶段：液化54.2、第二个阶段：产酸54.3、第三个阶段：产甲烷5浅谈农村沼气能源的应用论文摘要： 沼气具有能源，生态，环保，经济和社会的多重功能。介绍了沼气的特性，历史和现状及观望，阐述了发展农村沼气的意义，实施沼气建设的措施。关键词：农村能源沼气 一、前言 我国是个农业大国，有九亿多的人口生活在农村，长期以来，农村能源短缺且利用水平低，随着我过经济的发展，我国能源需求增长加快，能源约束的矛盾也不断加大。能源低效率利用和大量浪费也造成了严重的环境污染，给我过经济建设和人民生活带来巨大的负面影响。 沼气具有能源，生态，环保和社会的多重功能。发展利用沼气技术，解决农民生活生产能源问题，有利于保护资源和环境。对促进农村社会经济和生态环境协调发展，建设社会主义新农村具有深远意义。农村沼气已经成为我国农村能源的一个重要的组成部分，具有广阔的发展前景。1.1、研究这项技术的意义 有利于改善农村居住环境，保护自然环境在农村中建设户用沼气池，将人畜粪便以及生活污水进入沼气池进行厌氧发酵处理，有利于消灭部分病菌和杀灭寄生虫卵，并且能够去除粪便以及污水的臭味，减少蚊蝇等害虫的滋生，有效地抑制疾病的传播，从而推进农村粪便无害化标准进程，有利于改善农村的环境卫生现状，保护农村居民的身体健康。同时，大量的秸秆被重新利用，避免了每年秋收焚烧秸秆对环境造成的污染，减少了大气中烟尘对人体的危害。 有利于增加农民收入，加快农村经济发展，沼气的利用，解决了农村的能源问题，沼液和沼渣作为一种很好的有机肥料，不仅能够代替化学肥料，改良土壤，增加了有机肥料的资源，提高了肥料的质量和效果。使用沼气照明、煮饭等，不仅节约了家庭的经济开支，而且将家庭妇女从繁重的家务劳动中解脱出来，降低劳动强度的同时提高庭院经济的创收。同时，还可以将大棚、厕所、禽畜舍以及沼气池等优化结合，形成养殖-沼气-太阳能-种植四位一体，使其优势互补，形成一个比较完整的农村能源生态系统，实现经济的可持续发展。有利于增强农民的科技意识，新能源沼气的利用，促使农民不断学习新的技术，有利于提高农民的综合素质。就贵州省镇远县农村地区来说，沼气的推广和应用，减少了化肥和农药的使用量，降低了化肥和农药在农产品中的残留，保证食品安全的同时并且提高了农产品的营养价值、色泽以及口感等。这就推动了农民的学习研究的积极性，有效地促进了绿色无公害食品的开发与发展。沼气不仅能解决农村能源问题，而且能增加有机肥料资源，提高质量和增加肥效，从而提高农作物产量，改良土壤；使用沼气，能大量节省秸秆、干草等有机物，以便用来生产牲畜饲料和作为造纸原料及手工业原材料；兴办沼气可以减少乱砍树木和乱铲草皮的现象，保护植被，使农业生产系统逐步向良性循环发展；兴办沼气，有利于净化环境和减少疾病的发生。这是因为在沼气池发酵处理过程中，人畜粪便中的病菌大量死亡，使环境卫生条件得到改善；用沼气煮饭照明，既节约家庭经济开支，又节约家庭主妇的劳作时间，降低劳动强度；使用沼肥，提高农产品质量和品质，增加经济收入，降低农业污染，为无公害农产品生产奠定基础。 常用的物质循环利用型生态系统主要有种植业养殖业沼气工程三结合、养殖业渔业种植业三结合及养殖业渔业林业三结合的生态工程等类型。其中种植业养殖业沼气工程三结合的物质循环利用型生态工程应用最为普遍，效果最好。1.2、发展农村沼气的重要性 有利于增加沼气清洁能源供应，优化能源消费结构 ，大力发展农村沼气，增加农村清洁能源供应，减少煤电等石化能源和薪柴等传统能源消耗，优化农村地区能源消费结构。 有利于农民节支增收 ，通过开展“三沼”综合利用，将沼气用做炊事、照明、发电等，节省了电费和燃料费等生活开支；沼液、沼渣用做农家肥和防治农作物病虫害，减少化肥和有机农药的施用量，为农民降低生产成本、提高产品质量、增加经济收入打下良好基础。 有利于改善农村面貌，保护生态环境 ，按照社会主义新农村建设的总体要求，以农村户用沼气建设为载体，带动改厨、改厕、改圈，解决农村柴草乱垛、粪土乱堆、污水乱泼、垃圾乱倒、禽畜乱跑的“五乱”现象，实现农村庭院美化、厨房亮化、圈厕净化。以养殖场大中型沼气工程建设为载体，带动农村面源污染的治理，有效处理畜禽粪污，实现养殖场畜禽粪污的“内循环，零排放”和向农民集中供气。 有利于转变农业农村发展方式，促进生态农业发展 ，推广以沼气为纽带的“猪沼果(菜、粮、茶)”增加沼肥施用，减少化肥农药用量，改良土壤性状，提高农产品品质，推动生态养殖业和高效种植业的发展，促进资源消耗型的常规农业向以资源利用型的生态农业转变。1.3、研究这项技术的可行性 原材料不是问题，成本方面虽不是很高但却不是很经济，技术方面看似简单但是实际可行性却很低。而且要用好沼气还需要操作者有一定知识水平。要安全有效的利用沼气技术必须经过专业培训。目前的形式，比较落后的农村烧火作饭还是以普通的秸秆为主，虽然比较脏但热能利用率高，而且方便经济。对于生活水平要求不是很高的老百姓普通的锅灶还是老百姓的首选。沼气技术看似干净方便但是事实上却不是如此，首先用这种技术需要很高的成本，而且给沼气池加料也不是件很轻松的事，如果沼气池的建造质量不高的话还会泄漏气体，小则气味难闻大则有火灾和爆炸的危险。一个有成熟技术而且建造规范的沼气池不仅成本高而且其热能转化率也不以为然。建造沼气池还需要有场地，这也是技术普及的一大难关。而且很少有人喜欢把一个充满可燃性气体而且有异味的沼气池建在自家房前屋后。1.4、研究的必要性 首先沼气很适合在农村使用，她对农村的能源供应和环境改善有积极的作用。第二，他对农业生产具有积极的促进作用。可以利用沼渣和沼液进行综合利用，以提高农作物的品质，增加农民的收入。当然作为沼气建设来说，在目前的情况下存在着不少问题。但是，要看到大的发展方向没有任何问题。二、沼气利用中农村利用率低怎么办？ 在农村沼气建设中，个别地区没有把农村沼气建设作为为民办实事，改善农牧民生产、生活质量、环境的高度来认识、来对待，认为沼气建设是小问题。不如引进大项目成绩突出，农村沼气工作列入不到工作议事日程，不研究、不落实，领导组织只是形式。没有常设办事机构，人员编制得不到解决，技术队伍相当不稳定，地方配套经费、办公经费更是得不到落实，技术人员工作中的实际问题得不到解决，没有把技术人员的积极性充分调动起来，全身投入到沼气建设事业中。户用沼气推广力度及沼气建设、管理、使用、技术知识不到位；个别沼气池项目户，只把沼气看做省几瓶液化气，解决不了大问题，为此，沼气池建成后，不换料、不管理，致使几年后沼气池费掉。 规划设计不合理，选池址不当 有的把沼气池设计在高层建筑下面、不背风不向阳处，造成温度低、产气率低；有的把沼气池建在严重缺水、缺填充料地区，造成沼气池建成后不能及时填料加水，空池久置造成池体损坏，使沼气池处于停用状态；有的没有把沼气池、厕所、禽舍有机结合起来，设计位置角度不合理，致使管理、操作不方便。技术指导、知识普及不到位 在北方，农村沼气建设涉及到沼气池改圈、改厕、改厨，内容较多，技术含量较高，技术人员下乡技术指导很辛苦，由于受行业性质的限制大多数人不愿从事此项工作，致便农村沼气建设技术队伍很不稳定，技术队伍素质大打折扣。在农村沼气建设、管理、技术指导、知识普及等方面存在着一定问题，加之，农村大多数男劳力外出打工，沼气项目户很难全面掌握沼气建设、管理、使用知识，即使沼气使用中出现了小问题也不能及时处理、解决。 三、原材料不足怎么办？ 养殖业的快速发展，需要我市的沼气池建设快速发展起来 沼气池的建设已经超出了燃料的范畴，已经成为农村保护生态环境的迫切要求。四、沼气的技术和方法 沼气发酵是一个复杂的微生物学过程，参加发酵的微生物数量巨大，种类繁多，只有了解参加沼气发酵的多种微生物活动规律、生存条件及作用，并按照微 生物的生存条件、活动规律要求，去设计沼气池，收集发酵原料，进行正常管理，使参加发酵的各种微生物得到最佳的生长条件，才能获得较多的产气量和沼肥，满 足生产、生活需要。我们现在推出的这两种池体就依据沼气发酵的基本原理设计的，所以它的产气量均高于其它类型的沼气池。在沼气发酵过程中，有发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氧产乙酸菌、食氢产甲烷菌等五大类微生物参加沼气发酵。它们在发酵过程中的作用及对生存条件的要求，有以下三个阶段：4.1、第一个阶段：液化 在沼气发酵中首先是发酵性细菌群利用它所分泌的胞外酶，如纤维酶、淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等，对有机物进行体外酶解，也就是把禽畜粪便、作物秸杆、豆制品加工后的废水等大分子有机物分解成能溶于水的单糖、氨基酸、甘油和脂肪等小分子化合物这个阶段叫液化阶段。4.2、第二个阶段：产酸 这个阶段是三个细菌群体的联合作用，先由发酵性细菌将液化阶段产生的小分子化合物吸收进细胞内，并将其分解为乙酸、丁酸、氢和二氧化碳等，再由产氢乙酸菌把发酵性细菌产生的丙酸、丁酸转化为甲烷菌可利用的乙酸、氢和二氧化碳。另外，还有耗氧产乙酸菌群，这种细菌群体利用氧和二氧化碳生产乙酸，还能代谢糖类产生乙酸，它们能转变多种有机物为乙酸。液化阶段和产酸阶段是一个连续过程，统称不产甲烷阶段。在这个过程中，不产甲烷的细菌种类繁多，数量巨大，它们主要的作用是为产甲烷菌提供营养和为产甲烷菌创造适宜的厌氧条件，消除部分毒物。4.3、第三个阶段：产甲烷 在此阶段中，产甲烷细菌群可以分为食氢产甲烷菌和依乙酸产甲烷菌两面三刀大类群。已研究过的就有70多种产甲烷菌，它们利用以上不产甲烷的三中菌群所分解转化的甲酸、乙酸、氢和二氧化碳小分子化合物等生成甲烷。五、我的观点在农村，邻里关系非常复杂，如果采用集中发酵、集中供气模式，理论上具有很大的优点，但是也有很多具体操作上的不可行性。比如几户的粪肥投入都应该记账，出肥也要记账，谁出工清理发酵池，等等，都容易发生矛盾，至于谁家用气多，表面上有气表，看起来很公平多用气多出钱实际上还有一个矛盾，就是在冬天出气量很少的情况下，东家要多用气，西家不同意，矛盾就出来了。农村啊，很多政策在高层领导头脑里面简单，推广以后反而造成很大的矛盾。在养殖户那里，沼气池就完全具备以上大部分有点：消除苍蝇蚊子滋生环境，除臭，防范霍乱，防范污染水源等等那么这么好的优点，为什么养殖大户还不愿意修建沼气池？这里面就有“个人成本”和“社会成本”的问题。建沼气池，养殖户要自己出钱，直接排放，污染环境，养殖户不用付钱。六、结论沼气利用是一个新的能源革命，以沼气为纽带的生态农业，为社会提供丰富、优质的农产品。既能推动农业发展，又能引导农业增收。解放妇女劳动力，优化农业劳动力结构。改变农民的精神面貌，促进农村精神文明建设。是一项投资少，见效快，一项投资长期受益的好项目，是多层次有效综合利用农业有机物质，实现农业可持续发展战略的一项有效技术；是解决农村料短缺，提高用能品质，促进农民增收节支的有效途经，是生态保护，改善农村卫生环境的有效措施七、参考文献1陈雪晴 范碧林.安庆市农村沼气建设的现状、思路及对策2陈克刚.2004年全市农业综合科技示范点建设成效显著3辛冬斌.农村沼气服务体系建设运行模式浅析J.生态建设4谭主明农村沼气在建设社会主义新农村中的作用及发展前景5中国能源建设发展报告6 旬阳县统计报表7农村沼气技术.内蒙古人民出版社出版8沼气生产工.中国农业出版社9农村可再生能源及生态环境动态.中国农村能源行业协会10谭主明.农村沼气在建设社会主义新农村中的作用及发展前景