江蘇沿海地區(qū)推廣秸稈沼氣技術(shù)存在的問題及對策

1、江蘇沿海地區(qū)推廣秸稈沼氣技術(shù)存在的問題及對策摘要厭氧微生物直接對秸稈的降解消化才能較弱,用于沼氣消費必須經(jīng)過一個完好的原料預(yù)處理過程。秸稈不具有流動性,進出料困難,消費沼氣需增加菌劑、氮素、揉切等多項技物支出,成為制約鹽城市秸稈沼氣開展的問題。通過本錢測算和分析,重點提出了科學規(guī)劃、施行沼氣標準化并大力開展自主創(chuàng)新(包括聯(lián)戶供氣工程、自研菌劑、引進新型反響器)等對策,為指導(dǎo)江蘇省沿海地區(qū)秸稈沼氣技術(shù)更大范圍的推廣提供了新的視角和根據(jù)。關(guān)鍵詞秸稈;沼氣技術(shù);存在問題;對策;江蘇沿海地區(qū)秸稈經(jīng)揉切、加菌劑拌制、堆漚后入池厭氧發(fā)酵制取沼氣在技術(shù)上已全面成熟,是目前最為有效并已獲得非凡實績的成功技術(shù),

2、自推廣以來,有效地解決了秸稈的沼氣化利用。但在理論推廣中,也逐漸暴露出本錢增加、技術(shù)普及不全面、后續(xù)管理脫節(jié)等缺乏,在鹽城市的局部地區(qū)甚至根本無法順利繼續(xù)推廣應(yīng)用該技術(shù)。針對開展秸稈沼氣的幾個重點問題進展了分析,并提出相應(yīng)對策,為秸稈沼氣進一步推廣提供參考。1開展秸稈沼氣的特點秸稈沼氣的原料廣泛、充足,水稻、小麥、油菜、玉米、大豆等作物的秸稈及棉花殼、花生殼等都行;產(chǎn)氣率高,新池啟動能縮短3d的時間,一次裝料可滿足35口之家半年的生活用氣需求,降低了勞動強度。操作工藝簡單,本錢低廉,而且產(chǎn)沼氣后的沼渣還可以作莊稼肥料,可謂一舉多得。通過對農(nóng)作物秸稈沼氣發(fā)酵與直接利用效益比擬,得出沼氣發(fā)酵與直接

3、燃燒比擬,進步了能量的轉(zhuǎn)換和利用效率,秸稈沼氣發(fā)酵比直接燃燒能量利用效率進步0.20.9倍。沼肥還田使農(nóng)作物秸稈中的營養(yǎng)元素得到充分利用,減少了化肥的使用量,改善了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)循環(huán)狀況。長期施用沼肥的土壤有機質(zhì)含量為2.17%、全氮量0.08%、密度1.189g/3、孔隙度55%,與施用無機肥的土壤相比,有機質(zhì)、全氮、孔隙度分別增加0.8%、0.018%、6.3%,密度那么下降0.199g/3。另外,常年施用沼肥的土壤中,土壤酶活性增強,土壤理化性狀改善?？傊?農(nóng)作物秸稈沼氣發(fā)酵,無論在能量利用、物質(zhì)循環(huán)還是對生態(tài)環(huán)境的影響方面都比秸稈直接還田的效益顯著1。2秸稈沼氣開展存在的主要問

4、題農(nóng)作物秸稈細胞非常堅實,細胞壁的構(gòu)造高度木質(zhì)化,且細胞壁構(gòu)成干物質(zhì)的80%。其中的木質(zhì)素作為秸稈細胞壁的主要成分,構(gòu)成木質(zhì)細胞壁的15%30%。它在構(gòu)造中含有生物化學上非常穩(wěn)定的各種復(fù)雜結(jié)合形式,難于被一般微生物分解。盡管纖維素、半纖維素多糖類有機物質(zhì)容易被微生物或酶分解,但是木質(zhì)素與半纖維素在一起,將纖維素緊緊包裹在內(nèi),成為外圍基質(zhì),阻止纖維素與微生物和降解酶的接觸。另外,秸稈中無機鹽含量都很低,而且明顯缺乏鈷、銅、硫、鈉、硒和碘等元素。秸稈中的無機鹽用粗灰分來表示,由硅酸鹽和其他少量微量元素組成,含量大約為6%,稻草中的硅酸鹽含量更到達12%以上。細胞壁中較高的硅酸鹽含量,易造成秸稈原料

5、的結(jié)殼,并嚴重影響秸稈正常的持續(xù)發(fā)酵。在秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷過程中,厭氧微生物直接對秸稈的降解消化才能較弱,導(dǎo)致水解過程緩慢、水解程度低,從而影響隨后的酸化和氣化過程,表現(xiàn)為作物秸稈的厭氧消化時間長、消化效率低、產(chǎn)氣量少、投入產(chǎn)出效率差等,因此農(nóng)作物秸稈用于沼氣消費必須經(jīng)過一個完好的原料預(yù)處理過程。相較于已成熟多年的傳統(tǒng)沼氣,秸稈沼氣在擁有節(jié)能節(jié)本、產(chǎn)氣含硫量低等多種優(yōu)點的同時,必須增加菌劑、氮素、揉切等多項技物支出,成為制約鹽城市秸稈沼氣開展的最大問題;秸稈不具有流動性,無法進展連續(xù)消化,且密度孝體積大,進出料困難,消費效率低,大換料期間的供氣、大出料等物管類問題也是開展秸稈沼氣的另一瓶頸;此

6、外,現(xiàn)有沼氣反響器主要是畜禽糞便消化或污水處理用反響器,缺乏合適秸稈物料特性并能穩(wěn)定、高效運行的專用反響器也是制約因子之一。預(yù)處理本錢測算為:一是典型戶用沼氣池。以如今比擬普遍使用的83沼氣池為例,需準備粉碎后的干秸稈400kg、碳酸氫銨20kg、綠秸靈秸稈預(yù)處理復(fù)合菌劑1kg(即1袋),網(wǎng)眼袋50條。按碳酸氫銨700元/t、尿素1700元/t的價格計算,1個年產(chǎn)沼氣3503的普通83沼氣池年均需氮素開支約為62元左右(按麥草、尿素計)。以1000kg/h功率的典型秸稈揉搓粉碎機9RQ-410A型揉搓粉碎機(北京合百意)為例,配用10.26k的ZS-195型柴油機,處理年產(chǎn)沼氣3503的普通8

7、3沼氣池秸稈原料耗油18.6元/h(3L/h,6.2元/L),共需柴油開支為25元左右(按稻草計)。秸稈菌劑34.00元/kg,秸稈原料菌劑按4001的比例,年產(chǎn)沼氣3503的普通83沼氣池約需3.36kg,需菌劑開支為114元左右(按稻草計)。塑料薄膜、網(wǎng)眼袋開支約10元,總開支為211元。二是典型秸稈沼氣工程。以較小的503沼氣工程為例,年產(chǎn)沼氣128003,沼氣原料麥稈、稻稈各占1/2,約需準備粉碎后的稻稈24576kg、麥稈23680kg,需添加尿素1225kg或碳酸氫銨3323kg、綠秸靈秸稈預(yù)處理復(fù)合菌劑120kg。按碳酸氫銨700元/t、尿素1700元/t的價格計算,年均需氮素開

8、支最低約為2080元左右(按尿素計)。以1000kg/h功率的典型秸稈揉搓粉碎機9RQ-410A型揉搓粉碎機(北京合百意)為例,配用10.26k的ZS-195型柴油機,耗油18.6元/h(3L/h,6.2元/L),共需柴油開支為898元左右。秸稈菌劑34.00元/kg,總用量120kg,需菌劑開支為4080元左右。塑料薄膜、網(wǎng)眼袋開支約100元,總開支為7158元。三是秸稈沼氣池的換料、出料及物管維護。經(jīng)過10多年沼氣消費企業(yè)的不懈努力,秸稈揉切粉碎、抽渣吸運、出料等配套機具已被全部研發(fā)成功。但是,這些配套機具雖不昂貴,但都是專具專用,農(nóng)戶自行購置不劃算。秸稈技術(shù)優(yōu)點很多,發(fā)酵剩余物經(jīng)簡單的過

9、篩和短時間的堆肥即可用作園林肥料或農(nóng)作物肥料;發(fā)酵前不需花費人力和設(shè)備將塑料、木塊、沙石等撿出。但有的農(nóng)戶缺乏平安知識,由于聞不到普通沼氣池內(nèi)硫化氫的味道,就自認為無毒,擅自開蓋維修,帶來了平安隱患;沼渣等優(yōu)質(zhì)肥料不合理使用,作用沒有充分發(fā)揮,效益打了折扣。目前,在秸稈沼氣的推廣理論中,預(yù)處理開支和秸稈進出料等物管費用是由沼氣用戶自行承當?shù)?戶用型最低需要添置498元抓卸器1臺,并每年支付211元;沼氣工程那么需添置3項機械開支7080元,并每年支付7158元。過高的、沒有被攤低的本錢,降低了農(nóng)民開展秸稈沼氣的熱情。3對策3.1科學進展秸稈沼氣建立規(guī)劃在秸稈沼氣規(guī)劃中堅持正確的開展原那么,一是

10、堅持因地制宜、講務(wù)實效的原那么。在戶用秸稈沼氣建立方面,建立的形式、規(guī)模、速度要嚴密結(jié)合當?shù)貙嶋H,秸稈沼氣與傳統(tǒng)沼氣相比,有本錢上先天的優(yōu)勢,在規(guī)劃上必須嚴格錯開,對有穩(wěn)定的畜禽糞便發(fā)酵原料的地區(qū),一般不鼓勵開展;對種植業(yè)經(jīng)濟開展比擬好的“三品(有機食品、綠色食品、無公害農(nóng)產(chǎn)品)消費基地和水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)那么要重點投入,不搞一刀切和盲目跟風。二是堅持示范帶動和典型引路的原那么。將秸稈轉(zhuǎn)化為沼氣(即秸稈常溫氣化),其技術(shù)參照比擬對象只能是存在投資高、熱值低、管理難、易積焦等諸多難題的秸稈高溫氣化技術(shù),秸稈沼氣工程、技術(shù)總體上屬于新惹事物,要以各級示范村為載體,通過典型示范,不斷總結(jié)經(jīng)歷,完善機制,逐步

11、進步群眾的認識程度,以此帶動面上工作的開展。三是堅持建管并重、平安為先的原那么。不斷完善管理制度,進步管理程度,堅決克制重建輕管現(xiàn)象,建立完善秸稈沼氣物業(yè)管理效勞站(隊、所),確保秸稈沼氣工程建立獲得實效,讓人民群眾真正受益。禁絕沼氣戶自行出料現(xiàn)象,以防止平安事故,出料嚴格限定使用人工出料抓卸器和電動抓卸器,如使用多齒耙那么必須加長手柄。四是堅持自覺自愿原那么。沼氣物業(yè)管理的管理者、效勞對象都是農(nóng)民,農(nóng)民理解不理解、愿意不愿意、支持不支持是開展沼氣物業(yè)管理工作的決定性因素。在試點中,必須充分尊重農(nóng)民的意愿,在管理方法、效勞內(nèi)容、收費標準、管理員推選等的討論中,讓農(nóng)民唱主角、讓農(nóng)民拿意見、讓農(nóng)民

12、作決定。五是要表達優(yōu)質(zhì)氣專用原那么。秸稈沼氣含硫量可低至50g/kg,是可以不經(jīng)洗氣就可直接供沼氣發(fā)動機使用的優(yōu)質(zhì)氣,當作一般沼氣作燃料表達不出它自身的價值。在僻遠農(nóng)區(qū)、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)要著重開展沼氣電力和沼氣熱機,在市、縣近郊有條件的點要逐步開展NG(壓縮天然氣)試點工程建立。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.3.2大力推進沼氣標準化進程嚴格標準的管理既是秸稈沼氣標準化建立的重要內(nèi)容,又是將沼氣標準化落到實處的可靠保證。在秸稈沼氣標準化建立上,重點是嚴格質(zhì)量管理、檢查和驗收制度,實行“五統(tǒng)、四包、三卡?！拔褰y(tǒng)即統(tǒng)一培訓(xùn)、統(tǒng)一安排施工人員、統(tǒng)一施工圖紙、統(tǒng)一供給沼氣配件、統(tǒng)一驗收標準;“四包即包建、包維修、包教

13、會使用、建壞包賠償;“三卡即建立建池卡、驗收卡、保修卡。加強工程建立的監(jiān)視管理,組織專門管理人員駐村入戶,監(jiān)視、協(xié)調(diào)設(shè)備供給、工程建立質(zhì)量和速度,催促施工單位和設(shè)備供給商做好售后效勞2。3.3自主推進秸稈沼氣技術(shù)效勞創(chuàng)新秸稈沼氣技術(shù)及效勞的創(chuàng)新,是秸稈沼氣技術(shù)能否成功推進的動力之源。鹽城市在秸稈沼氣推進的理論中,積極開展秸稈沼氣配套技術(shù)的研發(fā)與推廣,獲得了一批重要的技術(shù)創(chuàng)新成果,并已用于江蘇沿海地區(qū)秸稈沼氣的推廣實距中。一是針對戶用池大換料期間的供氣問題,在鹽城地區(qū)主要探究了聯(lián)戶供氣形式,多座戶用沼氣池共用1個貯氣柜或多戶輸氣管路并聯(lián)進展調(diào)節(jié)供氣,當其中某一戶沼氣池進展換料暫停產(chǎn)氣期間,由共用

14、貯氣柜繼續(xù)保持供氣,確保了所有沼氣用戶能持續(xù)穩(wěn)定用氣。二是菌劑本錢占到原料預(yù)處理本錢的1/2以上,降低菌劑本錢是能否推進秸稈沼氣技術(shù)的關(guān)鍵。一方面積極引進菌劑自繁配方,鼓勵沼氣工程管理單位對菌劑進展簡單自繁以節(jié)約本錢;另一方面別離純化挑選并經(jīng)紫外線誘變獲得纖維素酶高產(chǎn)木霉菌菌株ZQ1生物學鑒定確定為真菌門(Fungi)、半知菌類(FungiIp-erfeti)、曲霉屬(Aspergillus)。以該菌株為有效成分的“沼氣1號菌劑成功研發(fā)推廣并獲得“江蘇省政府科技進步三等獎表彰,現(xiàn)正進展小規(guī)模試推廣應(yīng)用,麥稈型菌株ZQ3在鹽城市科技局工程資助下也已開發(fā)成功,1t處理本錢現(xiàn)已逼近北京化工大學李秀金

15、秸稈化學藥劑預(yù)處理法60元的程度3-4,典型503沼氣工程實測僅需要約2900多元,可降低處理本錢29.04%以上。三是消化引進了特氟龍涂布高效“臥式厭氧發(fā)酵反響器。由于秸稈密度孝體積大、不具有流動性,入料后容易膨脹、飄浮,厭氧菌與物料接觸不充分,營養(yǎng)傳送和傳熱傳質(zhì)效果差。針對秸稈發(fā)酵這一特點,參考北京化工大學李秀金新型高效的反響器系統(tǒng),并引進了特氟龍涂布工藝,設(shè)計安裝施工的反響器內(nèi)壁有優(yōu)異的不沾性、極佳的耐磨性、極低的摩擦系數(shù)、優(yōu)異的抗氧化腐蝕性,大大改善了導(dǎo)熱傳質(zhì)裝置的性能,進、出料也配套采用了螺旋和輸送帶,勞動強度大大降低,消費效率大大進步。3.4多方爭取政策支持,實在保障投入效果一是加

16、大政策扶持力度。省級財政應(yīng)當增加沼氣熱機、沼氣發(fā)電機的購置補貼資金,將沼氣熱機、沼氣發(fā)電機等機具也納入農(nóng)機購置補貼范圍;在沼氣發(fā)電機、沼氣熱機的政府統(tǒng)一招標中要將消費廠家的售后效勞程度和效勞覆蓋范圍納入應(yīng)標的先決條件;將秸稈沼氣利用納入全市秸稈綜合利用規(guī)劃的細那么當中,相關(guān)政策支持應(yīng)“應(yīng)享盡享;交通管理部門應(yīng)采取特事特辦,對秸稈運輸作業(yè)實行寬松政策,在規(guī)定時間內(nèi)為秸稈運輸開拓“綠色通道,確保既能完成(下轉(zhuǎn)第249頁)(上接第240頁)秸稈禁燒區(qū)秸稈收買任務(wù),又不影響交通平安。二是設(shè)立沼氣物業(yè)管理專項補助。沼氣物業(yè)管理作為提供公共效勞的機構(gòu),正常運作需要一定的費用,而鹽城市農(nóng)村還不富裕、農(nóng)民承受

17、才能還較弱,特別是在起步階段,更需要加大政策扶持,在試點中,通過“政府補一點、沼氣用戶出一點、上級部門爭取一點的方法籌集物業(yè)管理費,并對沼氣物業(yè)管理效勞點購置的沼氣池出料、沼肥運輸、沼氣池維修等機械設(shè)備給予重點扶持,為起步階段盡快運行提供支撐,創(chuàng)造條件給予解決,這是開展沼氣物業(yè)管理工作的關(guān)鍵。3.5探究一條規(guī)模秸稈能源環(huán)境工程商業(yè)化開展的途徑一是研究現(xiàn)有的工程運行情況和綜合效益,做出秸稈沼氣技術(shù)的市場評價,找出影響商業(yè)化開展的政策、技術(shù)、融資、效勞等方面的障礙。二是結(jié)合消費實際,研究秸稈的搜集、處置、利用與消費2個系統(tǒng)科學交融的新系統(tǒng),以降低秸稈沼氣工程的綜合造價及消費運行費用。三是研究能實現(xiàn)能源根本自給和生態(tài)良性循環(huán)的生態(tài)農(nóng)場形式,在將建的試點驗證。四是結(jié)合鹽城市情況,研究幾套合適不同縣市的優(yōu)化工程技術(shù),選擇資源和經(jīng)濟條件適宜的地點,建立商品化示范工程,為企業(yè)和投資者提供商品化工程展示的窗口。五是企業(yè)應(yīng)以優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品效勞于農(nóng)村,以合理利潤為目的。引入標準的市場競爭機制,發(fā)揮政府的指導(dǎo)作用,標準企業(yè)的消費、經(jīng)營和效勞行為,建立商品化沼氣池的市場準入制度,建立良好的沼氣產(chǎn)業(yè)。六是以企業(yè)為主體,結(jié)合高校和科研院所,加強沼氣技術(shù)與產(chǎn)品的研究與開發(fā),形成產(chǎn)、