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農(nóng)村沼氣發(fā)電的相關(guān)知識

時(shí)間:2015-09-28 15:28 作者:bspower 分享到:
 1 沼氣的概念
 
  早在1980年和1982年鄧小平在四川視察沼氣建設(shè)時(shí)就指出:“發(fā)展沼氣建設(shè)很好,可以因地制宜地解決農(nóng)村的能源問題,沼氣辦好了可以增加農(nóng)民的收入,還可以增加就業(yè)人員,這是件好的事情。”近幾年,國家對沼氣工作非常重視,更得到了各方面的大力支持。胡錦濤總書記就曾多次視察沼氣和生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè),溫家寶總理也就農(nóng)村沼氣建設(shè)專門作了非常重要的批示。隨著沼氣技術(shù)的日漸成熟,現(xiàn)在已越來越被廣大農(nóng)民所認(rèn)知、認(rèn)可。
 
  到底什么是沼氣呢?通俗的講,沼氣就是人、畜糞便,秸稈,污水等在一定的溫度、濃度、酸堿度和嚴(yán)格的厭氧條件下,經(jīng)微生物發(fā)酵作用而生成的一種可燃性氣體。它的主要成分是甲烷和二氧化碳,其中甲烷占50%~70%,二氧化碳占30%~40%,還有少量的硫化氫和氫氣等。
 
  2 沼氣的各種效益
 
  2.1 能源效益 試驗(yàn)表明,一座8立方米戶用型的新型高效沼氣池,全年可產(chǎn)沼氣380~450立方米,可提供3~5口人的農(nóng)戶10~12個(gè)月的生活燃料,它能夠節(jié)煤1噸、節(jié)電100千瓦時(shí)或節(jié)氣6~8罐,全年可節(jié)約燃料費(fèi)用600元左右。節(jié)省下來的秸稈可以作為飼料,發(fā)酵后作為肥料,還可以作為食用菌的袋料或者工業(yè)原料。
 
  2.2 經(jīng)濟(jì)效益 沼氣除了能直接用作炊事、照明等生活用能外,還可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。用沼氣燈對溫室蔬菜增施二氧化碳,可使黃瓜增產(chǎn)30%,芹菜增產(chǎn)25%,西紅柿增產(chǎn)20%,蔬菜、果樹及糧食產(chǎn)量平均增產(chǎn)15%~30%,每戶每年可節(jié)約農(nóng)藥化肥開支300~500元,利用沼液、沼渣等有機(jī)肥生產(chǎn)出來的無公害蔬菜,可以為每戶農(nóng)民增收l000元,如果發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)還可以為每戶農(nóng)民增收900元。它的能源效益和經(jīng)濟(jì)效益加在―起,就可以為每戶農(nóng)民每年增收節(jié)支2800元,這樣就大大的增加了農(nóng)民的收入。
 
  2.3 生態(tài)環(huán)境效益 沼氣的開發(fā)利用能夠有效地解決農(nóng)村能源緊缺的問題,它不但改善了生態(tài)環(huán)境,而且提高了生活質(zhì)量。避免了因?yàn)闊穸鴼Я址涞膯栴},從而保護(hù)了森林植被,減少了水土流失,既維護(hù)了生態(tài)平衡,又減少了農(nóng)村的污染問題。農(nóng)村興建沼氣池與改廚、改圈、改廁相結(jié)合后,農(nóng)民既告別了煙熏火燎的炊事環(huán)境,又使人畜糞便和生活污水得到了無害化處理,減少了蚊子和蒼蠅的孳生場所,消滅了許多疾病的傳染源,從而改善了農(nóng)村的衛(wèi)生環(huán)境,提高了農(nóng)民的健康水平。
 
  2.4 社會效益 建立起以沼氣為紐帶的庭院生態(tài)農(nóng)業(yè)體系后,不僅使有限的庭院面積得到了多層次利用,還可以有效地解決一部分剩余勞動力的轉(zhuǎn)移和消化問題,這樣就增強(qiáng)了農(nóng)民的科技意識,直接拉動了社會需求。通常情況下建一個(gè)8立方米的沼氣池,需要15個(gè)用工,不但為農(nóng)村富余勞動力提供了就業(yè)崗位,而且又提高了勞動生產(chǎn)率。同時(shí)廣大農(nóng)民朋友通過沼氣技術(shù)的培訓(xùn)、學(xué)習(xí)和實(shí)踐,學(xué)到了先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理技術(shù),致富意識就會明顯增強(qiáng),從而促進(jìn)了農(nóng)村社會的安定團(tuán)結(jié)和社會主義精神文明建設(shè)。
 
  3 沼氣產(chǎn)生的條件
 
  嚴(yán)格的厭氧環(huán)境是沼氣發(fā)酵的決定性因素;充分適宜的發(fā)酵原料。沼氣的發(fā)酵原料為作物秸稈、人畜禽糞便等,它的碳氮比為25~30:1;適宜的干物質(zhì)濃度。沼氣發(fā)酵的干物質(zhì)濃度在6%~10%之間較為適宜,冬天濃度可以高些,夏天則可以稍低一些;適宜的發(fā)酵溫度。農(nóng)村沼氣發(fā)酵采用自然常溫,在15℃~26℃之間;適宜的酸堿度;加入豐富的菌種(即接種物)。
 
  自然界產(chǎn)生的這些氣體由于產(chǎn)生時(shí)間的不確定性和分布的分散性,收集起來十分困難,實(shí)際上無法充分利用,人們就根據(jù)它產(chǎn)生的基本條件制造一種裝置,使它的產(chǎn)生和收集過程變或人工可控或基本可控的,這種裝置就是沼氣池。
 
  4 沼氣的綜合利用
 
  農(nóng)村開發(fā)利用沼氣,主要是利用其能源以達(dá)到節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的,除它的能源效益外,沼氣的綜合利用范圍很廣,潛力很大,特別是沼氣在生產(chǎn)無公害、綠色有機(jī)食品、保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品安全等方面作用很大,可以產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益。
 
  4.1 利用沼氣加溫養(yǎng)蠶、貯糧防蟲、保鮮水果等,具有設(shè)備簡單、操作方便、不產(chǎn)生煙塵、費(fèi)用小、效益高等優(yōu)點(diǎn)。除此之外沼氣還可以用于發(fā)電、燒鍋爐和加工食品等。
 
  4.2 沼液中含有豐富的氮、磷、鉀、鈉、鈣等營養(yǎng)元素。沼液不僅可以用作肥料,還可以喂豬、浸種、作葉面施肥、養(yǎng)魚、防蟲、作飼料和噴施果樹等。
 
  4.3 沼渣除含有沼液的營養(yǎng)成分外,還含有有機(jī)質(zhì)、腐殖酸等。此外,沼渣還可用于栽培蘑菇,繁殖蚯蚓等。
 
  4.4 沼液和沼渣被總稱為沼肥。沼肥中的氮含量比堆漚肥高40%~60%,磷含量比堆漚肥高40%~50%,鉀含量比堆漚肥高80%~90%,作物利用率比堆漚肥提高10%~20%。沼液和沼渣中還含有微量元素和17種氨基酸以及多種微生物和酶類,對促進(jìn)作物和畜、禽、魚的新陳代謝,以及防治作物病蟲害都有顯著作用。
 
  4.5 沼液和沼渣是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料,它不僅能替代化肥,而且還能減少農(nóng)藥用量,同時(shí)也改良了土壤,種出來的瓜果蔬菜是無公害農(nóng)產(chǎn)品,在市場上和同類產(chǎn)品相比價(jià)格較高。
 
  5 沼氣池的快速啟動
 
  為了使新建成的沼氣池產(chǎn)氣快、產(chǎn)氣好,在初次裝料時(shí)應(yīng)按照以下要求進(jìn)行操作:
 
  5.1 發(fā)酵原料 沼氣的發(fā)酵原料是產(chǎn)生沼氣的物質(zhì)基礎(chǔ),所以為了保證沼氣池的正常啟動,在投料前需要選擇有機(jī)營養(yǎng)適合的牛糞、豬糞、羊糞或者馬糞來做為啟動的發(fā)酵原料。
 
  5.2 發(fā)酵的接種物 為了加快沼氣發(fā)酵啟動的速度和提高沼氣池的產(chǎn)氣量,要向沼氣池內(nèi)加入含有豐富沼氣細(xì)菌的接種物。所以,在新池裝料前要收集老沼氣池的沼渣、沼液、糞坑底部的黑色沉渣,以及食品廠、酒廠、屠宰場的污水等,這些污泥中都含有豐富的沼氣細(xì)菌,是非常好的接種物。
 
  5.3 原料處理當(dāng)接種物用量小于10%或原料為風(fēng)干糞、鮮人糞、羊糞、鮮禽糞時(shí),在入池前必須進(jìn)行預(yù)處理,在堆漚過程中使發(fā)酵細(xì)菌大量繁殖,減緩酸化作用。
 
  5.4 發(fā)酵的濃度及加水量沼氣池第一次投料應(yīng)為池子容積的80%,而第一次投料的濃度一般采用6%~10%,一般情況下8立方米的沼氣池需投入2立方米的原料和0.5立方米的接種物再加上2立方米的水。
 
  5.5 發(fā)酵的溫度 當(dāng)室外氣溫達(dá)到20℃以上時(shí)方可進(jìn)行,裝料時(shí)間應(yīng)選擇在晴天,裝料量是8立方米的沼氣池加入2立方米的糞,采取邊加糞邊加水邊攪拌,還需要說明的是應(yīng)該盡量想辦法采用溫度較高的水,例如可以采用曬熱的污水坑或池塘里的水。但是切記一點(diǎn)不要把從井里抽出來的冷水直接加入沼氣池,更不能使用含有毒性物質(zhì)的廢水,如含有農(nóng)藥、化學(xué)試劑的水等。
 
  5.6
 
  發(fā)酵原料的酸堿度 發(fā)酵細(xì)菌適宜在中性或微堿性的環(huán)境中生長繁殖,它的酸堿度以6.8~7.5為宜。過酸或過堿都不利于原料發(fā)酵和產(chǎn)氣,而一個(gè)啟動正常的沼氣池是不需要調(diào)節(jié)pH值的,它靠其自動調(diào)節(jié)就可以達(dá)到平衡。
 
  5.7 放氣、試火 裝料完成后,敞口放置2天左右,看到料液發(fā)酵產(chǎn)氣后,當(dāng)pH在6.8~7.5之間時(shí)最為合適,隨即攪拌好料液再封閉活動口。
 
  6 沼氣池的日常管理
 
  一個(gè)沼氣池使用的好壞與日常管理關(guān)系很大,俗話說“三分建池,七分管理”,所以沼氣池的管理應(yīng)該做到“四勤”,即勤進(jìn)料、勤出料、勤攪拌和勤檢查。在這里重點(diǎn)說明一下沼氣池的越冬管理和安全管理。
 
  6.1 越冬管理 北方冬季寒冷漫長,沼氣池在露天無防凍保護(hù)下易使池體凍裂,導(dǎo)致沼氣池漏水或漏氣而不能正常生產(chǎn)。因此,在冬天必須采取保溫防凍措施,防止損壞沼氣池而減少它的產(chǎn)氣量。―般可以采取以下三種方法進(jìn)行防護(hù):
 
  6.1.1 建大棚或塑料拱棚 建塑料大棚或塑料拱棚不僅可以為沼氣池提供防寒保障,也可以在棚內(nèi)種植蔬菜、飼養(yǎng)畜禽等綜合利用。
 
  6.1.2 覆草 沼氣池活動蓋中心為圓心,在半徑3~4米的范圍內(nèi)覆蓋120厘米以上的作物秸稈或者柴草。
 
  6.1.3 溝保溫 沼氣池周圍挖好環(huán)形溝,溝內(nèi)堆漚糞草,利用發(fā)酵釀熱來保溫。
 
  6.2 安全管理 沼氣池如果平常不注意管理,就會存在許多安全隱患,做好沼氣池的安全管理工作注意以下幾點(diǎn):新池試火應(yīng)在燈或爐具上進(jìn)行,嚴(yán)禁在導(dǎo)氣管上試火;沼氣池的進(jìn)料口和出料口要加蓋,防止人畜掉進(jìn)池內(nèi)造成傷亡;要經(jīng)常觀察壓力表的變化,當(dāng)池內(nèi)產(chǎn)氣旺盛、壓力過大時(shí),要立即用氣或放氣,以免漲壞氣箱,如密封蓋一旦被沖開,要立即熄滅沼氣池附近的明火,以免引起火災(zāi);沼氣池一旦進(jìn)料后,就不要輕易下池出料或檢修,如要下池,一定要做好安全防護(hù)措施;揭開沼氣池蓋時(shí),不得在池口周圍點(diǎn)火照明或吸煙,進(jìn)池人員只能用手電照明,嚴(yán)禁使用明火;禁止向池內(nèi)丟明火燒余氣,防止失火、燒傷或引起池子爆炸。
 
  以上是有關(guān)沼氣的一些相關(guān)知識。因?yàn)橛辛苏託?,我們的家居環(huán)境才有所改變,我們的健康也有了保障。相信在不久的將來,沼氣這項(xiàng)事業(yè)就會成為農(nóng)村各家各戶又一道亮麗的風(fēng)景線,成為家庭生活中一個(gè)必不可少的生活用品,它必然會給我們的富裕生活帶來不可低估的貢獻(xiàn)。
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