[01337504]北方寒冷地区农村生物质能源关键技术推广与示范

1、课题来源与背景： 《北方寒冷地区农村生物质能源关键技术推广与示范》项目,项目编号：20125041,是2012年吉林省科技厅科技成果转化项目,由吉林省农业科学院承担,课题组由张永锋,崔彦如,潘晓峰,高海等组成。 能源问题已成为世界各国共同面临的难题,随着全球能源的紧缺和化石燃料使用带来的环境污染的加剧,生物质能源作为可替代化石能源的可再生能源之一,其使用范围越来越广泛。 生物质能是可再生能源的重要组成部分,它是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气生物质能的高效开发利用 ,对解决能源、生态环境问题将起到十分积极的作用。进入20世纪70年代以来 ,世界各国尤其是经济发达国家都对此高度重视 ,积极开展生物质能应用技术的研究 ,并取得许多研究成果。 近年来,国家对沼气等生物质能源的利用非常重视。生物质能源面临着前所未有的机遇。课题组通过对农户建设、使用沼气的实际情况调研,微生物实验、小试实验、中间试验,示范户建设等实际工作,探索出适宜北方寒冷地区建设、低成本增保温技术、冬季沼气持续产气、自流式连续厌氧干发酵沼气技术,沼肥的综合利用,并在全省农村大面积推广示范。 2、技术原理及性能指标： 1 开展蜂窝淡水太阳池对沼气增温、补温技术研究 建设蜂窝型淡水太阳池装置,开展蜂窝型淡水太阳池蓄热技术研究,利用太阳池吸收太阳能的热量为沼气池进行增温、补温。通过正交设计与分析,优化蜂窝型太阳池的装置的参数,使太阳池的蓄热效果达到最佳,通过2012年12月～2013年2月监测,太阳池平均温度46.5℃以上。 2 秸秆生物增温堆对沼气增、保温技术的研究 采用秸秆好氧反应堆为沼气池增保温,试验取得突破性进展,秸秆堆沤温度达到65℃,沼气池内温度大于18℃,保障沼气池冬季正常产气; 3 寒冷地区冬季沼气增、保、补温技术模式研究与示范 为了提高沼气容积产气率,针对中、小型和部分户用沼气工程,提出了利用太阳能热水循环为沼气工程增、保温技术;实施秸秆好氧发酵增温堆为沼气池保温技术;太阳池蓄积热水,增加沼气进料温度的技术,并将单项技术集成,综合示范寒冷地区冬季沼气运行模式：日光温室-秸秆生物堆沤保温-太阳能增温-太阳池蓄热补温的新型模式。实施该模式,保障冬季大中型沼气工程容积产气率0.3m3/m3·d。 4 沼肥有机肥配方技术研究 利用沼液配制出沼液茄子专用液体肥配方。该配方是由以下几种原料及其重量份配比而成：沼液70-90份,硝铵10-15份, 磷酸氢二钾3-5份,氯化钾5-8份,硝酸钙1-3份,硫酸亚铁0.8-1.5份,氯化镁0.5 -0.8份,硫酸锌0.2-0.5份,硼酸0.5-1.5份;硫酸锰0.3-0.5份,钼酸铵0.2-0.5份。 利用沼渣与化肥配施,探索对玉米生长和产量的影响,结果表明施用沼渣能明显提高玉米产量。 5厌氧干法发酵沼气优化研究 开展沼气厌氧干法发酵的优化研究,通过实验得出最佳试验条件为发酵温度30℃,料液浓度20%,pH值7,接种量40%,在此条件下,沼气容积产气率为0.3 m3/m3·d,比对照提高39.5%。这为我们设计大中型沼气工程工艺参数,提供理论依据。 3、技术的创造性与先进性： 1利用淡水太阳池蓄热为寒冷地区沼气池增温,并采用蜂窝型的聚碳酸酯盖板收集太阳能热,并建设小型蜂窝型淡水太阳池装置。 2开展沼气厌氧干法发酵的优化研究,分两步进行沼气发酵,首先采用太阳池增温预处理沼气发酵原料,然后进行厌氧干法发酵,使沼气产气率比对照提高39.5％。 蜂窝型太阳池造价低廉,沼气发酵原料来源充足、分布广泛,不受时间和空间限制限制,可实现种养废弃物的完全生态循环和高效利用。此项技术实现寒冷地区沼气节能环保型用能模式,符合国家的产业政策,有广阔的市场前景。 3开展沼肥有机肥配方技术研究,利用沼液配制出沼液茄子专用液体肥配方,并利用沼渣与化肥配施,提高玉米产量。 4、技术的成熟度,适用范围和安全性： 此项技术进入推广示范阶段,适用于寒冷地区中小型沼气工程建设,使用效果良好,安全性较好。 5、应用情况及存在的问题： 经过示范推广效果看,运行良好,但对于温度控制方面还需进一步研究。