秸秆生物气化利用技术(沼气气化)_沼气论文

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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,方便、安全、易管理,并可根据不同原料特点,选择具体的秸秆利用与处理模式进行综合利用。本技术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,可利用原有沼气池,具有改动少、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和农村环境,促进农业生态建设具有广阔的发展前景。

适用范围

该技术适合于容积在100立方米以下或TS浓度在5%以下的中小型秸秆生物气化(沼气化)利用工程。

工艺路线如下:

农作物秸秆主要是指水稻、玉米、油菜等秸秆,也包括青饲料或青草等,须进行粉碎或压碾预处理。工艺(Ⅰ)主要适用于户用沼气池,可采用联户或单户处理模式。秸秆作为发酵替代原料进入沼气池,一般采用粉碎处理,粉碎后秸秆长度宜控制在30毫米左右,批量或一次性投料。工艺(Ⅱ)主要适用于联户或集中供气沼气池,同时应设酸化池。秸秆可采用粉碎或压碾处理,不直接进入沼气池,避免管道堵塞与沼气池内产生浮渣。

直接进行预处理的秸秆不必晒干,但作为储备秸秆必须进行干燥处理。秸秆均宜采用堆沤等预处理。为了提高堆沤处理效果,应加入一定量的氮肥(如碳胺、尿素,加入量为秸秆量的1%~2%左右),以调节原料的碳氮比。堆沤时间须根据气温的高低有所区别,一般5~7天为宜,或等堆沤秸秆出现大量白色菌群后进入下一工艺段处理。

采用工艺(Ⅰ)时,设计的厌氧池应具有一定的抗浮渣功能,可在原国标池型的基础上增加搅拌和回流装置。采用工艺(Ⅱ)时,须设置污水回流装置,一般采用机械回流方式,即用污泥泵进行沼液的回流。厌氧区设计时,应设置方便装卸的入孔,有利于清除浮渣或投放发酵原料。

技术参数

按每户每天使用1.5立方米沼气,容积产气率以每天每立方米产生0.15立方米(冬季)计算,户用沼气池容积一般要求不小于10立方米,集中供气沼气池可按每户使用5立方米进行推算。

工艺(Ⅰ)秸秆在池内的消化时间一般不小于60天,工艺(Ⅱ)按产气情况或酸化进程进行调节,当产气开始下降或酸化速度较慢时可增加秸秆的供给量,如所产沼气不能完全被利用而酸化速度又较快时,可减少秸秆投入量或延长投入间隔时间,一般不按滞留时间进行计算。

秸秆产气量可按秸秆干重(含水率90%)0.35立方米/公斤计算,根据用气量推算出秸秆使用量或需新投入秸秆量。

采用工艺路线(Ⅱ)时,酸化区与厌氧区池容按1∶5比例确定。

设施要求

厌氧池应防渗、防漏气,沼气利用时,还应安装去除冷凝水、脱硫和防止回火装置。前处理池必须具备防渗漏功能,产生的液体可自流进入到厌氧池或出水回流池内,而不要直接外排。堆放秸秆原料场地与酸化池上方应安装防雨水设施,防止秸秆被雨淋湿而产生安全隐患。

场地选择

场地应选择有利于排水的地方,雨水等不得进入厌氧池与秸秆堆放场所,并设置防雨水设施。场地还应避开人员活动密集区或交通要道,有利于防火和管理。集中供气项目应结合消防要求增设防火设施与避雷设施。此外,秸秆利用工程应符合当地建设规划要求。

工程运行

工程启动前,应对池体及整个工程进行验收。

首次启动时,可加入30%左右的畜禽粪便调节碳/氮比,可缩短启动时间。启动用菌种可采用原有沼气池的污泥,加入量一般不小于池容的15%。

堆沤预处理秸秆时,一般每7天加水并翻动一次,在秸秆上部覆盖塑料薄膜进行保温与保湿,加快腐化速度。

当采用全秸秆启动时,应加入秸秆量(干重)5%左右的氮肥以调节发酵原料的碳/氮比,加快工程的启动。

采用工艺路线(Ⅱ)时,秸秆经预处理后进入酸化池,沼液回流液应同时进入酸化池并淹没秸秆,秸秆应浸泡(酸化)24小时以上。

当工程正常运行后,再次加入秸秆等发酵原料时,一般不再加入氮肥。同时加强管理,增加池内的搅拌次数,防止结壳与局部酸化现象的产生。

注意事项

1.凡推广秸秆生物气化(沼气化)工程的地区,均应实行专业化施工,持国家颁发的《沼气生产工》上岗证上岗,以确保工程质量和正常运行。

2.联户或集中供气项目须专人管理,且须持国家颁发的《沼气生产工》上岗证。

3.根据各地不同原料特点与工艺要求,每1~2年须清掏污泥一次。

4.应及时更换脱硫剂等,使沼气符合国家有关标准的要求。

5.集中供气项目须配备相应的消防设备,避免发生火灾和窒息事故。

6.沼气输气管应采用硬PVC管,并根据现场情况确定引出走向。输气管入户后应固定在墙上,并安装“U”型压力表、开关和脱硫装置.末端再安装燃烧器具或沼气灯。

联系电话:0571-86757190

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