發(fā)布時間:2023-08-27發(fā)布人:通達重工
農(nóng)業(yè)是我國的第一產(chǎn)業(yè),農(nóng)作物種植面積很大,農(nóng)作物秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的主要副產(chǎn)物,例如玉米、小麥、高粱等作物,收獲之后會產(chǎn)生大量秸稈,秸稈中所含的能力較多,隨著農(nóng)作物單產(chǎn)不斷提高,秸稈數(shù)量也越來越多,對秸稈進行充分利用,是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的一個重要內(nèi)容。傳統(tǒng)的秸稈一般用于牲畜飼料、積肥還田、農(nóng)村生活能源等方面,但也有一部分被浪費。我國科學(xué)技術(shù)研究不斷深入,為秸稈的充分利用、多元化利用也提供了基礎(chǔ)和條件,秸稈產(chǎn)沼氣是利用秸稈產(chǎn)生能源的一種新方法,沼氣可以作為日常生活能源,在人們生活過程中廣泛應(yīng)用。隨著秸稈產(chǎn)沼氣的方法不斷簡化,對秸稈的利用率越來越高,而且操作過程越來越簡便。
1農(nóng)作物秸稈沼氣技術(shù)研究現(xiàn)狀
目前我國秸稈沼氣技術(shù)的研究還處于起步階段,除一體化兩相厭氧消化技術(shù)外,沒有經(jīng)過鑒定的技術(shù)、工藝等都還存在一些問題。沼氣是清潔能源,常用的沼氣制備材料是畜禽糞便,我國養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展為畜禽糞便沼氣工程提供了一定的條件和基礎(chǔ),以秸稈作為原料的沼氣工程與畜禽糞便沼氣工程相比較而言,秸稈原料受到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平、季節(jié)氣候等因素的影響較大,而且購買秸稈的價格波動比較大,可控性較差,加上秸稈沼氣工程的能耗較高,運行成本高,所以秸稈沼氣工程的發(fā)展受到的阻礙較大。我國秸稈沼氣工程主要以集中供氣為主,可以出售的產(chǎn)品有沼氣、沼渣,沼氣一般以福利性低價出售給村民,用于村民的日常生活,沼渣則可以做成有機肥料還田,提高土壤的肥力,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供幫助。但是當(dāng)前很多農(nóng)民對沼氣工程以及相關(guān)產(chǎn)品的接受程度還不夠高,沒有認識到農(nóng)作物秸稈的重要作用,所以在生產(chǎn)過程中導(dǎo)致很多秸稈被浪費,我國還需要進一步加強對秸稈沼氣工程宣傳,在整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中形成一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈和體系結(jié)構(gòu),促進農(nóng)作物秸稈的充分利用。
在農(nóng)作物秸稈沼氣工程中,常用的方法有物理法、化學(xué)法和生物法三種。下面分別介紹。
第一,物理法。物理法主要包括機械加工法和蒸汽爆破法兩種,利用物理條件改變秸稈的形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而便于微生物對秸稈進行分解,達到處理目的。以稻草為例,將稻草粉碎之后產(chǎn)氣的效率要比未經(jīng)粉碎的高出17%左右,采用研磨和切碎方式對水稻秸稈進行處理,效果比研磨更好。物理處理法有一定限制,而且工作強度較大,能耗高,對設(shè)備的要求較高,所以一般作為預(yù)處理的第一步,和其他方法結(jié)合使用,不會單獨使用物理法對秸稈進行處理。
第二,化學(xué)法。化學(xué)法指的是借助各種化學(xué)物質(zhì)對秸稈進行處理,從而產(chǎn)氣的過程,常用的化學(xué)處理法有酸處理、堿處理和氧化劑處理三種。其中酸處理是利用酸性物質(zhì)對纖維素原料進行水解的過程,堿處理是通過生化反應(yīng)將秸稈中的木質(zhì)素去除,打開纖維素和半纖維素的晶體結(jié)構(gòu),從而使得纖維素和半纖維素可以得到高效利用。當(dāng)前常用的化學(xué)處理試劑有Ca(OH) 2 ,氨、氨水和尿 素等,有實驗證明,使用濃度為10%的鹽酸對水稻秸稈進行處理,秸稈厭氧消化之后的產(chǎn)氣量和甲烷的含量都有提升,甲烷含量更是提高到70%左右。雖然化學(xué)處理法的處理效果較好,但是在處理過程中會對環(huán)境產(chǎn)生污染,尤其是各種酸堿試劑的濃度越高,其污染也越嚴重,這是秸稈沼氣工程中必須要注意的問題。
第三,生物法。生物法指的是通過微生物的降解能力對秸稈進行分解處理的過程,一般使用好氧微生物菌群,使秸稈更利于厭氧消化菌群的分解和利用。生物法相對于物理法和化學(xué)法,操作過程更加簡單,設(shè)備要求不高,而且整個反應(yīng)過程比較溫和,能耗較小,對環(huán)境也不會帶來太多污染,是近年來秸稈沼氣工程研究的重點內(nèi)容。在生物法中使用較多的菌類有白腐真菌、黃孢原毛平革菌、變色栓菌、芽孢桿菌等。
第四,其他處理方法。除了以上三種比較常用的秸稈處理方法之外,還有一些其他的處理技術(shù),例如超聲波與稀堿法聯(lián)合預(yù)處理法、青貯預(yù)處理法等,這些方法都能對秸稈進行預(yù)處理,提高秸稈的厭氧消化效率、產(chǎn)氣能力。
當(dāng)前我國很多農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展越來越迅速,農(nóng)民的觀念也不斷改變,為沼氣工程的發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)。
2秸稈沼氣工程的發(fā)展
2.1多元化轉(zhuǎn)變模式
沼氣工程是未來能源領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容,從原來的動物糞便產(chǎn)氣到使用農(nóng)作物秸稈為原料產(chǎn)氣,沼氣工程的原材料范圍得到了拓展,隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平不斷提升,在未來發(fā)展過程中也可以加強對沼氣工程的多元化發(fā)展模式的研究,秸稈沼氣工程中可以逐漸改變以秸稈作為單一的原材料的生產(chǎn)模式,可以加入一些其他的材料,例如生活垃圾,或者對動物糞便進行綜合利用,節(jié)約成本的同時還能保護環(huán)境。
2.2改變經(jīng)營管理模式
秸稈沼氣工程作為一項能源工程,必須要與社會的發(fā)展保持一致,要徹底改變傳統(tǒng)的經(jīng)營管理模式,逐漸向?qū)I(yè)化、產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。各個部門要逐漸實行專業(yè)化的崗位責(zé)任制和CDM管理機制,對沼氣生產(chǎn)、沼氣工程產(chǎn)品的銷售等進行規(guī)范,促進整個行業(yè)實現(xiàn)規(guī)范化發(fā)展,利用沼氣緩解能源危機問題。
2.3促進沼氣產(chǎn)品的推廣
在環(huán)境問題越來越嚴重的時代,環(huán)境保護已經(jīng)成為一個全球新問題,沼氣是環(huán)保型能源,隨著秸稈沼氣工程的不斷推進,應(yīng)該要建立完整的市場營銷推廣體系,對沼氣產(chǎn)品進行推廣和宣傳,讓更多群眾知道沼氣產(chǎn)品的作用,改變傳統(tǒng)的粗放式生產(chǎn)生活模式。尤其是在農(nóng)村地區(qū),要加強宣傳,利用價格低廉的沼氣產(chǎn)品徹底改變村民的生活質(zhì)量。
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