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1、固体废弃物沼气化,固体废弃物处理与资源化环境科学专业选修课,一、什么是沼气,在厌氧条件下细菌发酵生产出沼气，沼气主要由甲烷（65）和二氧化碳（35）组成。,甲烷八叠球菌,二、生产沼气的原料,最丰富的还是,三、沼气化工程的作用与功能,三、沼气化工程的作用与功能,粪污、废弃物中温发酵过程是无害化处理的过程 -COD（化学需氧量）、BOD（生化需氧量）去除率分别在70、75以上； -可避免缴纳超标准排污费； -避免畜禽发病的损失；,三、沼气化工程的作用与功能,三、沼气化工程的作用与功能,三、沼气化工程的作用与功能,四、沼气化工程是实现生态农业循环经济的核心,欧盟国家的经验表明：大中型沼气工程不仅具有
2、生态、环保和社会效益，而且如果气、暖、热、电、肥等联产或部分联产会具有更好的经济效益，这就是生态农业循环经济的魅力之所在。,四、沼气化工程是实现生态农业循环经济的核心,沼气工程不仅仅是一个独立的工程。它的建立实现了生态农业循环经济，带动了五环产业链的发展：科技，养殖，加工沼气和有机肥料。,既可以实现粪污资源的合理开发与利用、生态环境保护和改变经济增长方式的战略目标， 还能促进农业畜牧业走向产业化，真正实现经济、社会和生态效益的高度和谐与统一。 在可持续发展的生态农业循环经济中，沼气化工程起了核心作用。,四、沼气化工程是实现生态农业循环经济的核心,沼气工程的核心作用,这种模式既可以实现粪污资源的
3、合理开发与利用、生态环境保护和改变经济增长方式的战略目标，还能促进农业畜牧业走向产业化，真正实现经济、社会和生态效益的高度和谐与统一。 在可持续发展的生态农业循环经济中，沼气工程总起了核心作用。,五、欧盟沼气工程前沿工艺与技术,（1）采用半混气搅拌厌氧发酵方法，确保高寒地区全年恒定中温发酵,优点： 产气率1.2立方米左右 能耗低 主要采用气搅拌 水力搅拌时间短，防止固体沉淀,（2）采用再生能源互补系统，确保高寒地区的沼气工程全年恒定中温发酵,（3）采用高新材料,粪水厌氧发酵处理工艺 发酵罐采用拼装式搪瓷钢板，使用寿命长，可达30年以上，防腐性能好，施工周期短，工程造价低，运行费用低，可回收重复
4、利用，利于环保，外观美观等特点。 热交换装置、自控装置采用高效、节能材料。,（4）使用热电联供技术,欧盟技术生产的专业沼气热电联供发电机组，有效地解决沼气的安全方便使用的问题，而且大大提高了沼气能量的转换率，每立方米沼气可以产生2.002.50 kw.h的电和2.903.10kw.h的热，能量转换率达到82.088.6%。,（5）配备沼气管网供气供暖系统,（6）实现高效固液分离,欧盟生产的固液分离机分离效率可达1015吨/小时（功率匹配为4KW），分离出的固体物质含水率为5060，一般使用寿命都在二十年以上。,（7）生产全元素生物有机复合肥,采取分离出来的固态物质制取生物固体有机复合肥和液态物
5、质制取叶面有机复合肥料与无土栽培营养液的方式，实现了生产无废弃物（零排放）的目标，而且生产出来的是符合欧盟标准的全元素生物有机复合肥，市场前景非常可观。,六、大中型沼气工程的经济效益简析,（1）北京房山后石羊村集中供气项目工程方案： 发酵罐：450m3 供气：450户,（2）北京通州半截河村一期和二期项目工程方案,发酵罐：950 m 32 供气：865户 发电：55万度/年 有机复合肥：1440吨/年,（3）辽宁锦州大兴牧业项目工程方案,年出栏30万头猪 发酵罐：11250m3 年产沼气：437万立方米 发电：656万度/年 有机复合肥：13608吨/年,农户沼气建设四步曲,农民建造沼气池一般
6、按照下面四步骤进行： 1、建池 2、投料 3、管理 4、使用。,一：建池是关键的第一步，根据投料的不同选择合理的池型。目前，在平原地区建沼气池大多是养殖户，这些原料可以自流入池，自流溢出，最好选用曲流布料水压式沼气池。挖好池坑，打好池底地基，支好模具，浇注水泥，这些过程与房屋建筑的方式一样。但是，在上三灰四浆时不同于粉刷墙壁，只需好看平整。一定将灰浆压实保证不漏气、不漏水，这是建池时成功的最在关键一步。刷好二次胶干后就可以试水试压了。,二：用猪粪做发酵原料时，使用者不必考虑碳氮比的高低，在池内加入高于2030%的接种物，把鲜猪粪以1：2对“坑水”（经日光晒过的水或是污水或是猪尿），加入池中封好
7、盖，47天，ph值在78就会产沼气，徘放两次杂气就可以使用。但是，在粪坑内放时间过长的粪不可再投入池使用，如果投入，或是产气漫或是不产气。在加接种物是一定要找发酵很好的池子里的沼液，不可用还没有发酵好的沼液。,三：沼气池发酵20天后，开始加入新粪，粪水比一般为1：1，也可以每天加入，也可以57天加入一次，总之，平均每天加入一桶的鲜猪粪就可以。如果是粪自流入池，在正常发酵后及可运行。为了使多产气、不结壳，可以用一根棍子的一头系一个化肥包，从进料口或是出料口搞入，用力上下搞搞，使发酵液上下翻动。如果产气量高于12ka，不能使沼液溢出，把溢出口向下挖到可以溢出的高度。如果产气量不足，可以增加粪的浓度
8、，几天后粪的浓度不小，在出料间的液面上层层迭迭出很多小气泡，就是没气压，你的池可能是漏气。,无论什么样的池子，是方的或是圆的，只要在这个池子内得到制取沼气的条件，都可以产沼气，主要的问题是如何收集这些沼气，如何使粪新陈代谢的循环，产气量够用不够用的问题，所以选择合理的池形，建造出高质量的沼气池，是能够正常使用的关键。农民，在发酵的原理上讲不出来，也听不进发酵的理论，只有在干中学，学中干，你自已的不好产气，常到产气好的用户家走走，多多交流，人家咋作你咋作，只要你的池子不漏气、漏水一定会产好气用好气的。,德国沼气产量将超进口天然气,去年德国绿党发表一项关于欧洲沼气潜在资源的报告。奥克研究所和弗恩接
9、地研究所对其进行研究，并得出一些初步的结论：到2020年仅德国能生产的沼气就比整个欧盟目前从俄罗斯进口的天然气还多。,“五配套”能源生态模式,“五配套”能源生态模式，系依据生态学、经济学、系统工程学原理，从有利于农业生态系统物质和能量的转换与平衡出发，充分发挥系统内动植物与光、热、气、水、土等环境因素的作用，建立起生物种群互惠共生，食物链结构健全，能量流、物质流、养分流良性循环的能源、生态、经济系统工程。该模式由沼气池、畜舍、水窖、滴灌和果园组成。,“猪沼果”能源生态模式,“猪沼果”能源生态模式，系典型的农村沼气能源生态模式之一。它是以农户为基本单元，利用房前屋后的山地、水面、庭院等场地，主要
10、建设畜禽舍、沼气池和果园等几部分，同时使沼气池的建设与畜禽舍和厕所三结合，构成养殖沼气种植三位一体庭院经济格局，形成生态良性循环，增加农民收入。,“四位一体”能源生态模式,“四位一体”能源生态模式，系典型的农村沼气能源生态模式之一。它是在农户庭院或田园内建日光温室，在温室的一端地下建沼气池，沼气池上建猪舍和厕所，温室内种植蔬菜或水果。该模式以太阳能为动力，以沼气为纽带，种植业和养殖业相结合，形成生态良性循环，增加农民收入,沼气综合利用六种模式,1、“粮猪沼粮”模式 2、“鸡猪沼菜”模式 3、“鸡猪沼孵鸡”模式 4、“猪沼果”模式 5、“猪沼鱼”模式 6、“猪沼菇”模式,1、“粮猪沼粮”模式,用
11、粮食作物秸秆配合饲料喂猪，猪粪尿下池产沼气，沼气煮饭点灯，沼肥用于肥田，沼液喂猪,2、“鸡猪沼菜”模式,猪圈上建鸡舍养鸡，鸡粪落下来喂猪，猪圈下建沼气池，沼气煮食，沼肥返地种菜。此模式适合城镇附近的农户，以向城镇提供商品肉食，蛋品和蔬菜为主。最大的特点是能够充分利用时间、空间和劳力，实现“以沼促菜，以菜促猪，以猪促沼”的良性循环。,3、“鸡猪沼孵鸡”模式,鸡粪喂猪，猪粪下池，沼气用于孵鸡，沼渣饲养蚯蚓，沼液种青饲料，蚯蚓和青饲料再用来喂鸡和猪。该模式利用沼气孵鸡，可降低成本，不受煤、油、电不足的制约。,4、“猪沼果”模式,适合田少山地多，以栽种经济作物和果木为主的农户，即以沼气为纽带，连动畜牧业、果业、种植业等相关产业共同发展。其基本内容是“户建1个池，人均年出栏2头猪，种好1亩果”。猪粪下池产气，沼气用于炊具照明，沼液喂猪，沼肥施果树。沼液作添加剂喂猪，增重快，可节约饲料1/5；施用沼肥的果树，能多长5到10个枝梢，抗旱、抗寒和抗病能力增强，水果品质提高1到2个等级,5、“猪沼鱼”模式,适合畜牧、水产养殖专业户。利用沼液和部分畜粪养鱼，塘泥返田作肥料，沼气点灯诱蛾灭虫喂鱼。,6、“猪沼菇”模式,猪粪下池产气，沼渣培育食用菌，菌糠肥料下田，沼液喂猪。这种模式适合经济不发达地区，沼渣经过沼气池厌氧灭菌处理，没有粪虫，用沼渣作培养料，杂菌污染的可能性小,多谢您的关注！,