浙江开化县中小型秸秆生物气化集中供气工程运行模式与管理经验.docVIP

浙江开化县中小型秸秆生物气化集中供气工程运行模式与管理经验 　　为了进一步提升我县农村能源技术水平，充分利用秸秆资源，推进节能减排工作的实施，在省能源办的技术指导下，我县开始作物秸秆生物气化新技术、新工艺的探索，2008年在黄石村建设了第一个秸秆两相发酵沼气集中供气试点工程，在成功运行的基础上，09年又新增建设工程9个，分布在5个乡镇9个行政村，每个工程供气户数在30～60户不等，试点范围和供气规模不断扩大。工程按照集中供气、用气收费，专人管理的运行模式，并不断完善运行管理机制。秸秆生物气化利用既消纳了农村大量废弃物，又解决部分无养殖、无场地建池农户的用气问题，提高了农村清洁能源的利用率。 　　 　　一、试点背景 　　 　　一是秸秆资源利用和解决环境问题。近年来，由于秸秆焚烧带来的污染问题有加剧的趋势，秸秆焚烧不仅污染环境，还容易引起火灾、交通事故等重大安全隐患。因此，秸秆的处理与利用是我国新农村建设面临的主要资源环境问题之一，因此迫切需要寻找新的利用途径。 　　二是秸秆生物气化利用需要新突破。一直以来，以秸秆为原料的沼气池，普遍将秸秆直接投入沼气池发酵，因需要定期出渣，导致农户嫌麻烦不愿使用的老问题。尽管当前也将秸秆粉碎处理后入池，但始终没有跳出秸秆直接入池的框框，造成管理麻烦难以推广的局面。 　　三是当前沼气面临着发酵原料危机。随着农村养猪规模化趋势，分散养殖农户的比例逐年降低，户用沼气原料严重缺乏，从而影响到户用沼气使用效果。 　　出于上述一些原因，促使我县开始秸秆两相发酵沼气集中供气工程试点建设。 　　 　　二、两相发酵主要技术工艺 　　 　　在传统沼气发酵中，秸秆水解、产酸和产甲烷的3个阶段在一个反应池中，很难实现酸碱度的分阶段控制，而且分解慢，原料利用率低，秸秆直接入厌氧反应池易出现浮层结壳。秸秆生物气化集中供气工程采用两相发酵工艺技术，通过发酵条件控制，把水解酸化和产甲烷分别放在不同的反应池中，使产酸相和产甲烷相分离，将秸秆转化成易于消化的“秸秆营养液”，然后进入厌氧反应池生产沼气，防止厌氧反应池可能出现的酸化现象，大大提高秸秆发酵厌氧反应池的效率。同时秸秆液体入厌氧池，避免了的厌氧池需要定期清渣的问题，而且沼液可完全再用于秸秆生化预处理，减少沼液的排放。 　　 　　三、主要创新点 　　 　　一是研发新型秸秆沼气发酵厌氧反应器工艺技术，通过发酵条件控制，实现把水解酸化和产甲烷分别在不同的反应器中的两相发酵，大大提高秸秆发酵厌氧反应器的效率； 　　二是通过预处理复合菌剂的研发，快速破坏秸秆表面的蜡质层，加强半纤维素和纤维素的分解，提高其生物转化效率，解决秸秆发酵厌氧反应器启动慢、分解率较低、结壳严重和出料困难等难题； 　　三是改进厌氧反应器结构，厌氧反应池口采用水封，只要打开防护盖就可直通池子深部，便于池内液体回抽设备的安装和操作，增加了厌氧反应池与水解酸化池循环传质效率，提高厌氧反应器池容产气率，实现沼液完全回用； 　　四是在工艺控制上进行创新，实现沼气工程管理方便，工程造价低，为其秸秆沼气发酵工程大规模推广提供实例参考。 　　 　　四、工程运行主要特点 　　 　　通过一年多的运行，该工程具有以下几方面特点： 　　一是管理更加方便。近年来，在秸秆沼气工程运行中，将秸秆粉碎后添加复合菌料干堆沤后直接入厌氧池，虽然产气效果提高，但仍需要人工定期入池出渣，不利于连续集中供气。因管理麻烦，农户一般不愿采用。应用秸秆两相发酵技术，秸秆液体入厌氧池，避免秸秆直接入厌氧池需要定期出渣换料的麻烦，工程可循环连续工作，省工省时，使长效使用管理更加方便。 　　二是产气可控性强。秸秆液入厌氧池产气来得快，水解酸化池建在地上，便于不断添加秸秆原料水解酸化操作，厌氧池与水解酸化池液体经常循环回流，可人为调节和控制产气量，为集中供气提供了有利条件。水解酸化池秸秆剩渣可以反复与新的秸秆拌和，促进新秸秆分解，利用率大大提高。 　　三是产量高质量好。采用两相发酵，避免了厌氧池内料液分层和结壳，使产气热值高、纯度好，燃烧杂质少，加强人工管理，增加料液循环力度，产气率可明显提高。以黄石秸秆两相发酵沼气工程为例，该工程厌氧池50m3，工程启动后，一次投放约4吨秸秆，在常温下可连续正常产气80天，可供10户以上农户正常炊事用能。 　　四是使用原料广泛。因秸秆添加水解酸化池，厌氧池无需定期出料，使原料应用面更加广泛，它包括：农作物各种秸秆，茅草、果壳、有机垃圾、树叶、粪类物质等等。尤其采用粪便类原料或新鲜秸秆制取的秸秆液入池产气更为理想。 　　 　　 　　五、工程产生综合效益 　　 　　一是减轻了农村污染源。秸杆两相发酵沼气工程利用原料广泛，既可用畜禽粪便，又可用农作物秸秆、有机垃圾等等，进一