农作物秸秆沼气池的出料问题

农作物秸秆沼气池的出料问题

摘要:农作物秸秆的处理是世界各国都面临的难题,秸秆的沼气化利用既可以产生一种天然的燃料,秸秆沼渣也成为一种天然的生物质有机肥料,秸秆的沼气化利用是解决秸秆闲置资源的最佳途径之一。由于秸秆沼渣中大量纤维质的存在,使得秸秆沼渣无法直接运用粪便类沼气池的抽吸料出料车进行出料,秸秆沼渣的出料成为秸秆沼气推广中的关键问题之一。

关键词:农作物秸杆沼气池出料

1前言

2006年1月正式实施《中华人民共和国可再生能源法》。同年11月12日,财政部、国家发改委、农业部、国家税务总局、国家林业局等五部委联合发布《关于发展生物能源和生物化财税扶持政策的实施意见》。2007年中央1号文件《关于积极发展现在农业,扎实推进社会主义新农村建设的若干意见》中明确指出:“继续增加农村沼气建设的投入,支持有条件地方开展养殖场大中型沼气建设,加快实施乡村清洁工程,推进人畜粪便、农村物秸秆、生活垃圾和污水的综合治理和转化利用”。农业部《农业生物质能产业发展规划(2007—2015年)》“在全国建成一批农业生物质能基地,初步实现农业生物质能产业的市场化”。目前,国家制定的法律法规中有许多发展农村沼气的有关政策规定,在全国各地大力推动各类沼气工程的建设,并且在不断地提高设

计、生产工艺和自动化控制技术水平。

据农业部统计,中国粮食产量于2007年首次超过5亿吨,2010年我国粮食总产达到10928亿斤,实现半个世纪以来首次连续七年增产,粮食产量连续四年稳定在１万亿斤以上;粮食播种面积达到16.48亿亩,实现半个世纪以来首次连续七年增加。农作物秸秆的产出也同步增加,据估算我国农作物秸秆年可收集资源量约为6.87亿吨,每年约有31.3%农作物秸秆闲置[1]。

虽然目前各地政府采取了发放补贴、禁止秸秆焚烧等政策,但在这些闲置资源没有有效的资源化利用途径的状况下,效果还是受到很大程度的影响。现实中秸秆被分期、夜晚焚烧,或弃于沟、渠、河道,对环境仍然产生严重污染。要解决闲置秸秆这一重大问题,必须广泛寻找秸秆利用的途径,进行综合地开发利用,把秸秆变为可利用资源。秸秆沼气生产就是解决秸秆闲置资源的最佳途径之一,可成为发展生态农业循环经济的关键环节。

2 秸秆沼气的应用[2-5]

2.1 秸秆沼气的应用状况

经过多年的努力,我国现已建有大量的农村户用畜禽粪便沼气池,据介绍,一个3～5口之家,建一个8立方米左右传统的农村户用畜禽粪

便沼气池,养2～3头猪,再加上人粪尿,每年所产沼气,基本可以满足全家一日三餐的燃料和照明[2]。沼气池从根本上改变了农村昔日的烟熏火燎的炊事方式,使用沼气已成为当前解决农村生活用能的最经济适用的措施之一。但是,近年来,随着畜禽规模养殖的快速推进,以及农村居住生活方式的变化,分散养殖日益减少,以畜禽粪便为主要发酵原料的农村户用畜禽粪便沼气的建设和推广受到一定制约,户用沼气池发酵原料面临不足。

2.2 秸秆沼气的发酵原理及工艺流程

秸秆沼气是采用秸秆厌氧菌发酵原理,以秸秆为主要沼气发酵原料,基本不需改变户用畜禽粪便沼气池的结构。

目前,秸秆沼气生产具有代表性的技术工艺流程为:农作物秸秆粉碎(铡短5厘米以下)→加水润湿→加秸秆发酵处理菌剂、碳酸氢铵、水→堆沤发酵预处理(调整PH值)→观察菌丝生长情况→装袋→入池→加接种物(产甲烷菌液或沼气渣液,各种污泥,碳酸氢铵)→加水混合→封池盖启动(放气)→使用。

与传统畜禽粪便为发酵原理的沼气技术相比,秸秆沼气具有产气率高、产气持续时间长(秸秆沼气池一次投料持续产气长达180天)、燃烧热值大、操作方便的优势,保护环境、生产优质肥的特点,突破了畜禽粪便为沼气发酵原理的限制,开辟了秸秆综合利用的一条最佳途径。

3 制约秸秆沼气池推广应用的出料问题及对策

秸秆中含有大量的纤维素,发酵过程中难以彻底分解,虽然使用预切断粉碎工艺,但发酵使用后残留的沼渣中短的纤维仍会聚积缠绕,产生结块。畜禽粪便沼气池所用的式出料车,其工作原理为强力抽吸,虽然其有一整套的安全措施,但抽吸时仍易出现堵塞现象,难以适应秸秆沼气池的出换料工作需要,秸秆沼气池的出换料宜用抓掘的方式,进行纤维沼渣的出料,争对这一特点我们采用抓取的工作方式研发出秸秆沼气池清秸秆出料车[12],解决了农村户用秸秆沼气池的出换料问题。

但对于大、中型秸秆沼气池,由于其特点为池体面积大、深度深(一般都在数百立方以上)[5],需要工作范围大、工作效率高的清秸秆出料车,虽然目前可以使用工程机械完成这一作业,但使用费用太高,且操作中容易损坏沼气池池壁,争对大、中型秸秆沼气池的出、换料机械有待开发。

4 结语

秸秆沼气的推广应用,是处理闲置的秸秆资源的最佳途径之一,同时提供可贵的燃料资源,为农业生产提供天然的有机复合肥料,在广大农村形成一个绿色的循环经济,秸秆沼气的推广应用是一项利国利民

的大事。秸秆沼气池沼渣的出料机械的研发方向应以抓取的方式为主导,同时还要配备抽吸功能,以抓取的方式清除纤维质沼渣,以抽吸的方式清除沼液,保障秸秆沼气的推广应用。

参考文献

[1] 农业部新闻办公室.全国农作物秸秆资源调查与评估报告.

[2] 何伟.淮安农村户用沼气推广成效与发展对策[J].江苏农业科学,2010(3):10-12.

[3] 薛民琪,任彬,陆胜龙.秸秆沼气关键技术研究与应用[J].农业环境与发展,2009(6):34-38.

[4] 倪圣亚.秸秆沼气技术研究与应用展望[J].江苏农业科学,2010(3):458-459.

[5] 焦翔翔等.我国秸秆沼气预处理技术的研究及应用进展[J].中国沼气,2011(1):29-33.