秸秆沼气技术

浅谈秸秆沼气化技术
农资1111班
郑雨漩
201111311131
背景
自大型联合收割机逐步推广以来，农民处理秸秆的主要途径变为直接在田间燃烧，给大气造成污染，或将其填入地边的沟河，使沟河乌黑发臭，鱼虾绝迹，地下水严重污染，威胁农民的饮水安全。

原因
①麦茬高度太大由于机械原因，大型联合收割机作业后的麦茬
较高,一般在20cm以上。

②农村大量青壮年外出打工农村约有50%-70%不等的人口外出
打工，返乡收麦的农民工希望快速高效的完成麦收，以便尽快返回工地。

③秸秆作为燃料的需求大幅下降农民开始使用煤炭，电炉等其
它能源，使秸秆作为燃料的比例大幅下降，同时大量人口外出使得秸秆作为燃料的需求大幅下降。

④农民认识不足农民环保意识差，对燃烧秸秆的危害认识不
足。

危害
①造成严重的能源浪费小麦秸秆燃烧的热值为 1.3343×
10-4KJ/kg，计算中国约3亿亩麦田可产生秸秆，可产生的能
量约1.6×10-15KJ相当于4.4×10-11度电，直接焚烧秸秆将
造成十分巨大的能源浪费。

②降低了土壤中的养分及有机质含量秸秆中含氮，磷，钾，
有机质，燃烧有机质氮磷等元素生成气体会发到大气，仅有少
量的钾留在土壤中，使土壤肥力严重降低。

同时秸秆燃烧时杀
死了许多土壤中的有益微生物和昆虫，如消化细菌，破坏了农
田生态系统，造成土壤板结，造成农业减产。

③烧伤农作物引发火灾秸秆燃烧必不可避免的会将相邻地块
中的其它农作物或田边地头的树木烧伤烧死，造成较大的经济
损失。

④影响交通秸秆燃烧时，产生大量烟雾，使能见度降低，对公
路铁路民航等交通运输部门造成重大影响，并引起了一些交通
事故，造成生命财产的损失。

⑤环境污染
概念
我国不但是一个产粮大国，也是秸秆生产大国，秸秆年产量约7亿吨。

河南省是以生产小麦、玉米、花生、水稻等农作物为主的农业大省，其秸秆资源丰富。

秸秆发酵制沼气就是秸秆有效利用的一种方式，秸秆沼气的发展不但解决了秸秆利用率低的问题，而且提供了廉价清洁能源。

秸秆沼气：利用沼气设备，以秸秆为主要原料，在严格的厌氧环境和一定的温度，水分，酸碱度等条件下，经过沼气细菌的厌氧发酵产生
的一种可燃性气体。

分类
●农村户用秸秆沼气，池容8～12立方米，以农户为建设单元，
沼气自产自用。

●秸秆生物气化集中供气，属于中小型沼气工程，池容一般100～
200立方米，以自然村为单元建设沼气发酵装置和储气设备等，通过管网把沼气输送到农户家中。

●大中型秸秆生物气化工程，池容一般在300立方米以上，主要
适用于规模化种植园或农场秸秆集中处理，所产沼气主要用于
发电。

工艺流程
人们要想有效地获得利用沼气，就必须满足生成沼气的7个条件：严格的厌氧环境、足够和优良的接种物、必要的发酵温度（8-60℃)、适宜的酸碱度、适宜的原料浓度和碳氮比、坚持不懈的搅拌、严防加入抑制剂。

操作要点
一、秸秆铡短
用铡草机将秸秆铡成3-6cm；玉米杆则需要用具有揉搓功能的秸秆揉搓机粉碎。

每立方米沼气池需秸秆50kg以上。

二、秸秆润湿
将铡好的秸秆加水进行润湿（比例1：1），操作时边加水边翻料，最好用粪水，润湿要均匀。

润湿15~24小时，用塑料布覆盖，以利秸秆充分吸水。

三、原料拌制
用1kg菌剂和5kg碳铵（以8m3为例，400kg秸秆），分层均匀撒到已润湿的秸秆上。

边翻、边撒、边补充水分，将秸秆、菌剂和碳铵进行拌和，一般需要翻两次使之混合均匀。

补充水量320~400kg，地面无积水，用手捏紧，有少量的水滴下，保证秸秆含水率在65~70%。

四、秸秆收堆
将拌匀的秸秆自然收堆，堆宽1.2~1.5m，堆高为1~1.5m（按季节不同而异），热天宜矮、冬天宜高。

并在料堆四周及顶部每隔30~50cm
用尖木棒扎孔若干，以利通气。

五、秸秆堆沤
用塑料布覆盖，防止水分蒸发和下雨淋湿，覆盖时在料堆底部距地面留10cm空隙，以便透气、透风。

待堆垛内温度达到50℃以上后，维持3天。

当堆垛内能看到一层白色菌丝时，秸秆变软呈黑褐色即可。

堆料即可入池。

六、混料入池
将堆沤好的秸秆趁热直接由天窗口加入，同
时加入碳铵和接种物；为保证加入均匀，应先进一部分秸秆，再进一部分接种物，如此反复直至进完为止。

七、补水封池
最后补水（温水）至零压水位线处，并在池内料堆上用长杆打孔若干，保证出气顺畅。

过于偏酸或过于偏碱的水应调节好酸碱度后再使用。

调节方法：偏酸应加入草木灰或澄清的石灰水溶液，偏碱加醋酸可以调节。

用无杂质、砂石的黄粘土摔打揉熟后封池。

八、点火试气
放气2～3天，把杂气排完，开始试火，若点不着，继续放气，直至点着。

先用火机在灶具上点试气(甲烷含量在30%上火机能点着)。

烧1~2天后，才能在灶具上打着火(甲烷含量在55%以上)，正常用气，秸秆沼气启动成功。

九、补充原料
对于以秸秆为主原料的沼气池，随着沼气的利用，秸秆会有一定消耗，沼气池运行中产气量出现较大波动时，应进行经常性搅拌。

一般在产气量不能维持每天正常使用时（4个月以后），可适当补加一部分堆沤好的秸秆。

补料时应坚持先出后进、少量多次的原则；
出料应观察压力表变化情况，压力表接近零时停止出料，防止出现负压损坏池体。

十、大出渣料
在沼气池运行6~8个月之后，池中秸秆消耗殆尽，需要大出料（结合农时）。

在保证沼气池内无沼气残留的情况下，可将天窗盖打开用齿钯将上层部分耙出，中部、底部相对较稀的部分，可用真空抽渣车直接吸出。

注意：出料时保留底部三分之一沼渣和沼液，留待下次进料做接种物使用。

效益分析
一、能源效益
8-10立方米沼气池年产沼气450立方米，解决3-5口之家农户10-12个月的生活燃料，节煤约1吨（约合近1600块煤球）价值约800余元，节电100度约60元，合计将近1000元。

二、经济效益
一方面与农业生产相结合，气肥、沼气储粮、沼渣肥田栽蘑菇养蚯蚓、沼液浸种、喂猪等，改善品质增加收入。

另一方面促进养殖业发展，增加收入。

三、生态效益
缓解能源紧张，减少树木砍伐，保持和恢复森林植被，促进生态环境的改善。

四、社会效益
减轻劳动强度，解决部分剩余劳动力，劳动消费，增强农民科技意识。

五、环卫效益
改善农村卫生环境，提高农民的健康水平。

影响因素
●政策不完善
●技术不成熟
●宣传不到位
政策不完善据调查，国内秸秆沼气建设重视程度不够，投资力度不大。

政府应重视秸秆沼气工作的建设发展。

在政策上，制定相关政策，确保秸秆沼气的发展能得到政府和企业的大力支持；在资金上，加大对秸秆沼气的补贴扶持力度。

通过政府对生态用电电价的补贴，农户在沼气发电上网上得到了实惠，有力的促进了生态能源的开发利用。

技术不成熟一方面，秸秆成分中缺少氨磷，不利于微生物的生长，因此利用秸秆制沼气在一定程度上增大了微生物分解的难度，现在所
采用的发酵技术还不能够完全满足秸秆沼气发展的需要，只能在小范围内实施应用。

另一方面，秸秆沼气应用实践的受挫，导致秸秆发酵制沼气的研究受挫，因而应注重培养秸秆沼气的专业技术人员，尽快开发出便捷、经济的秸秆发酵技术，以科研促进生产。

宣传不到位秸秆沼气是近几年新兴的生物质能源，农户对此认识不足，主要是宣传力度不够和示范性工作不到位。

政府应鼓励技术人员下乡宣传，耐心真诚地向农户讲解秸秆综合利用的前景和他们所获取的利益，传授简便、实惠的秸秆沼气发酵技术，同时，要选择示范村，让农户看到效果。

把农业副产业变成重要农产品，提高秸秆的市场价值，用效益吸引农民自觉参与秸秆沼气的建设和利用工作，从根本上解决秸秆整体利用率低的问题。

应用前景
我国经济正处在高速发展的阶段，对资源需求量逐步增大，而我国人均资源量却远远低于世界平均水平，因此秸秆沼气在一定程度上将解决煤、石油等燃料的需求量，为突破我国经济发展的资源瓶颈做出重大贡献，为缓解环境压力，推动社会可持续发展方面发挥重要作用。

综合开发秸秆发酵制沼气的产业链，使沼气成为真正为农民服务的高效清洁能源，农民致富的便捷之路。

同时应该积极借鉴国内外成功的经验，综合各地的实际情况，开发出一套真正实用的秸秆发酵制沼气技术。

注重新技术的推广和利用，加强政府的引导和鼓励作用，使沼气的发展向纵向推进，进而推动社会主义新农村的建设。