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沼气的国内外开发利用进展
亿千瓦时,将占全市绿能发电量的一半,并可解决约10万户居民的日常用电,能在一定程度上缓解上海日趋紧张的电力供需矛盾。届时上海市电网电源也将呈现火力发电为主,风力发电、生物质能发电并存的多元化供应结构。



        天冠集团燃料乙醇公司于2008年12月利用生产乙醇过程中产生的沼气发电,减少污水排放,节约能源,收到明显成效。为提高沼气利用率和实现资源循环利用,天冠集团将剩余沼气脱硫、脱水、去杂后经增压装置进入沼气发电机组进行发电,沼气发电机组排放的尾气(温度为500~600℃)还可用来干燥饲料、污泥肥料以及采暖等。据测算,每年可发电1425.6万千瓦时,节约电费支出855万元,通过综合利用热能每年可节约燃料费160万元。



        打捞是治理太湖蓝藻的有效手段,但捞上岸的蓝藻如何处理,却成了难题。无锡市积极探索蓝藻的无害化、资源化利用的后处理问题,2008年3月起选择了南洋公司和唯琼农庄两个试验点,并分别与江南大学和江苏省农科院合作,合力攻克蓝藻发电课题。混合一定比例的猪粪,通过厌氧发酵产生沼气,1吨蓝藻可发电40多千瓦时。2008年6月中旬,无锡市首套蓝藻产沼气设备在无锡市南洋农畜业有限公司点火发电。这一设备投产后每日最多可处理蓝藻300吨,年消耗蓝藻3~4万吨。



        我国自主知识产权的大型秸秆生物气化工程试运行获得成功,为秸秆能源化利用开辟了一条新路。秸秆生物气化是秸秆在厌氧条件下经微生物发酵而产生沼气的工程,可使用稻草、麦秸、玉米秸等多种秸秆,也可与农村生活垃圾、果蔬废物、粪便等混合发酵,原料组合非常灵活,来源充足,有着更为广阔的发展空间和发展潜力。利用秸秆生物气化比用畜禽粪便生产沼气具有原料来源充足、沼液零排放,直接作为有机肥料使用的沼渣可长期贮存、运输方便、价格较便宜等优势。在山东省德州市德城区秸秆能源化利用示范工程,黄河涯镇前仓村秸秆生物气化站为太阳能温室加热保温的半地下结构,采用了北京化工大学研制的“自载体生物膜法”发酵技术,年产沼渣、沼液700多吨,日供气400立方米,通气户数375户。



        北京化工大学于2009年3月21日宣布,由该校科研团队攻关的秸秆生物气化关键技术取得突破性进展,破解了不能完全以秸秆为原料生产沼气的难题,使秸秆产气量提高了50%至120%,为实现秸秆规模化生产沼气奠定了基础。        据介绍,利用秸秆生产沼气需要解决两个关键问题:开发简单、快速、高效的秸秆化学预处理技术;研制适合秸秆物料特性的高效厌氧发酵反应器。他们发明的常温、固态化学预处理技术可在厌氧发酵前对秸秆进行快速化学处理,预先把秸秆转化成易于消化的“食料”,使秸秆的产气量提高50%至120%,解决了秸秆木质纤维素含量较高、不易被厌氧菌消化、厌氧发酵产气量低、经济效益差等问题。此外,针对秸秆密度小、体积大、不具有流动性以及传热传质效果差等问题,研制出一种新型反应器。该反应器采用组合式强化搅拌系统,可实现机械化进出料和自动化高效搅拌;同时,采用带太阳能温室的半地下式反应器结构,可把部分太阳能和地热能转化成沼气能,大大提高了系统的能源转化效率和能效比。目前,秸秆化学预处理技术和专用高效反应器技术已获得了国家授权发明专利,拥有我国自主知识产权。山东泰安、德州等地已利用该技术建成了多个完全以秸秆为原料的厌氧发酵生产沼气的集中供气示范项目,下一步还将再建16个沼气工程。另外,他们的秸秆生物气化生产车用替代燃料一体化技术已获得2项授权专利,正在洛阳投资5000万元进行产业化生产。与传统的秸秆热解气化技术相比,生物气化反应条件温和,产出效益高,且不产生有害副产品,但由于秸秆的木质纤维素含量高、消化率低、产气量少,此前一直不能完全以秸秆为原料生产沼气。



        据了解,我国每年产生各类作物秸秆约7亿吨,其中约50%受技术制约未得到有效处理和利用,秸秆禁烧和规模化利用问题一直难以解决。同时,政府大力推动的农村沼气生产却遇到原料供给瓶颈。因此,以秸秆为原料生产沼气可以一举两得。



        2009年3月9日,吉林燃料乙醇有限公司沼气综合利用装置建成并投入使用。这在国内乙醇行业尚属首次,标志着该公司在节能减排、发展循环经济方面取得了新的突破。过去,该公司处理污水场所产生的沼气基本是作为废气白白烧掉。2008年底,该公司经过考察论证,决定以沼气为燃料新上两台燃气锅炉,实施这个投资少、见效快的沼气综合利用项目。投产后的燃气锅炉运行平稳,每小时可产蒸汽4.5吨,通过管线直接作为乙醇生产装置的热源,有效缓解了公司生产用汽的紧张状况,每年可创经济效益300多万元。  



        我国秸秆数量大、种类多、分布广,每年秸秆产量近7亿吨。综合利用这一宝贵资源,推进秸秆能源化利用,是节约利用资源、防止环境污染、促进结构调整、增加农民收入的重要途径,也是发展循环农业,推进农业和农村节能减排任务的重要举措。用秸秆搞沼气还可以解决不养猪农户的沼气原料问题,对巩固发展沼气建设成果具有重要意义。  



        近年来,农业部以科学发展观为指导,以普及农村沼气、促进秸秆综合利用为目标,以技术创新和机制创新为动力,积极推进秸秆沼气试点工作。2009年又在全国12个省对不同原料、不同工艺、不同规模的秸秆沼气技术进行试点。通过验证工艺和设备的的可靠性、可行性及适用性,从中筛选出了几种可供推广的主推工艺,因户制宜、因村制宜、因场制宜,为大规模推广秸秆沼气提供技术支持和管理经验。

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