河南省种养殖业废弃物资源及沼气化循环利用资源潜力研究

发布时间：2019-10-21 19:02

【摘要】：随着现代社会的进步与发展,能源需求不断增加,能源的供需矛盾日益凸显。能源结构的调整及优化,生物质能源的发展,对于保障能源安全,缓解能源压力具有重要意义。河南省是我国的农作物种植大省和畜禽养殖大省。本文通过对河南省种养殖业废弃生物质资源及沼气工程现状的调查及资料收集,结合2009~2014年相关数据的统计,对河南省农作物秸秆资源量、秸秆沼气化潜力,畜禽养殖粪便资源量、粪便沼气化潜力进行估算,对河南省沼气工程项目进行分析,得出以下结论:(1)河南省主要农作物秸秆总产量在2009~2014年间每年产量均达到8000万t以上。在农作物秸秆中,小麦秸秆和玉米秸秆是秸秆中的重要组成部分。这与河南省农作物种植格局基本一致。河南省种植业发展具有明显的地域差异,农作物秸秆产量分布具有明显的地域差异。(2)2009~2014年河南省农作物秸秆在35℃发酵反应条件下转换为沼气潜力平均值为370.93亿m3,各作物秸秆转换为沼气潜力值平均值分别为稻谷秸秆25.16亿m3,小麦秸秆156.70亿m3,玉米秸秆128.02亿m3,豆类秸秆5.38亿m3,薯类秸秆4.03亿m3,棉花秸秆6.99亿m3,油料秸秆44.66亿m3。小麦秸秆的沼气化潜力最大,玉米秸秆的沼气化潜力次之,薯类秸秆的沼气化潜力最小。这一结果与河南省种植结构有关。河南省农作物沼气化潜力因地而异,2014年具有明显优势的五个城市的农作物沼气化潜力依次为,周口市49.36亿m3,驻马店市44.27亿m3,南阳市37.32亿m3,商丘市35.90亿m3,新乡市24.37亿m3。(3)2009~2014年河南省畜禽养殖每年排放的粪便量为16500万t左右,平均为16641.46万t。河南省畜禽养殖业具有明显的地域差异,由地域养殖业差异直接导致畜禽粪便资源量具有明显的地域差异。(4)2009~2014年河南省畜禽粪便沼气化潜力总计约为522.68亿m3。其中,猪粪沼气潜力共计214.56亿m3,牛粪沼气潜力共计247.64亿m3,羊粪沼气潜力共计41.28亿m3,家禽粪便沼气潜力共计19.2亿m3。数据表明,猪粪和牛粪是畜禽粪便沼气化潜力的重要组成部分,占总潜力的88.43%。各地市沼气潜力并不一致。2014年河南省18市中驻马店市具有最高的沼气潜力9.33亿m3,其次为南阳市沼气潜力为9.31亿m3,周口市7.39亿m3,商丘市沼气潜力6.68亿m3,信阳市5.64亿m3。这五市畜禽粪便沼气化潜力占总潜力值的52.49%。(5)河南省大中型沼气工程分布在河南省18个地级市,在地域分布上,各市均有分布,但其分布数量并不一致。新乡市分布最多,有35处,其次分别为周口市、南阳市,分别为31处、28处;而分布最少的是濮阳市,仅有4处。2009~2014年河南省共计建设278处大中型沼气工程,总产气量达到7258.1万m3,如将所产生的沼气完全有效燃烧利用,相当于节约电量4102.15万kwh,可减排CO235.87万t。2009~2014年间沼气工程产气共计供77107农户集中供气,年发电3282.18万kwh。在一定程度上缓解了能源压力。
【图文】：

图 3-32014 年河南省 18 市作物秸秆 35℃条件下转换沼气潜力空间分布图Figure3-3 Spatial distribution of the conversion potential of total crop straw under 35℃ to biogas in18 cities of Henan Province表 3-6、图 3-3 显示，，河南省农作物秸秆沼气化潜力空间分布差异明显。周口市、驻马店市南阳市具有较高的沼气化潜力值。济源市、三门峡市沼气化潜力值较低。地域分布具有明显不同。农作物秸秆沼气化潜力与各市农作物产量保持一致，周口市农作物沼气化潜力值最大，为 29.61 亿 m3，占沼气化潜力值总量的 14.72%，之后农作物秸秆沼气化潜力值依次为驻马店市 26.56 亿 m3，占总量的的 13.21%；南阳市 22.39 亿m3，占总量的百分比为 11.13%；商丘市 21.54 亿 m3，占总沼气化潜力的 10.715；新乡市 14.62 亿 m3，占总沼气化潜力的百分比为 7.27%。这五个城市农作物产量巨大，农作物秸秆资源量丰富，具有巨大的农作物沼气化潜力，占河南省 18 市作物秸秆沼气化潜力的 57.04%，有利于发展以农作物秸秆为主要厌氧发酵原料的沼气工程。

图 3-52009-2014 年畜禽存栏数量（万头）mount of livestock on hand in 2009-2014 years（万头）～2014 年间，畜禽存栏结构比较稳定。猪的养殖数量至 2014 年的 918.2 万头，呈逐年减少的趋势，在 2013万头，之后一年数量有所回升。牛的养殖数量在六年内9 年的 4528.93 万头增至 2012 年的 4587.28 万头，之后的数量在 2009 年至 2012 年间一直在缓慢减少，从 19之后两年又有所回升，在 2014 年养殖数量回升至 1889～2014 年间畜禽养殖存栏数量有轻微的数量波动，但殖结构无大的波动，养殖数量基本保持稳定。和存栏量，整合数据，对河南省 2009～2014 年间河进行合并，进一步分析畜禽总量整体变化。结果如图00
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X713;S216.4

【参考文献】

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本文编号：2551487