重庆市生物质能沼气化有效利用技术研究

发布时间：2020-09-24 19:23

　　《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划》指出,要按照减量化、再利用、资源化的原则,推进生产、流通、消费各环节循环经济发展,加快构建覆盖全社会的资源循环利用体系。加强农村能源建设,实施新一轮农村电网升级改造工程,大力发展风能、太阳能和生物质能,加强省柴节煤炉灶炕改造。《可再生能源中长期发展规划》(2007-2020年)指出,在农村地区主要推广户用沼气池,特别是与农业生产结合的沼气技术；在中小城镇发展以大型畜禽养殖场沼气工程和工业废水沼气工程为气源的集中供气。在规模化畜禽养殖场、工业有机废水处理和城市污水处理厂建设沼气工程,合理配套安装沼气发电设施。重庆市是全国统筹城乡综合配套改革试验区,又是三峡库区,随着西部大开发,经济、社会将加速发展,对能源的需求也必将增加。重庆市村庄和每户居民相对比较分散,开发利用户用沼气池比较方便,新农村建设和大型养殖场的发展为大中型沼气设备的建设提供了有利条件,因此研究生物质能沼气化有效利用技术很有必要。本文参考了大量国内外生物质能沼气化利用方面的资料。德国沼气发电技术和产业发展比较好,近98%的沼气工程是采用热电联产形式,既能提供热能又能生产电力,农场主通过沼气发电上网来获取利润。瑞典在将沼气用作汽车、火车燃料方面的技术比较成功,也是使用沼气作汽车动力燃料最普遍的国家,并建了汽车燃料沼气标准规范,其公共汽车沼气加气站等配套设施比较齐全。日本在生物质利用技术研究方面具有很大的优势,相较于核电的发展则显得不足。印度和中国都是发展中大国,有相对较多的农村人口,具有发展沼气的潜力。本文通过分析研究重庆地区的气候状况、生物质能资源状况、生物质能沼气化利用状况和存在的问题。在导师的指导下,通过阅读大量文献资料,实地考察沼气设备的运行情况,结合所学的知识,采用太阳能利用系统与沼气利用系统相结合形成的太阳能沼气系统,解决沼气池寒冷季节产气率较低的问题；利用风能机械装置解决沼气池结壳问题；通过增加储气装置和配备发电设备来解决大中型沼气设备产用气不均的问题,通过发展“猪—沼—果”等生态发展模式促进沼气的综合利用。综合全文分析,得出重庆市生物质能沼气化有效利用结论如下： (1)将太阳能利用系统和户用沼气池系统有机衔接起来,形成太阳能沼气池系统,可以提高沼气池冬春季节的发酵温度,从而提高其产气率,确保在寒冷季节也能正常使用。 (2)利用风力作为动力采用机械搅拌的方式来解决户用沼气池的破壳难题,既能实现沼气池的自动破壳,又不需要消耗额外的能源动力,还有利于增加产气量。 (3)采用自给能源中温发酵系统,可以提高厌氧发酵的温度,将能源再生回收与提高养殖场废水处理能力相结合,既解决了养殖场废弃物达标排放的问题,又提高了沼气的利用率,达到了节约处理成本和环境保护的双重效益。 (4)增加沼气储存装置或发电装置,尤其是利用沼气发电是解决大中型养殖场沼气设备产气过盛的有效途径,而且可以利用国家电网将多余的电能进行输出,换回一定的经济效益。 (5)将生物质能的沼气化利用与重庆市的优势特色产业相结合,继续推进“猪—沼—果”、“猪—沼—菜”等生态发展模式,全面提高沼气的综合效益,促进农业结构的调整,提高农产品质量,提升有机农产品的品质,增加农民收入。
【学位单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2011
【中图分类】：S216.4
【部分图文】：

转化技术,生物质能,物理

生物质能沼气化利用概述生物质能的转化利用技术主要有三大类，即物理转化、热化学转化和生物转化。图3一1具体表明了的生物质能的转化利用体系。物物理转化化化固体成型燃料料木木木木焦油、木薯液液木木煤气气木木木木木炭炭生生生生生生生生生生生生物物物物物物物物物质质质质合成成能能能能能能能能能转转转转转转转转转转转转化化化化氢气气技技技技技技技技技技技技术术术术术术术术术间间间间接液化化生生物发酵酵酵甲烷、氢气气图3一1生物质能转化技术Fig.3一 1Biomassenergyeonversionteehnologyl)物理转化技术。物理转化技术即指固化成型技术，主要是在高压作用下通过生物质中木质纤维的塑化粘合把松散的生物质压成实密的成型材料，以便利用、贮藏、运输和高效率的燃烧。2)热化学转化技术。热化学转化技术包括热解、气化、液化和直接燃烧四种形式。热解是在缺氧或无氧的热力作用下，促使生物质分解转化成气体、液体和固体三相物质。其中气体、液体物质可炼制成燃料油，固体物质则为木炭。气化是指在高温欠氧下

沼气池,沼气,排料,水压

沼气池、玻璃钢沼气池和变异型沼气池等池型[38]。重庆市现在推广的户用沼气池型多为传统的水压式砖混沼气池。户用水压式沼气池(如图5一l)的池体上部气室完全封闭，设备运行时随着沼气的不断产生，气室内沼气压力随之升高，从而迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的排料罐(也叫水压间或出料间)内，使得排料罐内的液面升高。这样一来，排料罐的液面跟沼气池体内的液面产生一个水位差形成水压，这个“水压”就是水压式沼气池名字的由来。用气时沼气在水压下排出，沼气室内压力减少，排料罐的料液又返回沼气池体内，使得水位差不断下降。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称为水压式沼气池。沼气管图5一1户用水压式沼气池Fig.5一 1thehouseholdbio一 gaspools水压式沼气池型有以下几个优点[38]:l)重庆推广的户用沼气池采用圆筒形砖混结构

【引证文献】