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迈过秸秆沼气的坎

发布时间:2016-05-24 来源 :湖北省孝感市农村能源办公室

农村沼气快速发展十多年,取得了令人瞩目的成效,但是也暴露出“使用效率低、使用效果差”的软肋,也是农村沼气的“两个痛点”。

业内人士认为,出现这个现象的原因,在于猪粪的原料生产特点和产气性能特点,并不是沼气发酵的最佳方式,于是纷纷支招发展秸秆沼气,试图破解猪粪沼气的困局。

一、秸秆PK粪便

总固体含量(TS)不同,决定了生产能力的显著区别。人畜粪便TS 20%左右,农作物秸秆80%以上。因此在同等质量条件下,农作物秸秆理论产气量是人畜粪便的4倍以上。

碳氮比(C/N)不同,生产性能迥然而异。人畜粪便糖类、蛋白质、脂肪含量较高,碳氮比(C/N30以内,容易分解;农作物秸秆纤维素、半纤维素和木质素含量高, 碳氮比8090,分解难度大。

生产特点不同。人畜粪便的产量与分布,受畜牧业生产的市场波动影响大,稳定性差;农作物秸秆的布局与产量宏观性强,更加稳定。

因此,农作物秸秆优势在于量大稳定。但是它的缺点也是显而易见的。

二、迈不过的坎

上浮结壳是秸秆沼气的主要问题,影响正常厌氧发酵。

秸秆比重小,同时纤维素的水解乙酸化速度小于乙酸分解速度,加剧了秸秆上浮液面的程度。长时间难以分解漂浮液面,慢慢脱水干缩,形成浮渣,一年后厚度2535㎝,自上而下依次是浮渣层、清夜层、发酵层、污泥层。

浮渣对秸秆发酵产生了五个负面影响:一是堵塞沼气池,沼气无法进入贮气室,加大浮渣浮力,严重者堵塞导气管口或反应器爆裂;二是抑制CH?生产,增加了沼液内的沼气分压,阻抑乙酸分解;三是破坏厌氧发酵环境,大量CO?溶解于沼液中,降低了PH值;四是分解效率低,浮渣无法与甲烷菌接触,无法分解;五是占用贮气室容积。所以沼气池的产气效率和稳定性受到很大影响。

因此,与猪粪发酵相比,秸秆发酵具有工艺复杂、工序多、产气难度大的特点。

二、干秸秆沼气的难题

干秸秆沼气在我国是一个“禁区”,即便到了技术设备大有改进的今天,仍旧是个新课题:飘浮结壳,进出料困难易堵塞,原料滞留期过长、产气率低下等等,成为难以逾越的障碍。实验室比较证明,即便用尽所有办法进行物理、化学预处理,干秸秆产气率与青秸秆相比,至少会下降30%40%。而对实际的工程转化而言,用干秸秆作原料还需要特别的预处理。

而青秸秆具有较高的蛋白质含量,C/N50左右,亲水性强,生产性能远远优于干秸秆。

从原料保障性角度出发,沼气发酵的最佳方式是以产气率远远高于粪便的青秸秆为主,与脂肪与产气率较高的垃圾、剩余污泥、畜禽粪便共同发酵。但是,孝感市每年农作物秸秆总量252万吨,其中青秸秆仅2万吨,占0.8%,干秸秆占农作物秸秆总量的99.2%。

探索出一条高效利用干秸秆作为原料的独特途径,势在必行。同时,在目前技术条件,投资干秸秆沼气必须慎重、再慎重。

 

 

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