辽宁地区生物质废弃物沼气发酵技术研究及展望

文章通过对辽宁省生物质废弃物沼气发酵技术应用与发展现状进行调查,研究发现如何在低温条件下实现厌氧消化处理生物质废弃物高效转化是辽宁农村沼气推广应用亟待解决的关键问题和技术瓶颈。笔者针对低温发酵问题进行阐述与分析,提出关于实现寒冷地区生物质沼气发酵装置稳定运行研究的新思路,在两相厌氧发酵工艺基础上引用太阳能技术、交变磁场技术、电气石陶粒载体技术,构建新型的太阳能光伏交变附载式两相厌氧发酵CSTR-IC系统,确保沼气工艺高效运行稳定,并对今后的研究发展进行探讨与分析。     

基于LabVIEW的沼气恒温监控系统的研究与应用

文章介绍了一种基于虚拟仪器的沼气工程的恒温监控系统,该系统利用LabVIEW的模糊控制和PID工具相结合的方法,通过控制太阳能和地热能水泵的开闭实现了对沼气工程恒温50℃发酵。同时设计报警监控模块,实现对整个工程的实时监控。结果表明,该系统对沼气工程的主要参数实现了智能控制、实时监控,通过模糊PID恒温控制,提高了产气率。采用模糊PID控制方法能有效的缩短系统的调节时间,提高响应速度,增强了系统的动态响应性能。     

增量PID控制算法在沼气工程中的应用

针对沼气工程集中供气过程中上下限调节压力不稳、燃气灶使用效率不高和单纯的变频控制缩短电机使用寿命等问题,开发了一套采用西门子PLC作为控制器,通过采用增量PID算法配合现场执行结构的供气系统,实现了农村大中型沼气工程的安全稳定有序供气。结果表明:增量控制避免了电机的频繁启动,PID算法实现了供气的稳定,提高了燃气灶的燃烧效率。     

沼气工程发展现状与问题探讨

沼气工程作为一个有效处理有机废弃物的环境工程,既是一个提供干净、便利燃气的能源工程,又是一个实现废弃物资源化、生物质多层次利用和可促进农业生态良性循环的生态工程.为此,较系统地阐述了我国沼气工程技术现状,包括发酵原料、发酵工艺、装置设备及沼气净化与贮存等,就目前我国沼气工程发展中面临的问题进行探讨,并以此为基础提出解决途径.     

六种杂草原料发酵产沼气的比较研究

为了实现杂草资源的合理化利用,文章以常见的水葫芦、飞机草、车前草、银胶菊、空心莲子草、三叶鬼针草等外来入侵植物为主要发酵原料,进行了六种杂草原料发酵产沼气的试验研究.结果表明,六种杂草原料发酵均能产生沼气,但车前草的发酵产气效果最好,产气率最大,银胶菊次之,水生植物空心莲子草和水葫芦居中,而飞机草和三叶鬼针草的发酵产气效果最差,其产气率大小顺序为:车前草＞银胶菊＞空心莲子草＞水葫芦＞飞机草＞三叶鬼针草.结果说明外来入侵植物也能成为良好的沼气发酵原料.     

沼气厌氧发酵生物催化剂研究进展与展望

综述了国内外厌氧发酵用多功能催化剂(如微生物、酶、营养物质、吸附剂、消泡剂、螯合剂及染料等)的研究进展,强调了催化剂在厌氧发酵中的作用,讨论了沼气发酵菌群、工艺控制和系统处理废弃物等方面的关键问题,突出了使用催化剂的技术优势,并对催化剂在厌氧发酵中应用的未来发展趋势进行了展望。沼气的生产不仅使生物质资源得到深度开发和循环利用,而且实现了废弃物无害化处理及多层次的资源化利用,变废为宝、化害为利,对解决人类社会所面临的能源危机和环境污染具有重大的意义。     

英国尝试用奶制品废物发电

英格兰农村的一家奶制品公司近日安装了“BV奶制品”新系统，该系统用厌氧消化将制作奶油、牛奶和发酵奶制品的废弃物转变成电力，每年可以处理8万t的废弃物。在厌氧消化的自然降解过程中，产生沼气和二氧化碳，而这些生物气体被捕获后会供一个热电联厂燃烧，最终产生可再生的电力和热能。     

生物质气体燃料概述与展望

论述了生物质气体燃料的种类以及生产各种气体燃料的相应技术及其国内外发展概况和存在问题.生物质气化方面国内外有产业化实例;生物发酵制氢大多数处于实验阶段,关键是培育高效产氢发酵菌种、进一步提高系统的产氢能力、降低生产成本;厌氧发酵制取沼气生产技术比较成熟,在其生产过程中不消耗其它能源、没有环境污染、而且可降解各种有机废弃物,是目前最有希望的生物质能源之一.     

预均化堆放农业有机废弃物的厌氧发酵技术

沼气发酵无论是干法或湿法,就产能而言,都是效率较高的方式。在日处理量上沼气发酵较焚烧、填埋等方式较低,不能对大量的城市垃圾和农村农业废弃物进行快速处理,采用预均化堆放沼气干法发酵是解决这一难题的办法。采用堆放式沼气干法或半干半湿发酵技术可以大规模处理有机废弃物,解决农村农业废弃物量大和城市有机废弃物垃圾围城的问题。在对大量废弃的有机质原料进行堆放之初,预先把原料的pH值、CN调配和温度保持等因素进行初步控制,并预均化堆放,采用保温复膜厌氧技术是快速处理大量有机质废弃物,使其快速高效发酵产气的手段之一。沼气经过简单的提纯处理可以并入城市燃气管网,或用来发电。远离燃气管网的地方,沼气液化亦能让从业者获得可观的经济效益。      

大中型沼气工程保温增温方法研究

随着规模化畜禽养殖场数量增加,畜禽排泄物对环境的污染问题日益严重。为此,分析了温度对大中型沼气工程发酵的影响,提出了做好发酵装置保温,减少发酵过程能量流失,充分利用太阳能、沼气发电机组余热及生物质锅炉给物料增温,从而达到大中型沼气工程四季持续稳定运行目的。     

沼气发酵罐恒温系统设计

针对宁夏气温及出租车用气的需求，利用产气-产热-恒温-产气过程模型，设计了沼气发酵罐恒温系统。秸秆发酵产生沼气，沼气加压成天然气用于出租车用气，取部分沼气燃烧生成热量用于预热发酵料液，减少循环水管道散热损失、发酵罐散热损失。并和国内外大中型沼气工程中常用的热水循环加热法作对比。结果表明:沼气发酵罐恒温系统（罐外预热发酵料液的方法），减少沼气及其他能源的使用，所需的沼气用量是总产气量的15.3%。      

组合赋权法及ELECTRE-Ⅰ法在调控沼气发酵工艺中的应用

厌氧发酵生产沼气就是将有机废弃物“变废为宝”,达到减量化、无害化和资源化的目的,减少资源浪费及生态破坏。根据生物质特性、反应条件及其他因素构建了评价体系的一级指标,选取总固体浓度、碳氮比（C/N）、反应温度、pH值及外源添加剂作为二级指标,采用层次分析法（AHP）及熵权法相结合的组合赋权法确定了各二级指标的权;构建了基于ELECTRE-I法厌氧发酵参数优选模型,并优化沼气发酵的工艺参数,为科学调控沼气发酵工艺参数提供了理论依据。      

沼气工程残余物资源化利用研究

沼气规模化与工业化生产在解决能源问题的同时也产生了大量的发酵残余物沼液沼渣,国内外现有的沼液沼渣处理和利用方式不能及时、高效地消纳沼气工业化生产过程中所产生的大量沼液沼渣,由此产生了资源浪费和二次污染问题,已制约了沼气工业的发展。沼液沼渣富含植物生长所需的营养物质,是一种优质的有机肥。农田沼液沼渣暗灌工艺可快速、高效和大量地利用沼液沼渣,实现沼液沼渣的资源化利用。     

太阳能沼气反应罐温度控制系统的设计

将基于AT89C51单片机的温度控制系统应用于沼气的生产过程中,降低了不同季节的环境温度与太阳能的变化对沼气发酵的不利影响,实现了沼气生产中对太阳能的高效利用,提高了沼气反应罐工作的稳定性和持久性.为此,对沼气发酵最佳工作温度进行了分析,阐述了控制系统的工作原理,介绍了温度控制系统的主要硬件电路和软件程序设计.实验表明,系统稳定可靠,使用简单,能够满足利用太阳能生产沼气的要求.     

我国西南高原山区农村生活能源消费时空分布特征

为推动区域农村能源的有效供给和生态环境的良好发展，系统分析了1992—2017年西南高原山区农村生活能源消费变化的时空特征。结果表明，农村生活能源的消费总量和人均消费量呈现先升后降的阶段性变化特征（2008年达到最高），至2017年分别较1992年增加了3.64%和65.13%。煤、秸秆和薪材是农村地区主要的能源消费种类。随时间的推进，沼气、油、液化石油气、天然气、煤气和太阳能消费比例均有不同程度的提高，商品能源比例由1992年的30.05%增加到2017年的57.60%，体现出能源结构由传统的能源利用模式向多元化、优质化和商品化方向转变。能源消费强度的区域分布基本呈现北高南低的特征，能源消费结构也具有明显的区域差异性。因地制宜地采取商品、非商品能源多能互补的农村能源发展模式，重点推进秸秆、薪材等生物质能及太阳能的高效、清洁化利用，是促进西南高原山区农村能源可持续发展的必然选择。      

节能环保型生物质热风炉结构设计

针对现有热风炉存在热效率低、燃烧不充分和污染环境等问题，设计了一种节能环保型生物质热风炉，主要包括给料系统、燃烧系统、换热系统、除尘系统、箱体及控制部分。该节能型生物质热风炉能连续提供恒温、恒压和无尘的热空气，废热烟气排放无污染，可用于干燥和采暖，应用前景广泛。      

好氧堆肥技术发展现状与应用

好氧堆肥技术是畜禽粪便等固体废弃物处理的常用方法，但存在发酵设备不适用、发酵场面积大、发酵过程难调控、除臭成本高且自动化程度低等问题。介绍了现有好氧堆肥技术的实际情况和行业现状，并分析各堆肥技术优缺点，以期推动行业快速健康发展。