寒冷地区沼气稳定生产技术研究开发

【摘要】：随着经济的发展和人民生活水平的提高,我国畜禽养殖业飞速发展。陆续出现了一大批万头养猪场,千头养牛场,十万以及几十万羽的养鸡场,满足了人民群众提高生活水平的需求。但这也造成了畜禽粪尿的污染问题日益严重,已成为农村环境环境污染的主要污染物。就水体污染而言,全国规模化养殖业COD的排放量,已经超过工业和生活污水COD的总和。此外,目前大量畜禽粪便简单的堆放、利用方式,还会造成大气、土壤污染,并释放大量温室气体。 沼气技术被认为是解决畜禽粪便污染的最有效和最有前途的途径之一,近年来得到了快速发展。沼气工程不但可以解决畜禽粪便等养殖废物的污染问题,还可以通过沼气产品取得一定的经济效益。沼气工程所产生的产品,沼气、沼液和沼渣都具有很好的用途。沼气作为清洁能源,符合可持续发展的能源发展需要。尤其吉林省为贫能省,已探明的常规矿物质能源人均储量仅为全国平均值的13.2%。而我省作为农业大省和畜禽养殖快速发展区域,有充足的沼气生产原料。但由于地理气候原因,这项技术不能得到很好推广。 沼气技术经过数十年的发展,在我国南方已经比较成熟并得到了广泛应用,当前中国正在运行的畜禽场沼气工程平均产气率达0.4m3/(m3·d)。作为一种厌氧生物技术,当其反应温度低于10℃时产气装置就不能正常运行。寒冷地区由于冬季寒冷漫长,沼气生产存在产气率低、综合效益差等问题。这种状况限制了沼气技术的发展。为此,在寒冷地区如何合理开发利用沼气是一个急待解决的问题。 本课题的目标是开发一种在经济性和实用性上符合我国寒冷地区规模化养殖企业的沼气工艺设备,通过一定增保温措施,实现沼气生产在寒冷地区能够全年运行。我们做了广泛的调研,收集了大量资料,对现有的沼气发酵技术做了分析,进行方案设计,确定了生产工艺。该工艺在温度保障方面,应用了日光温室增保温、生物质能加热等设施。通过细致的计算,保证了增保温设计效果的实现。在反应器结构上,将以往水泥池改为钢质沼气发酵罐,并设计了利于高产气效率的结构。 在长春市农安县小合隆镇建设了工程装置。反应器容积100m3。该沼气发酵系统试验运行一年,工作正常:增保温措施能够起到设计效果,冬季能够达到中温发酵温度(20～25℃),实现有效的沼气生产。通过实验确定最佳运行控制参数。平均产气率为0.90 m3/(m3·d),通过对沼渣、沼液检测,可证明该工艺对养殖粪便无害化和资源化处理效果。 【关键词】：沼气 畜禽粪便 寒冷地区 增保温 钢制发酵罐
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：S216.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题研究背景9-11
• 1.1.1 国内规模化畜禽养殖的环境问题情况9-11
• 1.1.2 吉林省规模化畜禽养殖的环境问题情况11
• 1.2 能源问题11-12
• 1.3 沼气能源环保技术12-14
• 1.4 国内外技术现状14-16
• 1.4.1 国外发展情况14
• 1.4.2 国内发展情况14-15
• 1.4.3 寒冷地区发展情况15-16
• 1.5 研究内容、意义16-17
• 第2章 工艺开发17-25
• 2.1 工艺目标17
• 2.2 发酵工艺设计17-22
• 2.2.1 发酵工艺选取17-18
• 2.2.2 沼气发酵工艺流程18-21
• 2.2.3 沼气发酵工艺控制条件21-22
• 2.3 发酵罐的设计22-25
• 2.3.1 设计原则22-23
• 2.3.2 结构设计23
• 2.3.3 参数设计23-25
• 第3章 沼气系统保温增温技术研究25-31
• 3.1 保温增温方案确定25
• 3.2 保温增温设计25-31
• 3.2.1 日光温室保温增温设计25-29
• 3.2.2 其它保温增温设施29-31
• 第4章 沼气系统运行性能试验31-35
• 4.1 测试最佳净产能温度31-32
• 4.1.1 试验材料31
• 4.1.2 试验条件31
• 4.1.3 试验方法31
• 4.1.4 试验结果31-32
• 4.1.5 结果分析32
• 4.2 测定不同干物质浓度下沼气系统运行状况32-33
• 4.2.1 试验材料32
• 4.2.2 试验条件32-33
• 4.2.3 试验方法33
• 4.2.4 试验过程33
• 4.2.5 结果分析33
• 4.3 对畜禽粪便的处理效果33-35
• 第5章 效益分析35-37
• 第6章 结论与建议37-39
• 6.1 结论37-38
• 6.2 今后工作建议38-39
• 参考文献39-41
• 致谢41

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

厌氧发酵技术工厂化生产沼气的现状及展望    孙孝政,夏吉庆,田晓峰

畜禽养殖业废弃物的环境问题及其治理方法    田宁宁,李宝林,王凯军,杨丽萍

规模化养猪场废水处理工艺的研究    杨朝晖,曾光明,陈信常,杨霞

畜禽养殖场沼气工程建设的思考    周昱,阳作锋

2020年世界能源前景    孙孝仁,孙怡玲

中国沼气技术发展与展望    王锡吾

大中型沼气工程技术讲座(一) 厌氧发酵及工艺条件    田晓东,强健,陆军

我国集约化畜禽养殖场粪便处理利用现状及展望    李庆康,吴雷,刘海琴,蒋永忠,潘玉梅

畜禽粪便对环境的污染及资源化途径    董克虞

中国北方寒冷地区沼气的综合开发利用    刘树民,韩靖玉,岳海军

利用畜禽粪便为原料生产优质厌氧发酵液工艺条件的研究    姚燕

畜禽粪便厌氧发酵液产品的开发及其防虫特性试验研究    李改莲

规模化干法沼气发酵技术及装备的研究与示范    赵国明

农村生态环境形势及生态农林业循环经济发展模式的导入(英文)    苏建兰;林诗文;刘娜;

能源植物的研究现状与发展前景    郭平银;肖爱军;郑现和;尚会芹;

秸秆原料C/N比调节对沼气产气状况的影响    张昌爱;刘英;黄萌;袁长波;王艳芹;

集约化奶牛场污水磷污染指数的测定    王会群;高腾云;傅彤;李改英;刘博;

构建我国农业循环经济体系刍议    马淑琴;

中国农业面源污染的现状及对策    黄晶晶;林超文;陈一兵;张庆玉;

湖北省发展能源农业的优势与对策    杨新笋;张琳;程航;周宏;黄钺;雷剑;张似松;

沼肥研究与开发前景    邹长明;刘正;余海兵;汪建飞;

畜禽养殖业导致环境污染的现状及防治对策    杨梅;田尧;

农村沼气发酵温度控制技术及经济性分析    项阳阳;高正阳;李仕平;欧炜;黄哲平;薛圆圆;

沿巢湖地区沼气能源规模化生产利用模式的探讨及生态效益分析    张庆国;杨书运;吴朝;李鉴清;朱雅莉;

水平潜流人工湿地中植物种类和停留时间对处理猪场废水能力的影响    魏翔;缪幸福;

促使昆明市农业经济发展方式向低碳转变之研究    陈云进;

城市绿化垃圾资源化利用和无害化处置技术研究进展    周智慧;毛飞君;赵晓联;

农村面源污染的危害与治理对策分析    徐国梅;

牛粪尿有氧堆肥最佳工艺参数的筛选    马君;

牛场沼气工程设计中的关键问题初探    田宁宁;钱靖华;余杰;

畜禽废水的处理方法及畜禽养殖的清洁生产    傅学起;谭海周;

光合细菌在饲料中的应用研究进展    金梅;刘磊;唐湘华;徐国良;李俊俊;黄遵锡;

重庆市三峡库区适用污水处理工艺与技术探讨    熊勤;江开伟;

东海陆坡海底滑坡识别及致滑因素影响研究    胡光海

湖南省畜禽养殖场粪便污染治理意愿及其环境成本控制研究    武深树

循环农业发展研究    刘倩

利用两种大型海藻制备生物能源的探索研究    冯大伟

石灰氮对堆肥化过程中牛源致病性大肠杆菌抑制及对堆肥化效果影响    斯木吉德

猪粪堆肥中钝化剂对重金属形态转化及其生物有效性的影响研究    何增明

中国农村户用沼气区域适宜性与可持续性研究    陈豫

沼气高效厌氧发酵的条件及产气效应研究    楚莉莉

河流型饮用水水源地安全保障体系构建及实证研究    杜大仲

水解酶预处理对城市有机生活垃圾厌氧消化的影响    李建昌

猪粪农用对土壤—小麦系统中镉迁移的影响    翟静雅

沼气发电机冷却水预热沼气进料池系统的研究    康锡龙

热带地区连续培养亮斑扁角水虻（Hermetia illucens L.）和生物转化猪粪研究    杨森

利用亮斑扁角水虻转化畜禽粪便工艺条件的优化及应用    平磊

亮斑扁角水虻三个品系的生活周期及其对畜禽粪便转化效果的比较    周芬

湖北省农村沼气产业化发展模式与对策研究    刘莹玉

沼气在无公害蔬菜中的应用研究    王路易

沼液作为生菜、柑橘叶面肥的试验研究    袁怡

沼渣利用下温室番茄及土壤环境对水氮耦合的响应    谢景欢

养猪业循环经济生态产业链耦合机制研究    王培成

农业废弃物资源化综合利用途径探讨    胡明秀

厌氧消化残留液中游离氨基酸含量的测定    孟庆国，张铁垣

畜禽养殖业污水控制与粪污资源化利用    井艳文,李军,潘安君

集约化养殖对环境的危害与预防措施    季明,吴长征

厌氧发酵液中硫化物的快速分光光度法测定    孙世荣,张明荣

白菜施沼液效应初报    蒋华,石远奎,王忠义,黄天容

21世纪能源结构与可持续发展问题    宋家树

水稻、玉米应用沼液的效应效果    王跃贵

沼液浸种和施用对玉米产量影响初探    刘富春,朱飞,王安洪

沼液浸种的技术要点及注意事项    王宁堂

厌氧发酵液的抗病防虫机理及其应用技术研究    李正华

新型高效户用沼气发酵装置试验研究    王学涛

畜禽粪便厌氧干发酵处理搅拌反应器的研究设计    甘如海

畜禽粪便高温厌氧干发酵关键参数优化研究    何丽红

德国沼气工程技术及其在中国的应用前景    Markus Dicke;

台州市首处大型沼气工程在温岭市建成    许式文

沼气工程产业化发展的正确途径    顾树华;

中国“产业沼气”的开发前景看好    

畜禽养殖场沼气工程建设的思考    周昱,阳作锋

养殖场沼气工程技术    王淑燕

循环利用的典范:欧洲沼气工程    赵军;田博;汪国刚;

实用性低维护沼气工程的研究与应用    王永智;阳运春;王建;

德国沼气工程技术及其在中国的应用前景    Markus Dicke;

加快沼气工程建设是我国农村能源发展战略的重要组成部分    王海

大型养鸡场沼气工程浅析    张海青;杨慧云;高倩;

纯秸秆中高温高浓度发酵工艺制取沼气新技术    李砚飞;姚旭华;潘炳忠;代树智;

秸秆沼气工程工艺参数探讨    段娜;林聪;侯锦;赵凯;赵廷庄;

畜禽养殖场沼气工程厌氧消化技术优化分析    韩芳;林聪;

浅析我国发展秸秆沼气的必要性与可行性    刘德江;饶晓娟;刘永刚;邱桃玉;

万头奶牛场沼气工程设计与研究    曹成茂;吴扬;刘伟伟;杨智良;伍德林;杨迎春;

沼气工程技术的现状与发展趋势    吴兆流;

坚持技术创新,走规模化和工业化发展之路    唐兵;

沼气的综合利用技术和发展前景    王滨杰;贺立三;贾兵;

中国生物质能源(沼气)工程研究与前景展望    裴建川;张亦斌;张文;冯磊;陈伟芬;

沼气工程建设促富宁生态改善    熊仁武

上海开建规模化畜禽养殖沼气工程    楚慕

我国自主创新干法沼气工程    记者 王海蕴

小沼气产生大效益    通讯员 吕昌明 杨勇 太兵

沼气使用率覆盖率全国第一    本报记者 周月光

南雄掀起沼气工程建设高潮    特约记者 刘小弘

浮山村官进行沼气工程培训    记者 靳淑琴　通讯员 王二明 席绍华 高生芳

豫一污水沼气工程获评“环保示范”    特约记者 王景春

我市大力实施农村沼气工程    詹学明　记者 周庆霞

凤凰镇百姓日子好滋润    本报记者 董学宏　通讯员 王刚 张振吉

秸秆沼气厌氧发酵的预处理工艺优化及经济实用性分析    宋籽霖

规模化养猪场沼气工程发展的影响因素研究    林斌

农村沼气生态校园模式及其综合效益评价研究    王兰英

沼气高效厌氧发酵的条件及产气效应研究    楚莉莉

畜禽养殖污染防治的沼气技术采纳行为及绿色补贴政策研究    彭新宇

可再生能源领域CDM项目开发的关键问题研究    刘尚余

基于生命周期理论的畜禽养殖跨介质污染防治技术评估    程璜鑫

气候变化对中国农林生物质能的区域影响研究    马占云

厌氧发酵技术处理餐厨垃圾产沼气的研究    张存胜

沼液对土壤改良作用研究    李文涛

联户秸秆沼气工程工艺和模式的研究    卢金

太阳能沼气工程无线监测系统设计    薄军

沼气发电机冷却水预热沼气进料池系统的研究    康锡龙

河北省磁县沼气推广应用研究    李常伟

基于智能鸡舍的太阳能沼气工程的技术研究    赵梅娟

重庆市生物质能沼气化有效利用技术研究    管军伟

基于投入产出的浙江省江山市联户沼气工程发展研究    倪丹成

小型立体组合式沼气工程的创建及效果的研究    张燕

畜牧养殖厂中沼气工程设计及应用研究    李强

江苏省规模化养殖场沼气工程效益实证分析    孙淼