太阳能沼气技术到底怎么样

太阳能沼气技术到底怎么样
太阳能沼气技术到底怎么样

太阳能沼气技术到底怎么样
沼气发生技术不是什么高科技,应用广泛,可谓“成熟”.所谓太阳能沼气技术,不过是可以部分利用太阳光线加热,加速发酵过程.不过,根据发酵过程的特点,一个成熟的连续工作的发酵池,不太需要辅助加热.所谓太阳能沼气技术的优势,不在于采光加热,而在于土建工程小,成本低.但单池反应,可能产气能力不足,不能保证持续使用.
以下是厂家网站介绍,原理上没有多大水分：
中国的户用沼气利用技术在世界上一直处于领先水平.从国内看,传统沼气装置主要使用混凝土浇制而成, 其结构及施工技术虽然经过多年改进,日臻完善,但仍然存在建池工期长、施工工艺复杂、日常管理不便、维护成本高等问题.
农村户用沼气池产品在国内、国际市场都有巨大的潜力,对东南亚地区、南美及非洲国家的农村都适用.我国曾组织技术人员到10余个发展中国家进行农村沼气池建造的技术援助,均得到各受援国家的高度重视和欢迎,2005年中国援建柬埔寨30套农村户用沼气池示范工程竣工,受到柬埔寨政府的高度评价.
移动式太阳能沼气发生器是北京清大华美环保节能技术研究院（www.11199.cn）太阳能沼气工程研究课题组研制出的最新专利产品（专利申请号：200720169521.5）,由太阳能集热装置和沼气发生器两部分组成,采用干式发酵技术,具有产气速度快、产气量大、使用维护方便等优点.
一、太阳能集热装置
主要由太阳能集热器、导热管组成.太阳能集热器是一种集热装置,根据需要可拼装组合成不同采光面积的集热系统,它的主要用途是用来收集热量后与其配套装置进行热交换,集热器是主要的吸热部件,通过大量采光,把吸收的太阳能转变成热能,经过导热管输送到沼气罐,提高罐内温度,从而达到一年四季均可使用的最佳效果.
二、沼气发生器
沼气发生器是由有机纤维布和无机复合材料精制而成,设有出气孔、进出料口等,壁厚2-6cm,拉伸强度为93.5pg,弯曲强度100mpg,有很强的机械强度和延伸率,大大超过了传统地下沼气池的强度.型号分别有4m3、6m3、8m3、10m3、12m3等多种规格,可满足不同地区、不同家庭的需求,采用干式发酵技术,产气快,产气量大,彻底改变了传统地下沼气池建设成本高、占地面积大、建设周期长、冬季不产气等诸多难题,装一次料可连续产气150—180天,像液化气一样方便,既干净又环保,寿命可达20年左右.
三、沼气发酵原料的配备及产气原理
1．原料配备
农村可用作沼气发酵的原料很多,最常用的是人畜（猪、牛、羊、马、鸡、鸭）粪便及各种农作物秸秆（稻草、麦草、玉米秸、油菜、大豆、花生秸）,各类青杂草、烂菜叶、水葫芦、废渣、废水（酒糟、制豆腐的废渣水）等.
2．沼气发酵原料的类型及特性
根据沼气发酵原料的化学性质和来源可分为以下几类：
A、富氮原料；富氮原料主要指人畜粪便,这类原料含有较多的低分子化合物,氮素的含量也较高,其碳、氮比一般都小于25:1,因此不需预处理,发酵周期短,分解和产气速度也比较快,是目前农村沼气的主要原料.
B、其他类型原料：有机废物,包括各种废渣废水,如酒糟、制豆腐的废水、生活污水和有机垃圾,各类秸秆、青草、杂草及水生植物等,其组织较软极易被微生物分解利用.
C、沼气常用原料产气特征与温度的影响：原料产气特性是沼气发酵的一个重要技术参数.沼气发酵原料的种类很多,由于各自的化学成分不同,每种原料的产气特性也不同,包括原料的产气率和产气速度,不同原料不同温度下的产气量见下表：
原料名称
中温15－25℃
常温6－15℃
猪粪
0.45-0.76
0.25-0.30
牛粪
0.30-0.68
0.20-0.25
人粪
0.43-0.71
0.25-0.30
青杂草
0.44-0.73
0.20-0.25
3.产气原理
第一阶段,水解阶段：将不溶解的有机化合物和聚合物通过酶法转化为可溶解的有机物；
第二阶段,酸化阶段：将第一阶段的有机物发酵为有机酸；
第三阶段,甲烷化阶段：由有机酸发酵产生甲烷.
四、沼气原料的产气速率
产气速率是指在适合的发酵条件下,原料产生沼气的速度,一定时间内的沼气产量占总产量的百分数来表示,产气速率的大小与原料自身成分性质等内因有关,同时也受发酵条件和接种物沼气发生器等外因的影响.正确掌握原料的产气速率,对合理配料和日常管理都具有重大意义.
常用发酵原料的产气速率（占总产气量的百分比）
原料名称
发酵时间
10
20-30
40-50
60-70
80-90
人粪
40.7
81.5
94.1
98.2
98.7-100
猪粪
46.0
78.1
93.9
97.5
99.1-100
牛粪
34.4
74.6
86.2
92.7
97.3-100
各类杂草
----
30.3-47.7
78.3-88.7
93.2-96.7
98.9-100
麦草
18.8
30.8-53.7
78.3-88.7
93.2-96.7
98.9-100
各类有机垃圾
10.08
29.4-45.7
77.5-85.3
94.7-97.9
98.8-100
五、沼气发酵的条件及接种物对同类原料产气量的影响
沼气发酵是一个生物化学过程,若不具备相应的条件将得不到沼气或得到很少.
A、严格厌氧条件：沼气发酵微生物包括产酸菌和产甲烷菌两大类.产酸阶段的产酸菌（不产甲烷菌）大多数是厌氧菌,还有一部分为好氧菌和兼性厌氧菌,而产气阶段的产甲烷菌是专性厌氧菌,不需要氧,氧对产甲烷菌反而有毒害作用,因此,必须创造良好厌氧条件.沼气的两大类型菌构成了一个复杂的生态系.当沼气发酵启动或新料装入发生器时,带进了一部分氧,但由于在密封的发生器内,好氧菌和兼性厌氧菌的活动迅速消耗这部分氧,从而创造了良好的厌氧条件.
B、接种物：有机废物在厌氧分解产生甲烷的过程中是由多种沼气微生物来完成的.因此,在沼气发酵中,加入足够的所需微生物作为接种物（俗称菌种）是极为重要的,沼气接种物对同类原料产气量的影响详见下表：
原 料
接种量%
沼气产量（毫升）
甲烷含量%
人粪50克
10
1435
48.3
人粪50克
20
3085
55.2
人粪50克
50
10093
69.3
人粪50克
150
16030
87.2
移动式太阳能沼气发生器的十大优点
1．技术先进：干式发酵技术,产气速度快,产气量大；
2．设计科学：球形设计,由两个半球体组成,隔热、保温效果好,占地面积小,装料、出渣方便；
3．密封性能好：气密性好,不渗水、不漏气、耐腐蚀、耐老化,维修保养方便；
4．力学性能好：抗震、耐压,地面冻结可能会损坏地下混凝土沼气池,而玻璃钢产品具有一定的弹性和抗拉伸性,不会被冻土挤裂,适宜北方寒冷地区使用；
5．产气率高：玻璃钢材料的导热系数为1.42KJ(m/h),混凝土的导热系数为5.44KJ(m/h),保证了较高的产气率,产气率和贮气量提高30%左右；
6．自动脱硫：自动脱硫器、气水分离器可在反应过程中自动除去二氧化硫和水蒸气,最大限度地提高了甲烷的纯度,使热值增高,（约8000大卡/m3,纯甲烷8600-9500大卡/m3）；
7．防结壳技术：传统地下沼气池由于设计上的原因必须靠人工搅拌,防止液料结壳,而沼气发生器设计科学合理,彻底解决了这一难题；
8．安全系数高：自动稳压、配有安全阀、气压表、自动减压阀、自动排气阀,安全可靠；
9．强度高、重量轻、安装简单：可叠装,搬运方便,地上安装,即安即用,不受地理条件限制,便于移动；
10．成本低、使用寿命长：每套生产成本在350元-400元之间,使用寿命可达20年左右.
产品技术成熟度及持有属性
2005年海南省、河北省南北两地建立“沼气发生器”示范工程,均取得良好效果,受到当地政府和农户的好评.
截至2006年12月沼气发生器已在北京、河北 、山西 、四川、云南、海南、江西等地推广使用,取得良好效果,深受当地政府主管部门及农户的好评.