蔬菜类沼气厌氧发酵工艺条件及经济分析研究讲义.docx

蔬菜类沼气厌氧发酵工艺条件及经济分析研究 摘 要 随着能源紧张和环境污染问题的日益突出，本世纪全球直接面临着能源资源的匮乏导致的全球能源危机和一次能源消耗增长带来的日益严重的环境危机。我国正处于经济高速发展时期，能源消费的增长速度接近甚至超过了国民经济的发展速度，部分能源紧缺的趋势必将随着我国经济的快速增长日益加剧。同时，随着全球气候变暖和大气环境质量的急剧恶化，我国的环境污染问题也日益凸显。这些都必将制约我国未来的能源、经济、社会的发展。因此，如何寻求未来能源发展契机，缓解能源供需矛盾和有效控制环境污染是我国乃至全世界都在面临的两大难题。 沼气是一种可再生无污染的优质燃料，代替秸秆和煤，不仅可以减少一次能源的消耗，还有助于减少CO2、SO2等有害气体的排放。沼气技术用于处理畜禽粪便、工业有机废水、生活污水、城市有机垃圾等生物质废弃物可以得到最完全最彻底的利用，是我国目前大力发展的四大重点可再生能源项目之一。因此，合理利用生物质资源，发展沼气产业是缓解我国能源供需缺口、减少环境污染的有效途径，也是我国实现可持续发展的重要内容之一，具有重要的现实意义。 本文采用实验与理论分析相结合的方法,研究了可供农作物黄瓜藤发酵制备沼气的工艺参数确定和破碎能耗经济性计算的有效方法。本文的主要研究成果及结论如下: (1)介绍了农作物的主要破碎方式,对不同厂家生产的农作物秸杆破碎能耗进行了分析,在相同破碎出 力条件下,破碎粒度越小,能耗越高。工程实际中可根据不同粒径的需求,尽量降低破碎能耗。 (2)以常见农作物—黄瓜藤叶为原料，通过中温条件，连续投料的方式，研究了不同因素对黄瓜藤叶产气特性的影响。其中包括黄瓜藤的青枯比和活性污泥的投配率等因素，实验结果显示，黄瓜藤的新鲜度能有效影响厌氧发酵的产气总量和产甲烷气体量，同时也影响产气速率。 (3)通过添加不同投配率的活性污泥在中温条件下进行厌氧消化反应研究，投加污泥的方式是每天投加，通过分析反应过程中的产气总量、产甲烷气体量、pH等指标对投配率为5%，7%和10%的影响，用来探究厌氧发酵产气特性和稳定性能。 关键词：厌氧发酵 沼气制取 能耗分析 Vegetables biogas anaerobic fermentation process conditions and economic analysis  ABSTRACT With the increasingly prominent problems of energy shortages and environmental pollution, the whole world in this century has immediately experienced global energy crises cause by insufficient energy resources and an increasingly serious environmental crisis brought about by the growth of energy consumption. Our country is in the period of rapid economic development. Chinese growth rate of energy consumption is close to even higher than the speed of development in national economy. The trend of shortages in some types of energy will become increasingly serious with the fast increase in Chinese economy. Meanwhile, with global warming and sharply deteriorated quality of atmospheric environment, Chinese problems on environmental pollution are increasingly prominent. All these problems will undoubtedly restrict Chinese future developments on energy, economy and society. Therefore, China and even the world are faced with two big problems which are how to find the opportunities to develop