沼气的生态温室模式技术的介绍.docx

天津农学院课 程 论 文（2016—2017学年第一学期）题 目：沼气的生态温室模式课程名称 沼气综合利用工程 学生姓名 学 号 学 院 专业班级 2013级新能源科学与工程1班成绩评定 摘 要本文主要从沼气的日光温室生态模式的组成、原理及优点，模式结构布局和配套技术、等方面进行了简单的总结和阐述，并在能量的流动过程进一步介绍沼气的日光温室模式的特点。目的是进一步推广“畜—沼—棚—菜”的生态模式，实现农村沼气由单一的提供生活用能向生产生活用能的转变。特别是日光温室增温、补光、补气肥、提供优质有机肥等作用，可有效推动农业产业化和循环农业的发展,是农村沼气转型发展的有益探索。关键字：沼气；温室模式；配套技术引言自从进入20世纪以来，人类以前所未有的速度创造物质财富，极大地推动了社会文明的进步。但是，人们在努力的促进科学技术的发展和生产力水平的巨大提高之时，也时刻承受着严重威胁全人类生存与发展的人口剧增、资源浪费、环境污染、生态破坏等社会问题。农业作为国民经济的基础，是立国之本，“民以食为天”这句古话就体现出了农业发展的重要性。无论是立足于现实需求，还是着眼于未来发展需要，都必须做到合理开发自然资源，确保粮食的安全供应，有效维护生态环境，做到农业的持续发展。生产力的巨大提高都是以能源为基础的，当前，世界上的主要能源品是以石油等化石燃料为主，但是随着化石燃料的枯竭，对新的替代燃料的需求就日益紧迫。沼气作为一种新的可再生能源，不仅无污染，而且还能够使有机废弃物得到合理利用，并且随着用途越来越广，也越来越受到重视。如何把农业的可持续发展和沼气资源的开发有机的结合起来，研究者提出了多种方式，沼气的生态温室模式就是其中之一。基本概念2.1 农业生态系统指在人类的积极参与下，利用农业生物和非生物环境之间以及农业生物种之间的相互关系，通过合理的生态结构和高效生态机能，进行能量净化和物质循环，并按照人类社会的需要进行物质生产的综合体。2.2 沼气生态农业模式是指依据生态学原理，以沼气建设为纽带，将养殖业、种植业等有机组合在一起。通过模式各单元之间的合理布局和匹配，使得物质和能量实现梯级利用，从而使农业生产达到高产、高效、优质、低耗的目的，实现农业生产的生态化和可持续。2.3 模式组成主要组成部件有：沼气池、日光温室、畜禽舍。在此基础上还可以添加蚯蚓养殖槽等具有一定经济价值的内容。2.4 模式各组成部分之间的关系沼气池起着联结养殖与种植、生产与生活用能的纽带作用，处于核心地位。畜禽舍的家畜和家禽为沼气池提供发酵原料。产生的沼气用于为大棚增温及提供二氧化碳气肥的作用。沼液可以用于大棚内的植物的叶面肥和杀虫剂，还可以用来喂猪。沼渣可以用来作为有机肥，也可以用来作为蘑菇种植的基质。畜禽的呼吸产生的二氧化碳为植物的光合作用提供原料，为植物则为畜禽提供新鲜的氧气。图1 模式组部关系图3 优点3.1 通过模式单元之间的联结和组合把生产者、消费者、分解者结合起来，加强了物质循环利用，形成一个无污染和无废料的农业。养殖业与种植业以沼气为枢纽，紧密联系起来，形成一个完整的生产循环体系。3.2 模式中产生的沼气解决了农户日常炊事用能, 这在一定程度上减少了对煤或薪柴的使用，1m3沼气产生的热量相当于4.5 ～ 5kg 薪柴的热量,年产300m3 的沼气池产生的沼气相当于1 400kg薪柴的热量,节约的薪柴相当于0.16hm2薪炭林一年的生长量。从而减少了对森林、植被的破坏, 减轻了由薪柴、煤等燃烧产物对环境的污染, 减少水土流失。3.3 粪便中含有大量的病原体, 它可以通过多种途径污染水体、大气、土壤和植物,直接或间接地影响着人体健康。沼气发酵处理粪便使粪便达到了无害化效果。同时改变了农村粪便、垃圾任意堆放的状况,消灭了蚊蝇的孳生场地,切断了病原体的传播途径。3.4在新的生态环境中,生物获得了适于生长的气候条件,改变了北方地区一季有余, 二季不足的局面, 有效安置了农村剩余劳动力,改变了过去农民冬季无活干的现象, 提高了劳动生产率。 缩短养殖时间, 延长农作物的生长期,养殖业和种植业经济效益较高[1]。一个面积为350m2 的“四位一体” 温室大棚养殖业、种植业总的年纯利在1.3651万元, 根据2006 年辽宁省农业统计年鉴, 2005 年辽宁省朝阳市人均年收入为2 872.1元，一个三口之家的家庭年收入在8 616 元左右, 采用该模式获得的效益要比普通农户的效益增加了近1 倍[2]。5 模式结构布局图2 模式结构布局1—日光温室大棚种植区；2—管理房；3—玻璃钢沼气池；4—沼气管道；5—出料口；6—进料口；7—抽渣器；8—脱硫净化器；9—双头沼气灶具；10—沼气储气袋；11—沼液储存桶；12—沼气增温灯；13—灌水施肥