生物质沼气技术精选(九篇)

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第1篇：生物质沼气技术范文

一、科学确立发展思路

全面贯彻落实科学发展观，把生物质能源建设摆上政府重要工作日程，以加快转变经济发展方式为契机，以“纤维乙醇、大中型沼气、沼气发电”为突破口，按照“科学规划、分步实施，因地制宜、突出重点，培育龙头、创新技术，总结经验、扩张规模”的基本思路，利用法律、经济、行政的手段，以河南天冠集团等骨干企业为依托，积极建设南阳国家级生物质能等新能源高技术产业基地，构建世界一流水平的企业研发技术平台，集中力量突破一批关键核心技术和重大工艺设备，完善配套政策，加大政府支持力度，创新支持模式，培育一批具有自主知识产权、核心竞争力强的生物质能源龙头企业，做大做强河南省生物质能产业。

二、完善法律法规和政策

一是制定《农作物秸秆综合利用管理办法》。要从保护自然生态环境的高度，把《农作物秸秆综合利用管理办法》上升到省级法律层面，以利于坚决杜绝秸秆焚烧问题，也为生物质能企业收购秸秆时防止农民乱涨价打好基础。二是制定河南省《生物质能源中长期发展规划》。根据国家相关法律法规，结合客观实际，对河南省生物质资源开展调查摸底，确立全省生物质能源建设的指导思想、基本原则、目标、发展重点、配套政策及措施，为下一步科学发展提供依据。三是分别制定秸秆纤维乙醇、生物质沼气、沼气发电等政府支持政策。四是支持沼气发电进入国家大电网，落实好国家投资补贴和税收减免政策，创新补助资金使用方式，提高财政资金使用效率。

三、加大政府支持力度

一是支持城市公交汽车使用沼气替代汽油。二是对于生物质能企业给予“零”税率政策，比如对于秸秆收集、地沟油收集等中介组织给予免税待遇。三是加大“省可再生能源发展专项资金”数额，其增加幅度应不低于河南省经济增长速度。四是建立政府引导和大型生物质能源企业参与的投入机制，积极吸引民间、社会等资本向生物质能产业投资，形成多渠道投融资发展格局。五是进一步提高生物质能发电的上网电价，其中包括养殖场沼气发电、秸秆沼气发电和秸秆直燃发电等。

四、积极开展对外交流与合作

充分用好国际国内两个市场、两种资源。一是积极承接国内外生物质能企业项目和技术转移，引进世界一流技术设备，进行消化吸收和再创新，提高生物质能企业技术装备水平。二是加强国际交流与合作。拓宽交流渠道，采取多种方式，加强同世界一流技术水平的生物质能企业交流与合作，建立起相对稳定的交流与合作渠道。三是引进一批具有国际领先水平的学科带头人、杰出学者。加强生物质能领域领军人才、核心技术研发人才培养，加速构建一支高水平的生物质能发展人才队伍。

五、搭建国内外一流技术研发平台

一是搭建国内外一流企业技术研发平台。支持企业与国内外最高水平的大学、科研单位和企业开展联合与合作，搭建一流水平的企业研发平台，建立起以企业为主体的技术创新体系。二是设立生物质能重大技术专项。支持生物质能基础理论研究和应用技术研究，优化生产工艺，引导人才、资金、技术等要素资源向优势企业积聚，提高能源利用效率和企业经济效益。三是成立河南省生物质能产业技术创新联盟。建立由包括纤维乙醇、大中型沼气、生物质发电、生物柴油等企业、相关大学、科研单位参加的，以企业为主体、市场为导向、产学研紧密结合的河南省生物质产业技术创新联盟，对生物质能关键核心技术进行长期、持续的研究，力争取得重大突破。

六、实施大企业、大项目带动战略

一是重点支持河南天冠集团公司做大做强，引领产业技术升级，着力提高燃料乙醇生产能力、综合利用能力，在国内率先实现纤维乙醇产业化规模生产。二是积极争取把生物质能项目列入国家碳减排计划，特别是农村大型养殖场沼气发电、城市垃圾沼气发电等项目。三是结合新型农村建设和村容村貌整治，建设大中型沼气项目，打造“养殖—沼气—发电—沼气渣肥田—农作物—养殖”循环经济发展模式，降低沼气企业运行成本，也让农民用上便宜的沼气。四是支持生物质能企业开展横向联合、兼并与重组，培育大型龙头企业和国内外知名品牌，形成大中小生物质能企业和原料收购中介紧密结合、相互配套、协调发展的格局。

七、加强人才队伍建设

第2篇：生物质沼气技术范文

一、多能互补的必要性

数据显示，我国60％左右农村人口仍然靠传统的秸杆和薪材等解决能源问题。全国农村每年直接消耗的各种能源相当于5.6亿吨标准煤，占全国总能耗的一半左右。发展新能源已成为改变农村能源使用结构，减少环境污染以及促进农村社会和谐发展的重要手段。然而，农村新能源到底该向何发展，发展中要解决哪些问题?

农村新能源主要包括沼气、太阳能、风力发电、微小水电、生物质能这几个方面。现阶段农村能源应该多种形式并存，不同的地区应根据自身的特点，确定适合当地经济发展水平的发展方向和发展重点。

在谈到农村新能源利用时，国务院发展研究中心研究员周宏春教授提出了“四位一体”和“五配套”的概念。“四位一体”，就是以太阳能为动力，以沼气为纽带，将种植业和养殖业结合起来，在全封闭条件下将沼气池、猪禽舍、厕所和日光温室等一体化。

“这样既解决农村的能源供应，改善农民卫生和生活环境，又可以减少农作物和蔬菜生长中农药化肥的使用量，提高食品品质和食品安全。”“五配套”模式，是建一个沼气池、一个果园、一个暖圈、一个蓄水窖和一个看营房，实行人厕、沼气、猪圈三结合的立体养殖和多种经营系统。

农村新能源代表着未来能源利用的方向，发展前景是很好的。但是，一些地区受技术水平制约，影响了农村新能源技术的推广使用。此外，随着农村养殖户的减少，沼气的替代能源问题也是需要考虑的。拿沼气发展来说，要跳出为沼气而建沼气池的单纯观念，将推广沼气与养殖、种植相结合，打造“养殖一沼气一种植”的模式，促进经济增长方式的转变，达到“三沼(气、渣、液)”综合利用，增加农民收入的目标。

总之，农村能源的发展应坚持“因地制宜，多能互补，综合利用，讲求效益”。“特别是要重视发展生物质能技术及其产业。”农村能源行业协会会长朱明强调说。具体来说，就是大力发展以秸秆、稻草等这些原料丰富、取材容易的生物质能，以及清洁的太阳能、风能、微水电等可再生能源，同时通过改革炉具等措施提高能源利用效率，以实现农村地区社会经济的可持续发展。

国家发展改革委副主任解振华表示，未来我国将有序推进以秸秆为主要原料的生物质能源。为缓解资源能源约束，发展循环经济，保护环境，应对气候变化，我国将大力推动农作物秸秆在农业领域的循环利用，积极发展以秸秆为原料的加工业，有序发展以秸秆为原料的生物质能源。

二、生物质产业和技术在各国的发展概况

生物质产业已受到了国际社会的广泛关注，许多国家制定了促进生物质产业发展的相关政策，并投入了大量的资金用于研究开发和推广应用。由于生物质能作为可再生能源仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源，因此它在整个能源系统中占有重要的地位。近些年来，开发利用生物质能成为当前国内外广泛关注的重大课题，既涉及农业和农村经济发展，又关系到国家的能源安全。作为经济快速发展的中国，大力开发新型可再生能源已经是国家发展的重要战略，因此开发利用生物质能这一课题，有利于中国开拓新能源，并且能够缓解能源供需矛盾，也是解决“三农”问题，保证社会经济持续性发展的重要任务。

生物质能的利用分为两种：直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等；间接作为燃料的有农林废弃物及藻类等，它们通过微生物作用生成沼气，或采用热解法制造液体和气体燃料，也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计，每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440～1800亿吨(干重)，其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3～8倍。但是尚未被人们合理利用，多半直接当薪柴使用，效率低。影响生态环境。

现代生物质产业是利用农作物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物等可再生或循环的有机物质为原料，通过TA性加工转化生产化工产品、生物质燃料和生物能源以及生物质产品的一个格外引人关注的新兴产业。生物质既是可再生能源，也能生产出上千种的化工产品，且因其主要成分为碳水化合物，在生产及使用过程中与环境友好、又胜石油能源一筹。

目前我国的秸秆产出量已超过7亿吨，折合成标煤约为3.5亿吨，相当于7个神东煤田，全部利用可以减排8.5亿吨二氧化碳，相当于2007年全国二氧化碳排放量的1／8。随着国家明确提出到2015年秸秆综合利用率在80％的行动目标，我国秸秆资源化驶入快车道。以“秸秆能源”为代表的生物质能利用，在大力发展低碳经济的背景下，进入人们的视野。

目前。世界上较为成熟、可规模化开发利用的生物质技术主要集中在发电、固化成型燃料、沼气和液体燃料等方面。其中，生物质发电在发达国家已受到广泛重视，2005年全世界生物质发电的装机容量约达5000万千瓦，主要集中在北欧和美国。

生物质固化成型燃料在发达国家通常用来替代煤、燃气等作为民用燃料进行炊事、取暖，或用于区域供热和发电等。美国和欧洲一些国家的生物质成型燃料产品已进入商业化阶段，并相应开发了专用炉具；泰国、印度、越南、菲律宾等国也建成了一些生物质成型燃料生产厂，逐渐进入了规模化生产阶段。

沼气技术已经在有些国家普遍应用，欧洲和印度等地已建设了大量的户用沼气和大中型沼气工程。截至到2003年底，德国的大中型沼气工程总数已超过3000个，大多采用以畜禽粪便和秸秆为主要原料的厌氧消化工艺，机械化和自动化程度很高，生产出来的沼气主要用于发电。

生物液体燃料已实现规模化生产和应用。2005年，全世界生物燃料乙醇的总产量约为3000万吨，主要集中在巴西和美国；生物柴油总产量约220万吨，主要集中在德国。巴西以甘蔗为原料生产燃料乙醇，2005年的消费量为1200万吨，替代了当年汽油消费量的45％；美国主要利用耕地多、产量大的玉米为原料，同时积极发展纤维素制取燃料乙醇技术。欧盟对生物燃料也很重视。主要以大豆、油菜籽和回收的动植物废油等为原料生产柴油，2005年原欧盟15个成员国年产量约200万吨，占世界总产量的90％，其中德国年产量约为150万吨。

三、中国生物质产业的发展情况

中国农业生物质资源主要有农作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工业副产品和能源作物等，资源丰富，产业发展潜力巨大。农业生物质具有资源种类多，分布范围广的特点，可转化为电力、燃气和液体燃料等多种商品位能源。

一直致力于生物质能研究的中国农业大学石元春院士认为，以秸秆为原料的现代能源是一个新兴产业。在当今发展清洁能源应对全球气候变暖的大形势下，秸秆迎来了 一个发展现代能源产业的重大机遇。

根据最新资料和有关专家预测，我国秸秆目前的用途是：还田15％，饲料16％，工业原料3％，薪柴50％和露地焚烧16％。也就是说，目前秸秆中的66％，约6_7亿吨是用于能源的，具有替代2.4亿吨标煤和减排5.8亿吨二氧化碳的能力。

秸秆还田、秸秆饲料、工业原料和薪柴的利用属于传统产业提升，而以秸秆为原料的现代能源是一个新兴产业。据了解，秸秆能源在欧洲发展已经有30多年，特别是北欧的丹麦和瑞典，秸秆发电和颗粒燃料的技术成熟度和商业化程度最高。

1、农作物秸秆

2004年我国小麦、玉米、稻谷、棉花、大豆、薯类、油料等主要农作物产量达4.69亿吨，秸秆产量约为5.96亿吨。预计到2020年我国主要作物的秸秆总量将达到8亿吨左右。其中，约有50％左右农作物秸秆用作农村居民生活用能，由于采用传统的燃烧方式，效率低下；我国以甘蔗渣及稻壳发电为应用方式的生物质燃烧发电已得到初步应用，总装机容量达800兆瓦；固化成型燃料技术已初步形成了研究、开发和应用同步推进的良好势头；以秸秆过腹还田、粉碎还田和生产有机肥还田的技术已形成一定应用规模；以秸秆为主要原料生产生物质材料的技术研究已经起步。

目前我国秸秆能源化主要有直接作为农村生活燃料、秸秆气化、压块替代煤炭燃料以及秸秆发电这几个途径。其中秸秆气化、压块替代煤炭燃料和秸秆发电已经在不少地方进行了探索和推广。

发展秸秆颗料燃料产业前景广阔。中国现年消费煤炭26亿吨，其中中小锅炉用约10亿吨，是温室气体排放大户，如果采用秸秆颗粒燃料替代，减排效益不可低估。

在中国，截至2007年底，核准的生物质直燃发电项目约百个，装机容量2500兆瓦，建成投交并网发电的项目总装机容量400兆瓦以上。截至2008年底，中国国能生物质发电集团已有10个30兆瓦和7个12兆瓦的生物质电站正在运营，其中单县电站装机容量30兆瓦，年发电2.2亿千瓦时，可替代8.7万吨标煤的燃煤，减排18万吨二氧化碳，农民年新增收入6000万元和获得1000多个工作岗位。秸秆直燃发电的技术和设备已经可以全部自主与国产。

秸秆能源产业还将为农民带来增收的机会。以每吨秸秆农民可获250至300元算，全国4亿吨能源用秸秆就能获得1000亿至1200亿元。计划2012年达40亿元。此外，农村的能源中，由烟熏火燎烧薪柴到烧颗粒燃料，能效可以提高2～3倍，能源消费质量也将显著提高。

2、能源作物

能源作物指经专门种植，用以作为能源原料的草本和木本植物，如甜高粱、甘蔗、木薯以及油菜等。全国未利用土地总面积为24508.79万公顷，其中有6020.56万公顷土地资源可供能源作物的开发种植。另外，每年还有约900万公顷不同类型的季节性农闲地，可以种植能源作物。

3、生物液体燃料

我国已建设了以陈化粮为原料生产燃料乙醇的示范工程，分别在6省市进行示范，燃料乙醇年生产能力已达102万吨。在非粮食作物生产燃料乙醇方面也取得了一定进展，已培育出适应盐碱地种植的“醇甜系列”杂交甜高粱品种，并建成了产业化示范基地；培育并引进了多个优良木薯品种，平均亩产超过3吨；育成了一批能源甘蔗新品系和能、糖兼用型甘蔗品种，并筛选出了适合甘蔗清汁发酵的菌株和活性干酵母菌株。

此外，我国已对利用菜籽油、棉籽油、乌桕油、木油、茶油和地沟油等原料生产生物柴油的技术开展了研究，目前已有年产10万吨生物柴油的生产能力。我国在双低油菜与杂种优势利用的结合上已达到国际先进水平：在油菜、油葵等主要作物上已开发出高含油量品种，含油量高达51.6％；为了不与食用油和工业用油争原料，还开发了利用麻疯树果实、黄连木籽等能源作物生产生物柴油的技术，初步具备了商业化发展的条件；在利用季节性农闲地种植油菜生产生物柴油方面具有很大潜力。

四、生物质产业在中国未来的前景

以生物质为原料生产绿色能源和环境友好产品是人类实现可持续发展的必由之路，已成为世界科技领域的前沿。随着经济的发展和社会的进步，世界各国将会更加重视环境保护和全球气候变化问题，通过制定新的能源发展战略、法规和政策，进一步加快生物质产业的发展。

从目前生物质的资源状况和技术发展水平看，今后发展的主要趋势是发电、供热、生产液体燃料和生物质材料等。最近20多年来，生物质技术发展很快，产业规模、经济性和市场化程度逐年提高，预计在2010～2020年间，大多数生物质技术可形成较强的市场竞争力，在2020年以后将会有更快的发展，并逐步成为主导产业。

生物质产业正成为朝阳产业。在中国发展生物质产业具有深远的意义，不仅有利于解决资源、能源短缺和环境污染问题，更是解决好“三农问题”、加快社会主义新农村建设的战略举措。中国政府高度重视生物质产业的发展。已经研究制定了一系列促进生物质产业发展的相关政策。

加强生物质技术研究与工程集成，在固化成型、燃烧、沼气、燃料乙醇、生物质材料等方面的关键技术研究和装备开发方面取得突破性进展，创新一批具有自主知识产权的技术和产品；推广一批先进的生物质工程技术；建成一批生物质产业化示范工程；开展我国农业生物质资源现状调查，初步查清我国生物质资源的拥有量和分布情况，建立生物质资源数据库，促进我国农业生物质产业的形成与发展。

全面推进生物质工程科技创新，在生物质能源转化和材料利用等方面达到国际先进水平，部分技术达到国际领先水平，增强我国农业生物质产业的国际竞争力。提高生物质能和产品在能源消费中的比重，通过生物质利用解决农村生活燃料短缺问题；基本实现农业废弃物的资源化利用，促进我国生态环境保护和社会经济的可持续发展。

以科学发展观为统领，以国家目标和市场需求为导向，针对我国生物质产业发展的关键环节，选择秸秆综合利用、农业有机废弃物资源化和能源作物开发为切入点，通过技术研究、集成和重点突破，创新生物质工程技术，加快生物质科研成果转化，促进生物质产业化进程，为建设社会主义新农村、为提高国家能源保障能力、为全面实现资源节约型和环境友好型社会建设目标提供重要的科技和产业支撑。

我国政府及有关部门已连续在四个国家五年计划将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目，开展了生物质能利用技术的研究与开发，如户用沼气池、节柴炕灶、薪炭林、大中型沼气工程、生物质压块成型、气化与气化发电、生物质液体燃料等，取得了多项优秀成果。《可再生能源法》的和实施表明中国政府已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位，并在政策上给予了巨大优惠支持，“农林生物质工程”也已经成为“十一五”国家科技支撑计划重大项目。

对国际上生物质产业发展趋势和中国生物质产业发展现状，以及需要解决的紧迫问题与薄弱环节，选择秸秆综合利用、农业有机废弃物资源化和能源作物开发，增强我国农业生物质产业的竞争力，提高生物质能和在能源消费中的比重，通过生物质利用解决农村生活燃料短缺问题，基本实现农业废弃物的资源化利用，促进我国生态环境保护和社会经济的可持续发展。虽说生物质产业是世界发展和新兴的朝阳产业。但其当前成本与价格尚难与石油基产品竞争。

利用取之不尽，用之不竭的农林生物质生产材料和石油化工产品是绿色化学的重要研究方向。

第3篇：生物质沼气技术范文

【关键词】二次能源；生物质能；开发战略

1 生物质能源的应用现状

目前，国内外对生物质能发展主要集中在寻找生物质资源、研发生物质转化技术、探讨生物质能的生态环境效益3个方面，生物能技术主要应用于生物乙醇燃料、生物质气体燃料、生物制氢、生物柴油四方面。

1.1 生物乙醇燃料

生物乙醇研究的重点主要集中于能源转化效率和温室气体排放两个方面。 以秸秆为原料生产燃料酒精的工艺中存在若干亟待解决的技术难题， 纤维素酶的生产是其中难点之一。目前提倡固体发醇， 但固体发酵不可能像液体发酵那样随着规模的扩大而大幅度下降成本。故从长远发展角度来看， 应选用液体发酵技术[1]。

1.2 生物质气体燃料

生物质气化技术是一种热化学处理技术，通过气化炉将固态生物质转换为使用方便而且清洁的可燃气体，用作燃料或生产动力。

德国沼气工程普遍采用产气率高专用的青贮玉米作为主要发酵原料，产气率是鸡粪的2.5倍，猪粪的3.4倍，牛粪4.5倍。[2]

我国生物燃料可持续发展的外部机遇较好，内部因素中环保指标及可再生性优势明显，所以要依靠内部优势抓住外部发展机遇在最优SWOT战略组合选择上，应侧重SO战略（ 即增长型战略），同时兼顾ST战略（ 即特色经营战略），突出生物燃料的特色，努力打造我国生物燃料种植生产和销售的产业集群。

1.3 生物制氢

生物制氢过程可以在常温常压下进行， 且不需要消耗很多能量。生物制氢过程不仅对环境友好， 而且开辟了一条利用可再生资源的新道路。此外， 生物制氢过程可以和废物回收利用过程耦合。

生物制氢过程可以分为 5 类：

1）利用藻类或者青蓝菌的生物光解水法；

2）有 机 化 合 物 的 光 合 细 菌 （ P SB ） 光 分解法；

3）有机化合物的发酵制氢；

4）光合细菌和发酵细菌的耦合法；

5）酶法制氢。[3]

1.4 生物柴油

所谓生物柴油，是指利用各类动植物油脂为原料，与甲醇或乙醇等醇类物质经过交脂化反应改性，使其最终变成可供内燃机使用的一种燃料。生物柴油来自于植物油 （ 玉米、棉籽、海甘蓝、花生、油菜籽、大豆、向日葵） 或动物脂肪。

生物柴油的主要优点在于其环境友好性， 大气污染小， 尤其是硫含量低， 是一种优良的清洁可再生燃料。

生物柴油的制造方法有以下 4 种：

（1）直接使用和混合；（2）微乳法；（3）热解；（4）酯交换。[4]

生物柴油的生产在技术上已经基本成熟， 主要生产工艺分为化学法、生物酶法和超临界法化。生物柴油生产的主要问题是成本高， 制备成本的 75 % 是原料成本。降低成本是生物柴油能否实用化的关键， 目前仍处于试验研究及小规模生产与应用阶段。

1.5 其他典型技术的例子

奶牛-沼气-牧草0循环型农业生产模式， 即： 奶牛场排出的粪水经沼气池发酵， 产生的沼气用于牧场锅炉燃烧， 沼液、 沼渣用于浇灌狼尾草草地， 收获的牧草为奶牛提供青饲料。以期通过该循环利用模式， 增强系统的自净化能力， 实现资源的高效、 持续利用[5]。

DPSIR模型是由欧洲环境局（ EEA） 提出的，内容涵盖资源 环境与经济社会等多个领域，可以较为准确地描述系统的复杂性和相互之间的因果关系，广泛用于资源可持续利用评价 城市化与资源环境相互关系分析水资源承载力评价等研究中，其科学性、应用性已得到学术界普遍认可[6]。

在能值理论的这一特点，Brown和Ulgiati 提出了能值可持续指标ESI，将其定义为系统能值产出率与环境负载率之比[7]。

生物质直燃发电作为 CDM 项目， 引入发达国家资金和关键技术，不仅可有效增大系统的能值产出率，降低环境负荷，使生物质直燃发电系统更具有竞争力，还能使系统能值可持续指标提高，使之富有活力和发展潜力，可维持较长时间内的可持续发展[8]。

2 面向未来的生物能源开发战略

2.1 可持续发展

实行清洁生产， 实现综合利用、循环利用、尽量减少排放和能耗； 将能源开发与废物处理结合起来， 在整体、协调、再生、循环的前提下合理建设以生物能源为纽带的生态产业园， 如沼气工程。

2.2 因地制宜

开发生物能源一定要因地制宜， 不可盲目上马。除了上述的 3 种有前景的生物能源产品， 沼气、生物质气化技 术等都值得好好推广应用。

2.3 前瞻性

开发中国的生物能源需要做到以下的政策和软件支持：（1）加大宣传。有必要通过舆论宣传加强人们对生物能源的认识。（2）加大政府投资和扶持。在新的生物能源初始商业化阶段要进行减免税等优惠政策。（3）借鉴国外经验， 充分调动地方和工业界的积极性。（4）加强高校对于生物能源的教育及研究。[9]

2.4 以生物质能高效利用为核心构建农村循环经济系统

（1）对农林生物质能开发利用应充分考虑资源的有限性和利用方式的平衡。

（2）坚持以沼气为主以太阳能和风能等新能源综合利用系统构建能满足农村基本用能需求的供应体系。

（3）高度关注农村能源加大政策扶持力度。

（4）创新机制推动农村新能源市场发展。

（5）创建示范工程为生物质资源有效利用不断探索新的途径。[10]

3 结语

开发利用生物质能， 既是我国缓解能源供需矛盾的战略措施， 保证社会经济持续发展的重要任务。随着国际原油价格的持续攀升和资源的日渐趋紧， 石油供给压力增大， 生物能源产业、生物质材料产业的经济性和环保意义日渐显现， 生物质能源在不远的将来一定会得到大力推广。

【参考文献】

[1]王建楠，胡志超，彭宝良，王海鸥，曹士峰.我国生物质气化技术概况与发展[J].农机化研究，2010，1.

[2]刘瑾，邬建国.生物燃料的发展现状与前景[J].生态学报，2008，4，28（4）.

[3-4].王建楠，胡志超，彭宝良，王海鸥，曹士峰.我国生物质气化技术概况与发展[J].农机化研究，2010，1（1）.

[5]奶牛-沼气-牧草，循环型农业系统的能值分析[J].生态与农村环境学报，2 010，26（2）：120-125.

[6]孙剑萍，汤兆平.基于DPSIR模型的生物燃料-可持续发展量化评价研究：以江西省为例[J].科技管理研究，2013（4）.

[7]杨谨，陈彬，刘耕源.基于能值的沼气农业生态系统-可持续发展水平综合评价（以恭城县为例）[J].生态学报，2012，7，32（13）.

[8]罗玉和，丁力行.生物质直燃发电 CDM 项目可持续性的能值评价[J].农业工程学报，2009，12.

第4篇：生物质沼气技术范文

【关键词】沼气技术养殖场污染治理 应用

中图分类号： S216.4 文献标识码： A

沼气是一种很好的清洁燃料。沼气技术的应用对推进农村节能减排、生态环境改变、生产生活条件改善、能源消费结构优化等发挥了重要作用。近年来，我国政府不断加大对农村沼气建设的投入，综合效益日益显著，在推进社会主义新农村建设中发挥了越来越重要的作用。

一、沼气性质

沼气是有机物质在厌氧条件下经过微生物的发酵作用而生成的可燃气体。沼气由50． 0% ～ 80． 0% 甲烷( C) 、20． 0% ～ 40． 0% 二氧化碳( C) 、0 ～ 5． 0% 氮气() 、小于1． 0%的氢气() 、小于0． 4%的氧气() 、0． 1% ～ 3． 0%硫化氢(S) 等气体组成。其主要成分是甲烷，甲烷是一种理想的气体燃料，它无色、无味，与适量空气混合后即可燃烧。由于沼气含有少量硫化氢，所以略带臭味。其特性与天然气相似。空气中如含有8． 6% ～ 20． 8%( 按体积计算) 的沼气时，就会形成爆炸性的混合气体。甲烷的发热量为34 000kJ /，沼气的发热量为20 800 ～ 23 600 kJ /。

沼气技术的作用

节能减排作用

沼气能源在中国分布广泛，是一种取之不尽、用之不竭的再生清洁能源，既可替代秸秆、薪柴等传统生物质能源，也可替代煤炭等商品能源。煤炭、秸秆、薪柴直接燃烧的热能利用率极低，传统薪柴炉灶热效率仅为8% ～ 15%，煤炉热效率也只有20%，而气化后产生沼气，按照GB/T 3606-2001《家用沼气灶》技术要求，在额定热流量时的热效率应大于55%，产生明显的能源利用效率，又降低了因直接燃烧薪柴、煤炭等所带来的环境污染。因此，推广沼气是节能减排的重要组成部分和关键环节，也是多方面应对环境问题的有效途径之一。

生态环境效益

目前我国广大地区，尤其是中西部地区，生活用能仍以林木、柴草、秸秆等生物质能源为主，且传统的柴灶燃烧不完全，热效率低，C产生量大，造成大量的能源浪费和大气污染; 薪柴的大量砍伐也使我国为数不多的森林资源逐年减少，既破坏了生态环境，又加剧了水土流失现象。另外，随着能源消费结构的变化，煤炭作为最主要的商品能源类型其消费量增加较快，由于缺少必要的污染排放控制技术，煤炭燃烧排放的S、C、N、烟尘等直接排入大气，也给区域环境空气质量带来显著不利影响。沼气属于生物能源的范畴，沼气的能量来自太阳的光和热。植物在生长过程中吸收太阳能贮藏在体内; 植物死亡后在微生物的作用下，有机质发酵分解产生蕴藏着大量能量的沼气。当沼气燃烧时，这种能量就转变为光和热而被利用。产生沼气的原料为有机物，在自然界中来源丰富，如人畜粪便、杂草、秸秆、树叶、垃圾等。沼气燃烧后的产物是二氧化碳和水，属清洁能源类。利用沼气能源，秸秆资源可得到有效利用，粪便得到无害化处理，也因此减少了秸秆及薪柴燃烧所产生的废气，减少了砍伐薪柴燃烧所产生的二氧化碳排放量，同时使森林资源恢复其吸收二氧化碳的生态功能。

3、改善农产品品质

沼肥包括沼液和沼渣，是生物质经过厌氧发酵后的残余物。沼肥与化学肥料最明显的区别就在于它具有的环保性能。尿素、碳铵等化学肥料的长期使用会改变土壤性状，降低肥力，造成土壤板结，影响农产品的品质; 在施用期间短时间内还会释放大量氮、磷元素，随地表径流排入地表水或下渗进入地下水。沼气发酵过程中，作物生长所需的氮、磷、钾等营养元素基本上都保持下来，因此，沼肥是很好的有机肥料，也有植物生长所需的抗生素，其中沼渣还是一种缓速兼备的优质有机肥。由于沼肥是厌氧发酵后的残留物，寄生虫卵数量显著减少，沼肥中大量的抗生素和维生素也可有效抑制和杀灭植物病原菌和害虫，减少病虫害的发生，因而施用沼肥的植物可减少农药施用量或不施农药，有利于无公害农产品生产，从而改善农产品的品质，提高产量和附加值，增强市场竞争力。

沼气技术在养殖场污染治理中的应用

实例

某养殖场年存栏生猪5000头，每天排放大量的污水和粪便，由于未作有效处理，粪水通过污水渠直接流向附近河流，不仅严重污染地表水域，而且产生恶臭，污染周围环境与空气。该企业为使污染物达标排放，经过充分调研，采用USR升流式厌氧发酵工艺有效处理废水和粪便进而产生沼气，同时副产沼液和沼渣，不仅减轻了环境污染，而且所产沼气作为燃料供居民使用，沼液和沼渣作为肥料施于农田，取得了较好的环境效益、社会效益、经济效益。

2、养殖场污染物排放情况

养猪场采用干清粪工艺，污染物主要为粪便和废水，其中粪便量为10t／d，废水主要来自猪尿、冲洗粪水、夏季猪舍降温用水等，废水排放量为75t／d，废水中含有大量的COD、悬浮物、氨氮、病菌等。

3、粪污治理对策

对养猪场废水治理，应改变过去的末端治理模式，采用以厌氧发酵为核心的农业生态模式，该养殖场就采用了USR升流式固体厌氧发酵工艺。原料从底部进入消化器内，与消化器内的活性污泥接触，使原料得到快速消化。未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内，上清液从消化器上部溢出，这样可以得到比水力滞留期（HRT）高得多的固体滞留期(SRT)和微生物滞留期(MRT)，从而提高了有机物的分解率和消化器的效率。发酵温度30℃左右，在pH=6．8～7．4条件下，加上适量的水，产甲烷细菌群将有机物消化生成甲烷(C)、二氧化碳(C)、硫化氢(S)等物质。这种发酵工艺，水力滞留期为10d，整个流程比较稳定。沼气生产工艺流程如图1。高浓度养殖污水经过厌氧发酵处理，有机物含量如COD可降解85％ ～90％ ，产生的沼液、沼渣是适合于农作物的优质无公害肥料，将沼肥用于农业生产，可一举多得，即实现污水的“零排放”，降低养猪场的治污成本，又可为种植业提供优质有机肥源，促进无公害农产品的生产。本项目建成后，沼气供居民使用，沼液作为优质有机肥用于蔬菜种植，解决了沼液的出路，同时使废水实现了零排放，对水环境质量起到改善作用。

图1 养猪场沼气净化处理工艺流程

总结

该养殖场污染物经沼气发酵处理后，较好地解决了粪便污水的污染问题，每年可以降解COD在50t以上，为企业的可持续发展奠定了良好的基础，也为同类型企业污染物处理提供了有益的借鉴，具有较好的环境效益和社会效益。

参考文献

[1] 农业部科技教育司, 农业部能源环保技术开发中心。2003 年全国农村可再生能源统计汇总表[ R] . 北京: 农业部科技教育司农业部能源环保技术开发中心, 2003.

[2]左金龙，崔福义，赵志伟，等。 PAC － SMBR 处理低温低浊微污染原水的研究［J］． 沈阳建筑大学学报: 自然科学版，2006，22( 2) : 311 －314．

[3]张捍民，王宝贞。淹没式中空纤维膜过滤装置去除饮用水中污染物的试验研究［J］． 给水排水，2000，26( 6) : 28 －31．

[4] 章力建，董红敏，蔡典雄，李玉娥。“农业立体污染”不容忽视[ N] . 农民日报, 2004- 12- 31.

第5篇：生物质沼气技术范文

[关键词]鄱阳湖生态经济区；沼气工程；发展模式

[中图分类号]X382.1　[文献标识码]A　[文章编号]1674-6848（2012）04-0068-06

[作者简介]李雪寒（1985—），女，广西南宁人，江西农业大学工学院硕士研究生，主要从事农业生物环境与能源工程研究；温春云（1988—），男，江西赣州人，江西农业大学国土院硕士研究生，主要从事污染防治与生态修复研究；张庐陵（1964—），男，江西南康人，江西农业大学工学院副教授，主要从事材料科学与工程、生物质及复合材料、材料热行为、非线性科学及数学形态学研究。（江西南昌　330045）

在全球要求发展低碳经济、推动节能减排的驱动下，生物质能源以其含量巨大、可再生、具有普遍性、易取性、燃烧过程对环境污染小、可储存和运输、碳活性高、易燃的优点，①在近20年来得到迅速发展，我国的生物质能源成为国家重要的战略资源。特别是在广大农村，探索新的农村生物质能源发展模式，不仅可以产生巨大的经济效益、社会效益、生态效益，还能为农民提供洁净能源，改善农村环境。鄱阳湖生态经济区已经上升为国家战略，要发展以生态为特色的经济区，大力开发该地区的生物质能源成为关键。但是，在鄱阳湖生态经济区内，生物质能源的利用率还很低。据调查，鄱阳湖生态经济区每年有7000万吨畜禽粪便及大量工业有机废弃物成为水体的污染源，这些任意排放的废弃物对生态经济区内的地面土壤 / 湖区、湿地及地下水体造成严重的污染。①同时，农村地区的秸秆50%被直接烧掉或抛弃，这种粗放式的使用，导致大量秸秆能源利用效率低，浪费严重，产生的大量颗粒物和烟雾污染空气，因此，现阶段急需运用一定的技术和管理手段，寻求适合生态经济区的能源发展模式，特别是沼气工程的应用生态发展模式，恰当地利用秸秆、畜禽粪便等生物质能来发展沼气，这是鄱阳湖生态经济区利用清洁的可再生能源改善农村生态环境，实施新农村建设最有效的方法。

一、鄱阳湖生态经济区发展沼气工程的必要性及能源利用中存在的问题

（一）鄱阳湖生态经济区发展沼气工程的必要性

国务院正式批复的《鄱阳湖生态经济区规划》已经明确了生态经济区的范围：包括南昌、景德镇、鹰潭3市，以及新余、九江、上饶、抚州、宜春、吉安的部分县（市、区），共38个县（市、区），国土面积为5.12平方公里。该区域占江西省国土面积的30%，承载了全省总人口的近50%。②生态经济区面积广，人口众多，资源少，人均资源少，能源总量和资源的短缺必将成为发展的瓶颈，要担负起科学发展、绿色崛起的神圣责任，发展适合该区的沼气工程模式变得非常有必要性。

1．是鄱阳湖生态经济区建设的要求

鄱阳湖生态经济区建设的本质内涵是：特色是生态，核心是发展，关键是转变发展方式，目标是实现科学发展，绿色崛起；③目标是：保护生态环境，争取创建全国一流的生态示范区；主要的措施是：通过以水污染治理为重点，推进污水达标排放工程，严禁非法采砂工程，治理农业面源污染工程，提出节能降耗减排工程，加强自然保护区、森林公园及湿地保护工作等建设，实现“绿色生态江西工程”。要使污水达标排放，治理农业面源污染防治工程，现阶段可行又有效的生态环保措施是进行厌氧消化处理技术，即通过发展沼气工程的厌氧处理降低水污染程度，特别是浓度高的畜禽养殖场的粪便都需要采用沼气工程处理，才能达到国家排放标准。

2．是缓解能源紧张、自然资源紧缺的需要

根据南昌市第一次农业污染源普查，种植业方面，仅南昌市耕地面积314万亩，农作物秸秆年产量242.65万吨，秸秆主要为家庭燃烧，直接还田和田间焚烧。养殖业方面，截至2008年底，全市生猪存栏213.43万头，生猪出栏343.09万头，家禽出笼4643.48万羽，家禽存笼3324.31万羽，全市共有畜禽场16027个，各类畜牧养殖小区191个，全市畜禽粪便年产量49.28万吨，尿液年产量81.79万吨。④如果这些污染源能够充分利用为厌氧发酵原料，将缓解当地农民及养殖户能源紧张的问题，同时能够防治农业面源污染。

3．是保护生态环境、减低碳排放量的需要

我国现阶段的能源严重紧缺、消费结构不合理，主要以煤炭、石油、天然气为主，而且绝大部分都依赖进口，这些能源的开发利用又是造成当今地球温室效应的主要元凶，给人类的生存环境带来严重的污染和危机。想要改善这个状况，需要向能源多元化和可再生能源时代过渡，其中最佳选择是开发生物质能。生物质能利用的碳循环零排放对解决温室气体排放问题有重要贡献；同时,采用先进的生物质能利用技术可以消除农村传统低效的利用技术以及秸秆就地焚烧引起的环境污染问题。

4．是改善农村能源结构生态环境、建设新农村的需要

沼气工程是处理畜禽粪便的一种有效方法，它通过厌氧消化技术对畜禽粪便进行处理，产生沼气、沼渣、沼液，实现畜禽粪便的无害化、减量化、资源化。沼气为高品质的清洁能源，可用于农村炊事、发电、为大棚种植提供暖气，如果充分利用起来，能改善我国的农村能源结构，解决因燃烧秸秆和薪柴等造成的森林覆盖率低，土壤肥力下降，水土流失等问题。沼渣和沼液是优质有机肥料，不仅可以减少化肥和农药的使用量，还可以改良土壤，提高作物产量品质和抗寒抗病能力。自沼气工程推广以来，极大地促进了我国种植业和养殖业的发展，提高了农民收入，改善了农村能源结构和生态环境，也有力促进了我国的社会主义新农村建设。①

第6篇：生物质沼气技术范文

关键词：生物质 生物质能发电 技术状况

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（b）-0120-01

1 生物质概述

生物质，从广义上讲，是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括了所有的动植物和微生物。生物质所蕴含的能量称为生物质能，是一种可再生能源，它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用。

生物质能是地球上最古老的能源，一直以来是人类赖以生存的重要能源之一。在目前世界能源消耗中，生物质能占总能耗的14%，仅次于石油、煤和天然气，是世界第四大能源。在生物质能的利用过程中产生的二氧化碳可被等量的植物通过光合作用所吸收，从而实现二氧化碳的零排放和生物质能的循环利用，同时生物质能也是一种含硫量低的可再生能源，可以转化得到气态、液态和固态燃料，从而补充和替代化石燃料，减少对矿物能源的依赖。

目前，世界各国，尤其是发达国家，都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术，以达到保护矿产资源，保障国家能源安全，实现二氧化碳减排，保持国家经济可持续发展的目的。

2 生物质能的利用转化方式

目前，我们对生物质能的利用主要有生物质直接燃烧、气化、液化、固化和沼气技术等方式。

生物质直接燃烧是通过燃烧将化学能转化为热能，从而获取热量。直接燃烧可分为锅炉燃烧、炉灶燃烧、炉窑燃烧和炕连灶燃烧。

生物质气化是在一定的热力学条件下，将组成生物质的碳氢化合物转化为含一氧化碳和氢气等可燃气体的过程。气化过程不同于燃烧过程，一方面，燃烧过程中需供给充足的氧气，使原料充分燃烧，从而获取热量，而气化过程希望尽可能多地将能量保留在反应后得到的可燃气体中，所以只供给较少的氧气以满足热化学反应的需要；另一方面，燃烧后产生的是水蒸气和二氧化碳等不可再燃烧的烟气，而气化后的产物是含氢、一氧化碳和低分子烃类的可燃气体。

生物质液化是生物质热裂解技术的一部分。生物质热裂解是生物质在完全无氧供给的条件下热降解为可燃气体、液体生物油和固体生物质炭三种成分的过程。其中，反应产生的生物油可进一步分离，制成燃料油和化工原料。

在生物质能转化利用的各种途径中，利用生物质能转化后的热能来发电具有高效、环保等优势，在丹麦、瑞典、芬兰、荷兰以及巴西和印度等国家已得到广泛应用。近年来，随着能源和环保压力的增大，我国生物质能发电得到快速发展。

3 生物质能发电技术

生物质发电的主要形式有：生物质直接燃烧发电、生物质混合燃烧发电、生物质气化发电、沼气发电和垃圾发电。

生物质直接燃烧发电与燃煤火力发电在原理上没有本质区别，主要区别体现在原料上，火力发电的原料是煤，而直接燃烧发电的原料主要是农林废弃物和秸秆。直接燃烧发电是把生物质原料送入适合生物质燃烧的特定蒸汽锅炉中，产生蒸汽，驱动蒸汽机转动从而带动发电机发电。直接燃烧发电对原料预处理技术、蒸汽锅炉的多种原料适用性、蒸汽锅炉的高效燃烧、蒸汽轮机的效率等方面都有较高要求。

生物质混合燃烧发电，顾名思义，即为生物质与煤混合作为燃料发电。混合燃烧的方式主要有两种：一种是将生物质原料直接送入燃煤锅炉，与煤共同燃烧；另一种是先将生物质原料在气化炉中气化生成可燃气体，再通入燃煤锅炉与煤共同燃烧，最后发电。可见，在混合燃烧方式中，对生物质原料的预处理过程显得尤为重要。一般情况下，通过改造现有的燃煤电厂就可以实现混合燃烧发电，只需在厂内增加储存和加工生物质燃料的设备和系统，同时对原有燃煤锅炉燃烧系统进行适当改造就可以了。

生物质气化发电是利用生物质气化技术产生的气体燃料，经净化后直接进入燃气机中燃烧发电或者直接进入燃料电池发电的过程，可以分为内燃机发电、燃气轮机发电、燃气―蒸汽联合循环发电和燃料电池发电。生物质气化发电是生物质能最有效、最洁净的利用方式之一，它不仅能解决生物质难于燃用、分布分散等缺点，还能充分发挥燃气发电设备紧凑和污染小的优点。

沼气发电是一种新型的发电方式，也是沼气能量利用的一种有效形式。在沼气发电中，驱动发电机组发电的是沼气而非蒸汽。

垃圾发电包括垃圾焚烧发电和垃圾气化发电，简而言之，垃圾发电就是将垃圾直接作为燃料或者将垃圾制成可燃气体作为燃料来进行发电的方式。垃圾发电不仅能够回收利用垃圾中的能量，达到节约资源的目的，同时还解决了垃圾的处理问题。

我国的生物质能资源及其发电的状况

我国作为传统的农业大国，生物质资源非常丰富。我国农作物秸秆年产量约为6.5亿吨，2010年达到7.26亿吨；薪柴和林业废弃物资源中，可开发量每年达到6亿吨以上。近年来，高产的能源作物如甘薯、甜高粱、巨藻、绿玉树、木薯、芭蕉芋等，作为现代生物质能源已受到广泛关注，越来越多的科研机构、科技企业也不断参与到研究和发展生物质能资源的队伍中来，为生物质能源产业提供了可靠的资源保障。

我国的生物质发电以直接燃烧和气化发电为主要方式，原料主要采用农业、林业和工业废弃物等。我国生物质发电起步较晚，但也有近30年的历史，2006年我国生物质发电总装机容量约为2000 MW，其中蔗渣发电约为1700 MW；从2006年12月，我国第一个生物质直燃发电项目―― 国能单县生物发电厂正式投产开始，截止2008年8月，我国累计核准农林生物质发电项目130多个，总装机容量约3000 MW，已有25个生物质直燃发电项目并网发电；2009年我国6 MW及以上火电设备中生物质发电共占到0.37%，预计到2020年将建成总装机容量为20000 MW的生物质发电项目，这样每年就可以节约7500万吨煤，而且减少大量的污染排放，此外，秸秆销售还可以给农民增加200～300亿元的收入。

4 结语

从总体上看，我国生物质发电产业尚处于起步阶段，商业化程度较低，效益也不高，市场竞争力较弱。但是，近年来，国家对生物质能的开发利用逐渐重视，已连续在4个“五年计划”中将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目，并先后制定了《可再生能源法》《可再生能源中长期发展规划》《可再生能源发展“十一五”规划》《可再生能源产业发展指导目录》和《生物产业发展“十一五”规划》，提出了生物质能发展的目标和任务，明确了相关扶持政策。有了这些政策和技术支持，相信生物质能的未来必定会生机勃勃。

参考文献

[1] 王长贵，崔容强，周篁.新能源发电技术[M].北京：中国电力出版社，2003.

第7篇：生物质沼气技术范文

一、城市垃圾产生量、主要成分及危害

1、城市垃圾产生量

根据中国环境科学研究院的统计分析，大中城市人均生活垃圾产生量为0.8～1.1kg/（人·d）。目前，全球每年产生的垃圾量在激增，达到5亿吨，中国约1.5亿t，这就需要更多的土地堆放垃圾，需要更多的资金来处理垃圾。

2、城市垃圾主要成分

城市生活垃圾中有机成份占总量的60%，无机物约占40%，其中，废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物约占总量的20%。

3、城市垃圾危害

城市垃圾对人类生活和环境的主要危害是：第一、破坏农田。越来越多的城市的垃圾，不但侵占了城郊的大量农田，也影响了农田质量。第二、污染空气。在运输和露天堆放过程中，有机物分解产生恶臭，并向大气释放出大量的氨、硫化物、甲烷等污染物，其中含有机挥发气体达100多种，这些释放物中含有许多对人体有毒、有害的物质，污染了空气；第三、污染水体。垃圾中的有害成份易经雨水冲入地面水体，在垃圾堆放或填坑过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物，同时将垃圾中的重金属溶解出来。垃圾直接弃入河流、湖泊或海洋，则会引起更严重的污染；第四、有害生物的巢穴。垃圾不但含有病原微生物，而且能为老鼠、鸟类及蚊蝇提供食物、栖息和繁殖的场所，也是传染疾病的根源。第五、影响城市形象。城市垃圾到处堆放，不但给空气、水源带来污染，而且还直接影响了城市的美观，影响了城市的形象。

二、城市垃圾处理现状

目前城市垃圾处理主要采取卫生填埋、焚烧、堆肥、发电等方式，但卫生填埋占地大、投资量大，很多没有做防渗处理，其渗出液对地下水污染很大；焚烧虽然占地小，但会产生二恶英有毒气体污染空气，而且玻璃、金属不能燃烧；堆肥则由于混杂有害、有毒物质，作为肥料会带来食品污染，目前也很少用；垃圾发电，虽然是比较理想的，但由于投资大，技术及设备要求高，目前全国推广的仅有几个。总之，对城市垃圾目前的几种处理方法比较，虽然各有一定的优缺点，但总体上说目前没有很理想的办法。

三、利用户用沼气技术处理城市垃圾优点及关键技术

1、沼气发酵原理

沼气发酵又称厌氧消化，是指各种有机物在厌氧条件下，被各类沼气微生物分解转化，最终生成沼气的过程。沼气发酵的原料包括所有光合作用的产物以及其他有机废物，这些原料中的碳水化合物、氨基酸和长链脂肪等，在一定的条件下经过一系列沼气微生物的共同作用下分解、合成转化为以甲烷（CH4）为主的可燃混合气体以及富含活性微生物和营养物质的分解产物（沼液）。

2、利用户用沼气处理城市垃圾的优点

我们在农村户用沼气建设的实践中，掌握了户用沼气对处理畜禽粪便的技术和作用，各地已非常普及，其成熟的技术和效果已被大家所认可。但利用户用沼气技术在处理城市垃圾方面应用的还很少。城市家庭中生活垃圾主要来源于日常生活产生的瓜果蔬菜的不可食部分（如果皮、菜皮等）及剩菜、剩饭，约占家庭垃圾总量的60%以上，为此我们开展了以户用沼气技术处理这类家庭生活垃圾的相关试验和一些技术改进，并取得了很好的处理和应用效果，这对减少城市垃圾的排放量，特别是对处理城市垃圾中容易变质发臭的有机废弃物，使城市的垃圾更容易处理，既可减少城市垃圾处理费用，同时又可产生沼气和沼肥，沼气供居民生活用能，沼肥经过厌氧发酵后变成一种腐熟、无害的优质有机肥，使城市垃圾变废为宝，是一种处理城市垃圾“减量化、无害化、资源化”的很好办法，成本低廉、技术成熟、容易推广、综合效益很好。

3、技术要点

（1）垃圾分类

利用沼气技术只能处理城市垃圾中的有机物成分，所以要求城市垃圾首先必须进行分类。在城市垃圾中，按分类可分为可降解的有机废弃物和不可降解的其他废弃物。可降解的有机废弃物包括剩菜、剩饭、果皮、烂水果、烂蔬菜，少数家庭里的庭院杂草等，这些都是光合作用的产物，也都是有机物。在进行垃圾发酵前须把这些有机物分开。

（2）沼气池改进

与处理畜禽粪便沼气池不同的是在户用沼气池（户用沼气池池容8m3）的基础上，在沼气池的边上增加一个体积约为1.5m3左右的预处理池（或称酸化池），预处理池底部比沼气池的进料口高些即可，在预处理池底部留一个出口，出口直径约7～8cm，并用PVC管道联结到沼气池的进料口，在离进料口的20cm处设置一个开关，以便控制浸出液的进料。预处理池顶部要有盖板，盖板下面用塑料薄膜把预处理池上口密封住。预处理池可以是圆形也可以是方形，用砖砌好，内外用水泥抹面，以防渗漏。

（3）试验地点及操作要点

试验地点设在明溪县城关汤柏清家里，建池时间2004年6月，开始启动使用时间2004年7月。第一次投料时，投入约1200斤的新鲜牛粪，之后就没有再另外加畜禽粪便或人粪尿。每天把已分离好的容易腐烂的有机物垃圾如剩菜、剩饭、果皮、烂水果、烂蔬菜，直接从沼气池进料口倒入沼气池，比较难腐烂的如花生壳、坚果核、贝壳等放入预处理池，加入一些水，并把开关关闭。预处理池内的有机物垃圾经过一段时间的预处理，在微生物的作用下会变质腐烂，产生一定量的浸出液，浸出液视沼气池的需要决定是否打开开关通过沼气池进料口流入沼气池。浸出液在沼气池内部进一步进行发酵产生沼气，沼气通过管道供家庭使用，沼肥供作物施肥。预处理池内的有机垃圾通过堆沤，大部分可以转变成腐烂物质并随着浸出液流入沼气池产生沼气，少数渣可定期打涝并作有机肥使用。

在将近9年的使用中从来没有出现异常现象，也没有出现过沼渣沉淀严重事项，在平时的使用中只是不定期用抽渣器从沼气池中抽一些渣；预处理池内也从未清理过。

四、成效

1、使用效果

自2004年建池使用以来，经过将近九年来的使用至今还在正常使用，原来一家三口每月用液化气1罐左右，一年用12罐，自使用沼气后一年平均用5罐，节约7罐，节约用气接近60%，年节约燃料费约800元。

2、垃圾处理效果

通过生活垃圾的沼气处理，家庭中的生活垃圾特别是可降解的生活有机物垃圾基本得到利用，大大地减少了生活垃圾的排放，是一项很好的处理方法。

五、结论

1、本试验虽然只是一个单独的试验，但由于户用沼气技术是一个成熟的技术，垃圾分类也是一个简单的过程，而且本试验经过这么多年的使用到现在还是正常的，说明此试验完全是成功的，也是值得推广的。

2、此技术的应用对城市垃圾的减量化排放、资源化利用有很好的借鉴作用，对探索城乡垃圾处理办法具有积极的意义。

3、一个三口之家的城市居民，其正常的有机生活垃圾日排放量约2～3kg，全部用于沼气池发酵产生的沼气供家庭使用，年可节约60%左右的家庭生活用能。

第8篇：生物质沼气技术范文

20世纪70年代，国际上第一次石油危机使发达国家和贫油国家重视石油替代，开始大规模发展生物质能源。生物质能源是以农林等有机废弃物以及利用边际土地种植的能源植物为主要原料进行能源生产的一种新兴能源。生物质能源按照生物质的特点及转化方式可分为固体生物质燃料、液体生物质燃料、气体生物质燃料。中国生物质能源的发展一直是在“改善农村能源”的观念和框架下运作，较早地起步于农村户用沼气，以后在秸秆气化上部署了试点。近两年，生物质能源在中国受到越来越多的关注，生物质能源利用取得了很大的成绩。沼气工程建设初见成效。截至2005年底，全国共建成3764座大中型沼气池，形成了每年约3.4l亿立方米沼气的生产能力，年处理有机废弃物和污水1.2亿吨，沼气利用量达到80亿立方米。到2006年底，建设农村户用沼气池的农户达2260万户，占总农户的9.2%，占适宜农户的15.3%，年产沼气87.0亿立方米，使7500多万农民受益，直接为农民增收约180亿元。生物质能源发电迈出了重要步伐，发电装机容量达到200万千瓦。液体生物质燃料生产取得明显进展，全国燃料乙醇生产能力达到：102万吨，已在河南等9个省的车用燃料中推广使用乙醇汽油。

（一）固体生物质燃料

固体生物质燃料分生物质直接燃烧或压缩成型燃料及生物质与煤混合燃烧为原料的燃料。生物质燃烧技术是传统的能源转化形式，截止到2004年底，中国农村地区已累计推广省柴节煤炉灶1.89亿户，普及率达到70%以上。省柴节煤炉灶比普通炉灶的热效率提高一倍以上，极大缓解了农村能源短缺的局面。生物质成型燃料是把生物质固化成型后采用略加改进后的传统设备燃用，这种燃料可提高能源密度，但由于压缩技术环节的问题，成型燃料的压缩成本较高。目前，中国（清华大学、河南省能源研究所、北京美农达科技有限公司）和意大利（比萨大学）两国分别开发出生物质直接成型技术，降低了生物质成型燃料的成本，为生物质成型燃料的广泛应用奠定了基础。此外，中国生物质燃料发电也具有了一定的规模，主要集中在南方地区的许多糖厂利用甘蔗渣发电。广东和广西两省（区）共有小型发电机组300余台，总装机容量800兆瓦，云南也有一些甘蔗渣电厂。中国第一批农作物秸秆燃烧发电厂将在河北石家庄晋州市和山东菏泽市单县建设，装机容量分别为2×12兆瓦和25兆瓦，发电量分别为1.2亿千瓦时和1.56亿千瓦时，年消耗秸秆20万吨。

（二）气体生物质燃料

气体生物质燃料包括沼气、生物质气化制气等。中国沼气开发历史悠久，但大中型沼气工程发展较慢，还停留在几十年前的个体小厌氧消化池的水平，2004年，中国农户用沼气池年末累计1500万户，北方能源生态模式应用农户达43.42万户，南方能源生态模式应用农户达391.27万户，总产气量45.80亿立方米，相当于300多万吨标准煤。到2004年底，中国共建成2500座工业废水和畜禽粪便沼气池，总池容达到了88.29万立方米，形成了每年约1.84亿立方米沼气的生产能力，年处理有机废物污水5801万吨，年发电量63万千瓦时，可向13.09万户供气。

在生物质气化技术开发方面，中国对农林业废弃物等生物质资源的气化技术的深入研究始于20世纪70年代末、80年代初。截至2006年底，中国生物质气化集中供气系统的秸秆气化站保有量539处，年产生物质燃气1.5亿立方米；年发电量160千瓦时稻壳气化发电系统已进入产业化阶段。

（三）液体生物质燃料

液体生物质燃料是指通过生物质资源生产的燃料乙醇和生物柴油，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向。近年来，中国的生物质燃料发展取得了很大的成绩，特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产已初步形成规模。“十五”期间，在河南、安徽、吉林和黑龙江分别建设了以陈化粮为原料的燃料乙醇生产厂，总产能达到每年102万吨，现已在9个省（5个省全部，4个省的27个地（市））开展车用乙醇汽油销售。到2005年，这些地方除军队特需和国家特种储备外实现了车用乙醇汽油替代汽油。

但是，受粮食产量和生产成本制约，以粮食作物为原料生产生物质燃料大规模替代石油燃料时，也会产生如同当今面临的石油问题一样的原料短缺，因此，中国近期不再扩大以粮食为原料的燃料乙醇生产，转而开发非粮食原料乙醇生产技术。目前开发的以木薯为代表的非食用薯类、甜高粱、木质纤维素等为原料的生物质燃料，既不与粮油竞争，又能降低乙醇成本。广西是木薯的主要产地，种植面积和总产量均占全国总量的80%，2005年，木薯乙醇产量30万吨。从生产潜力看，目前，木薯是替代粮食生产乙醇最现实可行的原料，全国具有年产500万吨燃料乙醇的潜力。

此外，为了扩大生物质燃料来源，中国已自主开发了以甜高粱茎秆为原料生产燃料乙醇的技术（称为甜高粱乙醇），目前，已经达到年产5000吨燃料乙醇的生产规模。国内已经在黑龙江、内蒙古、新疆、辽宁和山东等地，建立了甜高粱种植、甜高梁茎秆制取燃料乙醇的基地。生产1吨燃料乙醇所需原料－－甜高粱茎秆收购成本2000元，加上加工费，燃料乙醇生产成本低于3500元，吨。由于现阶段国家对燃料乙醇实行定点生产，这些甜高粱乙醇无法进入交通燃料市场，大多数掺入了低质白酒中。另外，中国也在开展纤维素制取燃料乙醇技术的研究开发，现已在安徽丰原生化股份有限公司等企业形成年产600吨的试验生产能力。目前，中国燃料乙醇使用量已居世界第三位。生物柴油是燃料乙醇以外的另一种液体生物质燃料。生物柴油的原料来源既可以是各种废弃或回收的动植物油，也可以是含油量高的油料植物，例如麻风树（学名小桐子）、黄连木等。中国生物柴油产业的发展率先在民营企业实现，海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司、福建卓越新能源发展公司等都建成了年生产能力l万～2万吨的生产装置，主要以餐饮业废油和皂化油下脚料为原料。此外，国外公司也进军中国，奥地利一家公司在山东威海市建设年生产能力25万吨的生物柴油厂，意大利一家公司在黑龙江佳木斯市建设年生产能力20万吨的生物柴油厂。预计中国生物柴油产量2010年前约可达每年100万吨。

二、中国生物质能源发展政策

为了确保生物质能源产业的稳步发展，中国政府出台了一系列法律法规和政策措施，积极推动了生物质能源的开发和利用。

（一）行业标准规范生产，法律法规提供保障

本世纪初，为解决大量库存粮积压带来的财政重负和发展石化替代能源，中国开始生产以陈化粮为主要原料的燃料乙醇。2001年，国家计划委员会了示范推行车用汽油中添加燃料乙醇的通告。随后，相关部委联合出台了试点方案与工作实施细则。2002年3月，国家经济贸易委员会等8部委联合制定颁布了《车用乙醇汽油使用试点方案》和《车用乙醇汽油使用试点工作实施细则》，明确试点范围和方式，并制定试点期间的财政、税收、价格等方面的相关方针政策和基本原则，对燃料乙醇的生产及使用实行优惠和补贴的财政及价格政策。在初步试点的基础上，2004年2月，国家发展和改革委员会等8部委联合《车用乙醇汽油扩大试点方案》和《车用乙醇汽油扩大试点工作实施细则》，在中国部分地区开展车用乙醇汽油扩大试点工作。同时，为了规范燃料乙醇的生产，国家质量技术监督局于2001年4月和2004.年4月，分别GBl8350－2001《变性燃料乙醇》和GBl8351－2001《车用乙醇汽油》两个国家标准及新车用乙醇汽油强制性国家标准（GBl835l一2004）。在国家出台相关政策措施的同时，试点区域的省份均制定和颁布了地方性法规，地方各级政府机构依照有关规定，加强组织领导和协调，严格市场准入，加大市场监管力度，对中国生物质燃料乙醇产业发展和车用生物乙醇汽油推广使用起到了重大作用。

此外，国家相关的法律法规也为生物质能源的发展提供保障。2005年，《中华人民共和国可再生能源法》提出，“国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料、鼓励发展能源作物，将符合国家标准的生物液体燃料纳入其燃料销售体系”。国家“十一五”规划纲要也提出，“加快开发生物质能源，支持发展秸秆、垃圾焚烧和垃圾填埋发电，建设一批秸秆发电站和林木质发电站，扩大生物质固体成型燃料、燃料乙醇和生物柴油生产能力”。

（二）运用经济手段和财政扶持政策推动产业发展

除制定相应法律法规和标准外，2002年以来，中央财政也积极支持燃料乙醇的试点及推广工作，主要措施包括投入国债资金、实施税收优惠政策、建立并优化财政补贴机制等。一是投入国债资金4.8亿元用于河南、安徽、吉林3省燃料乙醇企业建设；二是对国家批准的黑龙江华润酒精有限公司、吉林燃料乙醇有限公司、河南天冠燃料乙醇有限公司、安徽丰原生化股份有限公司4家试点单位，免征燃料乙醇5%的消费税，对生产燃料乙醇实现的增值税实行先征后返；三是在试点初期，对生产企业按保本微利的原则据实补贴，在扩大试点规模阶段，为促进企业降低生产成本，改为按照平均先进的原则定额补贴，补贴逐年递减。

为进一步推动生物质能源的稳步发展，2006年9月，财政部、国家发展和改革委员会、农业部、国家税务总局、国家林业局联合出台了《关于发展生物质能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》，在风险规避与补偿、原料基地补助、示范补助、税收减免等方面对于发展生物质能源和生物化工制定了具体的财税扶持政策。此外，自2006年1月1日《可再生能源法》正式生效后，酝酿中与之配套的各项行政法规和规章也开始陆续出台。财政部2006年10月4日出台了《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》，该办法对专项资金的扶持重点、申报及审批、财务管理、考核监督等方面做出全面规定。该《办法》规定：发展专项资金由国务院财政部门依法设立，发展专项资金的使用方式包括无偿资助和贷款贴息，通过中央财政预算安排。

三、中国生物质能源发展中存在的主要问题

尽管中国在生物质能源等可再生能源的开发利用方面取得了一些成效，但由于中国生物质能源发展还处于起步阶段，面临许多困难和问题，归纳起来主要有以下几个方面。

（一）原料资源短缺限制了生物质能源的大规模生产

由于粮食资源不足的制约，目前，以粮食为原料的生物质燃料生产已不具备再扩大规模的资源条件。今后，生物质燃料乙醇生产应转为以甜高粱、木薯、红薯等为原料，特别是以适宜在盐碱地、荒地等劣质地和气候干旱地区种植的甜高粱为主要原料。虽然中国有大量的盐碱地、荒地等劣质土地可种植甜高粱，有大量荒山、荒坡可以种植麻风树和黄连木等油料植物，但目前缺乏对这些土地利用的合理评价和科学规划。目前，虽然在西南地区已种植了一定数量的麻风树等油料植物，但不足以支撑生物柴油的规模化生产。因此，生物质燃料资源不落实是制约生物质燃料规模化发展的重要因素。

（二）还没有建立起完备的生物质能源工业体系，研究开发能力弱，技术产业化基础薄弱

虽然中国已实现以粮食为原料的燃料乙醇的产业化生产，但以其他能源作物为原料生产生物质燃料尚处于技术试验阶段，要实现大规模生产，还需要在生产工艺和产业组织等方面做大量工作。以废动植物油生产生物柴油的技术较为成熟，但发展潜力有限。后备资源潜力大的纤维素生物质燃料乙醇和生物合成柴油的生产技术还处于研究阶段，一些相对成熟的技术尚缺乏标准体系和服务体系的保障，产业化程度低，大规模生物质能源生产产业化的格局尚未形成。

（三）生物燃油产品市场竞争力较弱

巴西以甘蔗生产燃料乙醇1980年每吨价格为849美元，1998年降到300美元以下。中国受原料来源、生产技术和产业组织等多方面因素的影响，燃料乙醇的生产成本比较高，目前，以陈化粮为原料生产的燃料乙醇的成本约为每吨3500元左右，以甜高粱、木薯等为原料生产的燃料乙醇的成本约为每吨4000元。按等效热值与汽油比较，汽油价格达到每升6元以上时，燃料乙醇才可能赢利。目前，国家每年对102万吨燃料乙醇的财政补贴约为15亿元，在目前的技术和市场条件下，扩大燃料乙醇生产需要大量的资金补贴。以甜高粱和麻风树等非粮食作物为原料的燃料乙醇和生物柴油的生产技术才刚刚开始产业化试点，产业化程度还很低，近期在成本方面的竞争力还比较弱。因此，生物质燃料成本和石油价格是制约生物质燃料发展的重要因素。

（四）政策和市场环境不完善，缺乏足够的经济鼓励政策和激励机制

生物质能源产业是具有环境效益的弱势产业。从国外的经验看，政府支持是生物质能源市场发育初期的原始动力。不论是发达国家还是发展中国家，生物质能源的发展均离不开政府的支持，例如投融资、税收、补贴、市场开拓等一系列的优惠政策。2000年以来，国家组织了燃料乙醇的试点生产和销售，建立了包括燃料乙醇的技术标准、生产基地、销售渠道、财政补贴和税收优惠等在内的政策体系，积累了生产和推广燃料乙醇的初步经验。但是，由于以粮食为原料的燃料乙醇发展潜力有限，为避免对粮食安全造成负面影响，国家对燃料乙醇的生产和销售采取了严格的管制。近年来，虽有许多企业和个人试图生产或销售燃料乙醇，但由于受到现行政策的限制，不能普遍享受到财政补贴，也难以进入汽油现有的销售渠道。对于生物柴油的生产，国家还没有制定相关的政策，特别是还没有生物柴油的国家标准，更没有生物柴油正常的销售渠道。此外，生物质资源的其它利用项目，例如燃烧发电、气化发电、规模化畜禽养殖场大中型沼气工程项目等，初始投资高，需要稳定的投融资渠道给予支持，并通过优惠的投融资政策降低成本。中国缺乏行之有效的投融资机制，在一定程度上制约了生物质资源的开发利用。

四、中国生物质能源未来的发展特点和趋势

（一）逐步改善现有的能源消费结构，降低石油的进口依存度

中国经济的高速发展，必须构筑在能源安全和有效供给的基础之上。目前，中国能源的基本状况是：资源短缺，消费结构单一，石油的进口依存度高，形势十分严峻。2004年，中国一次能源消费结构中，煤炭占67.7%，石油占22.7%，天然气占2.6%，水电等占7.0%；一次能源生产总量中，煤炭占75.6%，石油占13.5%，天然气占3.O%，水电等占7.9%。这种能源结构导致对环境的严重污染和不可持续性。中国石油储量仅占世界总量的2%，消费量却是世界第二，且需求持续高速增长，1990年的消费量刚突破1亿吨，2000年达到2.3亿吨，2004年达到3.2亿吨。中国自1993年成为石油净进口国后，2005年进口原油及成品油约1.3亿吨，估计2010年将进口石油2.5亿吨，进口依存度将超过50%。进口依存度越高，能源安全度就越低。中国进口石油的80%来自中东，且需经马六甲海峡，受国际形势影响很大。

因此，今后在厉行能源节约和加强常规能源开发的同时，改变目前的能源消费结构，向能源多元化和可再生清洁能源时代过渡，已是大势所趋，而在众多的可再生能源和新能源中，生物质能源的规模化开发无疑是一项现实可行的选择。

（二）生物质产业的多功能性进一步推动农村经济发展

生物质产业是以农林产品及其加工生产的有机废弃物，以及利用边际土地种植的能源植物为原料进行生物能源和生物基产品生产的产业。中国是农业大国，生物质原料生产是农业生产的一部分，生物质能源的蕴藏量很大，每年可用总量折合约5亿吨标准煤，仅农业生产中每年产生的农作物秸秆，就折合1.5亿吨标准煤。中国有不宜种植粮食作物、但可以种植能源植物的土地约l亿公顷，可人工造林土地有311万公顷。按这些土地20%的利用率计算，每年约可生产10亿吨生物质，再加上木薯、甜高粱等能源作物，据专家测算，每年至少可生产燃料乙醇和生物柴油约5000万吨，农村可再生能源开发利用潜力巨大。生物基产品和生物能源产品不仅附加值高，而且市场容量几近无限，这为农民增收提供了一条重要的途径；生物质能源生产可以使有机废弃物和污染源无害化和资源化，从而有利于环保和资源的循环利用，可以显著改善农村能源的消费水平和质量，净化农村的生产和生活环境。生物质产业的这种多功能性使它在众多的可再生能源和新能源中脱颖而出和不可替代，这种多功能性对拥有8亿农村人口的中国和其他发展中国家具有特殊的重要性。

（三）净化环境，进一步为环境“减压”

随着中国经济的高速增长，以石化能源为主的能源消费量剧增，在过去的20多年里，中国能源消费总量增长了2.6倍，对环境的压力越来越大。2003年，中国二氧化碳排放量达到8.23亿吨，居世界第二位。2025年前后，中国二氧化碳排放量可能超过美国而居首位。2003年，中国二氧化硫的排放量也超过了2000万吨，居世界第一位，酸雨区已经占到国土面积的30%以上。中国二氧化碳排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的2／3均来自燃煤。预计到2020年，氧化硫和氮氧化物的排放量将分别超过中国环境容量30%和46%。《京都议定书》已对发达国家分配了2012年前二氧化碳减排8%的指标，中国是《京都议定书》的签约国，承担此项任务只是时间早晚的问题。此外，农业生产和废弃物排放也对生态环境带来严重伤害。因此，发展生物质能源，以生物质燃料直接或成型燃烧发电替代煤炭以减少二氧化碳排放，以生物燃油替代石化燃油以减少碳氢化物、氮氧化物等对大气的污染，将对于改善能源结构、提高能源利用效率、减轻环境压力贡献巨大。

（四）技术逐步完善，产业化空间广阔

从生物质能源的发展前景看，第一，生物乙醇是可以大规模替代石化液体燃料的最现实选择；第二，对石油的替代，将由E85（在乙醇中添加15%的汽油）取代E10（汽油中添加10%的乙醇）；第三，FFVs（灵活燃料汽车）促进了生物燃油生产和对石化燃料的替代，生物燃油的发展带动了传统汽车产业的更新改造；第四，沼气将规模化生产，用于供热发电、（经纯化压缩）车用燃料或罐装管输；第五，生物质成型燃料的原料充足，技术成熟，投资少、见效快，可广泛用于替代中小锅炉用煤，热电联产（CHP）能效在90%以上，是生物质能源家族中的重要成员；第六，以木质纤维素生产的液体生物质燃料（Bff。）被认为是第二代生物质燃料，包括纤维素乙醇、气化后经费托合成生物柴油（FT柴油），以及经热裂解（TDP）或催化裂解（CDP）得到的生物柴油。此外，通过技术研发还将开拓新的资源空间。工程藻类的生物量巨大，如果能将现代生物技术和传统育种技术相结合，优化育种条件，就有可能实现大规模养殖高产油藻。一旦高产油藻开发成功并实现产业化，由藻类制取生物柴油的规模可以达到数千万吨。

据专家预测估计，到2010年，中国年生产生物燃油约为600万吨，其中，生物乙醇500万吨、生物柴油100万吨：到2020年，年生产生物燃油将达到1900万吨，其中，生物乙醇1000万吨，生物柴油900万吨。

第9篇：生物质沼气技术范文

一、沼肥的特性

由于参与沼气发酵的微生物群类很多，有水解性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、产甲烷菌以及合成功能的细菌等，所以，沼肥中富集了大量养分，主要包括矿物质元素、营养成分和生物活性物质三大类。

1、矿物质元素

在沼气发酵的代谢过程中，有机废弃物中的矿物质元素参与微生物的代谢，因此，沼肥中的矿物质元素非常丰富，可分为钙、钠、氯、硫、镁、钾等常量元素和铁、锌、铜、锰、钴、铬、钒等微量元素。

2、营养成分

沼肥中有大量的氮、磷、钾等营养物质，这些元素以简单的化合物存在，易于被动物、植物吸收利用：例如，有机废弃物中的有机氮素，一部分被转化为氨态氮（NH3－N）的形式，相当于速效氮，另一部分则参与代谢或分解为氨基氮——游离氨基酸的形式。氨态氮是理想的氮肥，而氨基酸则是饲料的最佳氮素来源。

3、生物活性物质

在沼气发酵过程中，参与厌氧消化和代谢的微生物菌群相当复杂。大致分为四大类：①水解性细菌；②产乙酸细菌；③产甲烷菌；④其它具有合成能力的细菌。

沼气发酵过程是一个多菌群相互交潜作用而又复杂的过程，其代谢产物是极为丰富的。经研究检测表明，沼肥中含有成分较全的氨基酸、丰富的微量元素、B族维生素、各种水解酶类、有机酸类、植物激素类、抗生素类以及腐植酸等生物活性物质。

（1）各种水解酶类。

研究测试表明，沼肥中含有蛋白质水解酶、脂肪水解酶、纤维素水解酶和淀粉水解酶等酶类物质，这些酶类的存在为沼气发酵残留物做畜禽饲料添加剂，促进养殖业发展，降低成本提供了良好的物质基础。

（2）氨基酸。

沼气发酵过程实际就是沼气菌群的不断繁殖和代谢过程，最后在其残留物中必然有大量的菌体蛋白。这些菌体蛋白的氨基酸组成非常全面，无论是必需氨基酸，还是非必需氨基酸都可与鱼粉相媲美。

（3）B族维生素。

维生素是动植物生产必不可少的物质，它们不能在动植物体内合成，只能通过某些微生物合成。通过检测证实，经过沼气发酵，沼肥中的B族维生素不仅比原料中的含量大，而且数量多，这些维生素能促进植物和动物的生长发育，同时能提高动植物抵御病虫害的抗逆性。

（4）腐植酸。

腐植酸是植物残体腐解后所形成的一种高分子化合物，包括胡敏酸、富里沃酸和草木糯酸三种。沼气发酵残留物中的腐植酸含量在10～20％之间。腐植酸在改良土壤方面，有利于土壤团粒结构的形成；作为饲料添加剂，可抑制脂肪氧化，防治抗菌素和维生素添加剂的失活。沼气发酵残留物作为土壤改良剂和饲料添加剂所获得的效果，均与其腐植酸的作用有着直接的关系。

二、沼肥的综合利用机理

1、沼气发酵原料本身是开展沼肥综合利用的物质基础

发酵原料经过一段时间发酵后，原料中的一部份固形物虽然被沼气微生物分解，但尚未消化形成沼气，这些固形物残留在沼渣中可以作为动物饲料或植物的肥料使用。

2、沼气发酵产物是沼气综合利用物质

沼气发酵产物除沼气与料液自动分离外，其它物质都保存在发酵料液中，这些物质可分为矿物质元素、营养物质和生物活性物质三大类。

矿物质元素存在于发酵原料中，通过沼气发酵变成离子形式，它们的浓度不高，其中含量最高的是钙，可达到万分之二；其次是磷，可达到万分之一；此外铁可达到万分之零点一；其它铜、锌、锰、钼等只能达到万分之零点零一以下。它们可渗透到中子细胞内，能够刺激种子发芽和生长。

营养物质是由发酵原料中的大分子物质被沼气微生物分解形成的，由于其结构相对较分解前简单，因此能够被作物直接吸收，向作物提供氮、磷、钾等主要营养元素。

沼肥中的生物活性物质包括氨基酸、生长素、赤酶素、激动素、单糖、腐殖酸、不饱和脂肪酸、维生素及某些抗菌素类物质。它们对作物生长发育具有刺激作用，参与了作物从种子萌发、植株长大、开花、结实的整过程。例如赤霉素可以刺激种子提早发芽，生长素能促进种子发芽，提高发芽率。在作物生长阶段，赤霉素可促进作物茎、叶快速生长，而生长素可使作物根深叶茂。干旱时，某些核酸、单糖可增强作物抗旱能力。在低温时游离氨基酸、不饱和脂肪酸可使作物免受冻伤。某些维生素能增强作物抗病能力。在作物生殖期，赤霉素等能诱发作物抽苔、开花，生长素则能有效防止落花、落果，提高座果率。激动素对于防止作物衰老，防止棉花落铃、落果效果显著。

3、沼气微生物菌体本身也是沼气综合利用的物质基础

沼气微生物菌体的蛋白质含量极高，是很好的饲料蛋白。沼气发酵后的微生物菌体，一部分来自原料中的可溶性组分，另一部分来自原料中的固形物。这些菌体在分解原料有机物的过程中也在不断增长，使沼气发酵料液中蛋白质含量较之发酵前增加。

三、沼肥的综合利用途径

在农业生产中，沼液及沼渣常用于浸种、叶面施肥、防虫、喂猪、盆栽、种梨、种西瓜、种蔬菜、旱土育秧、种水稻、种花生、养鱼、栽培蘑菇、养殖蚯蚓等。

1、沼液浸种

（1）技术要点。

1）晒种：除杂、翻晒1～2天。

2）装袋：选择编织袋或布袋，将种子装入，留出袋内四分之一空间。

3）浸种：将编织袋或布袋浸于装有沼液的容器中。

4）清洗：浸种结束后，应将种子用清水洗净，然后晾干、催芽或播种。洗净，可将种子倒入盛有清水的容器中或将盛有种子的袋直接放入水中清洗。

5）浸种方式与时间。

常规水稻：一次性或间歇式。早稻48h，中稻36h，晚稻36h，粳稻、糯稻应适当延长。

杂交水稻：一般为间歇式。早稻浸14h，晾6h，浸4h，晾6h，再浸14h，浸种不少于42h，清水洗净，然后催芽。中稻浸12h，晾6h，浸12h，晾6h，再浸12h。浸种不少于36h，清水洗净，然后催芽。晚稻浸8h，晾6h，三浸三晾，破胸为止，清水洗净，然后催芽。

小麦：适用于土壤墒情较好时采用，播前一天进行，浸种12h。清水洗净，沥干水分即可播种。

玉米：一次浸种12～16h，清水洗净，晾干后即可播种。

棉花：非包衣种子一次浸14～18h。浸时注意袋内加石块，以防种子袋浮起。

甘薯与马铃薯：一次4h，也可盛入缸、桶容器中，取正常沼液浸泡。浸种结束后，清水洗净，然后催芽或播种。

花生：一次浸4～6h，清水洗净晾干后即可播种。

瓜类与豆类种子：一次浸2～4h，清水洗净，然后催芽或播种。

（2）注意事项。

用于浸种的沼液要充分发酵1个月以上。

浸种时间以种子吸足水分为宜。

沼液浸过的种子，都应用清水淘净，然后催芽或播种。

由于地区、墒情、温度、农作物品种不同，浸种时间各地可先进行一些简单的对比试验后确定。

2、沼液叶面喷肥

（1）技术要点。

方式：可单施，也可与化肥、农药、生长剂等混合施。

沼液：采自正常发酵1个月以上的沼气池，澄清、纱布过滤。

施肥时期：农作物萌动抽梢期（分蘖期），花期（孕穗期、始果期），果实膨大期（灌浆结实期），病虫害暴发期。每隔10天喷施1次。

施肥时间：上午露水干后（10：00左右）进行，夏季傍晚为宜，中午高温及暴雨前不施。

浓度：幼苗、嫩叶期，1份沼液加1～2份清水；夏季高温，1份沼液加1份清水；气温较低，老叶（苗）时，不加水。

用量：视农作物品种和长势而定，一般每亩40～100kg。

（2）注意事项。

沼液采自正常发酵1个月以上的沼气池。

以喷施叶背面为主，以利养分吸收。

3、沼液防虫

沼液经厌氧发酵后，杀灭了有害病菌，因此它本身具有无菌和抑制病菌生长的作用。沼液中还含有吲哚乙酸、赤霉素和较高溶量的氨和铵盐，通常含量可达0.2～0.3％。因此沼液有抑制大多数病菌生长功能。

（1）技术要点。

玉米螟：沼液50kg，加入2.5％敌杀死乳油10ml，搅匀，灌玉米心叶。

水稻螟：取沼液1份加清水1份混合均匀，泼浇。

蔬菜、小麦蚜虫：准备两只洗净粪桶，喷雾器一个，煤油、洗衣粉各0.05kg。将0.05kg洗衣粉充分溶于0.5kg水中，取0.05kg洗衣粉水和0.0025kg煤油倒入喷雾器中，再取过滤沼液14kg装入喷雾器中，充分搅拌后，就成了沼气复方治虫剂，将此剂均匀地喷在被蚜虫危害的农作物上，一亩田喷35kg。如遇蚜虫危害严重时，第二天再喷一次，注意选择晴天治虫，效果更佳。

使用效果：对小麦、黄豆、豇豆、莲花白、大芹菜、白菜、蒿笋、厚皮菜、等不同农作物治蚜虫效果好，与乐果治蚜虫一样，其死亡率在90％以上，并且对作物增产效果显著。同时还能减少农业投资，减轻环境污染和补充农作物叶面追肥。实践证明，以亩增产计，小麦亩可达10％，田埂豇豆、田埂黄豆和厚皮菜均达30％，每年可节省农药开支10元以上，增加产值90多元。

4、沼液沼渣种蔬菜

（1）技术要点。

沼渣作基肥：采用移栽秧苗的蔬菜，基肥以穴施方法进行。秧苗移栽时，每亩用腐熟沼渣2000kg施入定植穴内，与开穴挖出的园土混合后进行定植。对采用点播或大面积种植的蔬菜，基肥一般采用条施条播方法进行。对于瓜菜类，例如南瓜、冬瓜、黄瓜、西红柿等，一般采用大穴大肥方法，每亩用沼渣3000kg、过磷酸钙35kg、草木灰100kg和适量生活垃圾混合后施入穴内，盖上一层厚约5～10cm的园土。定植后立即浇透水分，及时盖上稻草或麦秆。

沼液作追肥：一般采用根部淋浇和叶面喷施2种方式。根部淋浇沼液量可视蔬菜品种而定，一般每亩用量为500～3000kg。施肥时间以晴天或傍晚为好。雨天或土壤过湿时不宜施肥。叶面喷施的沼液需经纱布过滤后方可使用。在蔬菜嫩叶期，沼液应兑水l倍稀释，用量在40～50kg之间，喷施时以叶背面为主，以布满液珠而不滴水为宜。喷施时间，上午露水干后进行，夏季以傍晚为好，中午、下雨时不喷施。叶菜类可在蔬菜的任何生长季节施肥，也可结合防病灭虫时喷施沼液。瓜菜类可在现蕾期、花期、果实膨大期进行，并在沼液中加入3％的磷酸二氢钾。

（2）注意事项。

沼渣作基肥时，沼渣一定要堆沤腐熟。

沼液叶面追肥时，应观察沼液浓度。如沼液呈深褐色，有一定稠度时，应兑水稀释后使用。

沼液叶面追肥，沼液一般要在沼气池外停置半天。

蔬菜上市前7天，一般不追施沼肥。

5、沼液沼渣养鱼

（1）技术要点。

原理：将沼肥施入鱼塘，系为水中浮游动、植物提供营养，增加鱼塘中浮游动、植物产量，丰富滤食鱼类饵料的一种饲料转换技术。

基肥：春季清塘、消毒后进行。每亩水面用沼渣150kg或沼液300kg均匀施肥。沼渣，可在未放水前运至大塘均匀撒开，并及时放水入塘。

追肥：4～6月，每周每亩水面施沼渣100kg或沼液200kg；7～8月，每周每亩水面施沼液150kg；9～10月，每周每亩水面施沼渣100kg或沼液150kg。

施肥时间：晴天8：00～10：00施沼液最好；阴天可不施；有风天气，顺风泼撒；闷热天气、雷雨来临之前不施。

（2）注意事项。

鱼类以花白鲢为主，混养优质鱼（底层鱼）比例不超过40％。

水体透明度大于30cm时每2天施1次沼液，每次每亩水面施沼液100～150kg，直到透明度回到25～30cm后，转入正常投肥。

6、沼渣栽培蘑菇

准备沼渣：播种前，将沼渣沥干，趁天晴摊薄曝晒，去除未腐熟好的长残渣。曝晒时间以手紧捏沼渣，指缝有水而不下滴为宜。处理后的沼渣，按其重量加入1％熟石膏粉、1％过磷酸钙及0.5％尿素备用。

准备菇房及床架：菇房一般可选用有对开门窗的空房。菇床可用竹、木、铁搭成多层床架，第一层距地不低于25cm，以上各层相距60cm，以秸秆、树枝铺平。菇房用20倍福尔马林溶液熏蒸或50倍液喷洒，也可用50倍石硫合剂全面喷洒墙壁、地面和菇床，关闭菇房1～2天。将沼渣平铺在菇床上，俅持自然疏松，厚度1～14cm。

播种：选择纯洁菌种，按10cm×10cm的间距，用手指均匀打2cm深的播种穴，将菌种掏出按每穴拇指大小一块放入，随手盖一薄层培养料，以利菌丝生长。播种后，把料面整平稍拍一下，让培养料和菌种接触紧密，但不能用力拍实，以免密不透气。用清水浸湿的干净报纸覆盖，关好门窗。保持房内温度30℃以下，空气湿度60％～70％，以利菌丝早日定植。

覆土前的管理：从播种到覆土约需20天，这段时间主要是促菌丝生长，管理重点是防高温，尽量使室温维持在22℃～25℃，湿度65％。播种后的10天内，每天需揭动报纸1～2次。以通风换气。10天后可揭去报纸，早晚开门窗，并逐步增加通风次数，注意防杂菌。

覆土：覆土就是在长满菌丝的料面上覆盖一层土粒。覆土的土质最好选用水田犁底层以下略带砂性的土壤或池塘底层泥土。覆土时先覆大粒（直径2～3cm），做到料面不外露，土粒不重叠。然后覆盖小粒（如蚕豆大小）。土粒含水量20％左右，pH7.0～8.0为宜，如过酸，可用0.5％石灰水喷雾调节。