毕业论文沼气的开发与利用

沼气沼液沼渣综合利用 1 沼气的综合利用：沼气是一种混合气体，其中含有60%～70%的甲烷、30%～35%的二氧化碳，还含有少量的一氧化碳、氢、氨、硫化氢、氧和氮等。沼气作为优质气体燃料，除可用于煮饭、点灯外，还可广泛用于发电、孵鸡、育蚕、烘干、粮果贮藏、二氧化碳施肥等生产领域。沼气炊事：农村家用沼气池所产生的沼气主要用于烧水、煮饭，为牲畜煮食等。沼气照明：沼气灯是把沼气的化学能转变为光能的一种燃烧装置。特别是在偏僻、边远无电力供应的地区，用沼气进行照明，其优越性尤为显著。沼气灯为温室蔬菜二氧化碳施肥，并增加日照：沼气中一般含有25%～35%的二氧化碳和50%～70%的甲烷。甲烷燃烧时又可产生大量的二氧化碳，同时释放出大量热能。一般来讲，燃烧1立方米沼气可产生立方米二氧化碳。根据光合作用原理，在种植蔬菜的塑料大棚内燃点一定时间、一定数量的沼气，棚内二氧化碳浓度和温度明显增高，能有效地促使蔬菜增产。施用二氧化碳的蔬菜植株生长健壮，叶绿素含量高，叶色深绿有光泽，开花早，雌花多，花果脱落少，而且嫩枝叶上冲有力，抗病性增强。沼气升温育秧：温室育秧是解决水稻提早栽插，促进水稻早熟高产的一项技术措施。目前，多数温室都是用煤炭或薪柴作升温燃料，因此，每年育秧要耗费大量的煤炭或薪柴，育秧成本较高。 利用沼气作为育秧温室的升温燃料，培育水稻秧苗是沼气综合利用的一项新技术，设备简单、操作方便、成本低廉、易于控温、不烂种、发芽快、出苗整齐，成秧率高，易于推广。沼气供热孵鸡：沼气孵鸡是以燃烧沼气作为热源的一种孵化方法。它具有投资少、节约能源、减轻劳动、管理方便、出雏率和健雏率高等优点。沼气灯照明升温育雏鸡：初生雏鸡调节机能、觅食能力和对自然环境的适应能力较差。因此，要饲养好雏鸡，首先必须要有一个比较适宜的温度条件，以利生长发育。沼气灯具有亮度大、升温效果好、调控简单、成本低廉等优点。用沼气灯照明升温育雏鸡，能使雏鸡生长发育良好，成活率高。沼气灯照明提高母鸡产蛋率：生产实践表明，利用沼气灯对产蛋母鸡进行人工光照，并合理地控制光照时间和光照强度，能使母鸡新陈代谢旺盛，促进母鸡的卵细胞的发育、成熟加快，达到多产蛋的目的。沼气烘干粮食和农副产品：利用沼气烘干粮食和农副产品，具有设备简单，操作方便，不产生烟尘，费省效宏等优点。沼气保鲜水果与贮粮：沼气作为一种环境气体调制剂，用于果品、蔬菜的保鲜贮藏和粮食、种子的灭虫贮藏，是一项简便易行，投资少，经济效益显著的实用技术。如：1、沼气气调保鲜柑橘技术；2、塑料帐密封沼气灭虫贮粮技术；3、容器密封沼气气调贮粮技术。2 沼液的综合利用 沼气厌氧发酵不仅是一个生产沼气能源的过程，也是一个造肥的过程。在这个过程中，作物生长所需的氮、磷、钾等营养元素基本上都保持下来，因此沼液是很好的有机肥料。同时， 沼液中存留了丰富的氨基酸、B族维生素、各种水解酶、某些植物生长素、对病虫害有抑制作用的物质或因子，因此它还可用来养鱼、喂猪、喂牛、防治作物的某些病虫害，具有广泛的综合利用前景。沼液在种植业上的应用：沼液浸种：沼液浸水稻种和育秧，沼液浸小麦种，沼液浸玉米种，沼液浸棉种，沼液浸甘薯种。沼液防治植物病虫害：沼气发酵原料经过沼气池的厌氧发酵后，含有抑菌和提高植物抗逆性的激素、抗菌素等有益物质，可用于防治植物病虫害和提高植物抗逆性。 1、防治农作物蚜虫；2、防治果树红蜘蛛；3、沼液防治大麦黄花叶病； 4、沼液防治西瓜枯萎病； 5、沼液防治小麦赤霉病。此外，沼液对棉花的枯萎病和炭疽病菌、马铃薯枯萎病、小麦根腐病、水稻小球菌核病和纹枯病、玉米的大小斑病菌以及果树根腐病菌也有较强的抑制和灭杀作用。沼液提高植物抗逆性：沼液中富含多种水溶性养分，用于农作物、果树等植物浸种、叶面喷施和灌根等，吸收率高，收效快，一昼夜内叶片中可吸收施用量的80%以上，能够及时补充植物生长期的养分需要，强健植物机体，增强抵御病虫害和严寒、干旱的能力。在干旱时期，对作物和果树喷施沼液，可引起植物叶片气孔关闭，从而起到抗旱的作用。沼液在果树上的应用：沼液叶面施肥：沼液中营养成分相对富集，是一种速效的水肥，用于果树叶面施肥，收效快，利用率高。一般施后24小时内，叶片可吸收喷施量的80%左右，从而能及时补充果树生长对养分的需要。果树地上部分每一个生长期前后，都可以喷施沼液，叶片长期喷施沼液，可增强光合作用，有利于花芽的形成与分化；花期喷施沼液，可保证所需营养，提高座果率；果实生长期喷施沼液，可促进果实膨大，提高产量。沼液在养殖业上的应用 ：沼液养猪： 喂沼液的猪，食欲好，不剩料，外貌好看，膘肥体壮，不乱跑，不拱地， 爱睡觉。添加沼液喂猪，平均每增重1公斤，节约饲料公斤，饲料转换率提高，缩短饲养周期1个月左右，成本降低35%左右。沼液喂奶牛和鸡：用发酵正常的沼液将饲料拌湿、搅匀，饲喂奶牛和鸡，均能收到较好的饲养效果，具体方法和添加沼液养猪基本相同。沼液中所含的各种营养和激素，能刺激奶牛泌奶系统的产奶功能，从而提高产奶量。据江西省瑞昌县农村能源站试验表明，按沼液量与饲料量1:1～2的比例拌料喂养奶牛，试验牛比对照牛每天平均产奶量增加～公斤。沼液养鱼：沼液作为淡水养殖的饲料，不仅营养丰富，加快鱼池浮游生物繁殖，耗氧量减少，水质改善。而且，常用沼液，水面能保持茶褐色，易吸收光热，提高水温，加之沼液的pH值为中性偏碱，能使鱼池保持中性，这些有利因素能促进鱼类更好生长。所以，沼肥是一种很好的养鱼营养饵料。3 沼渣的综合利用沼渣是沼气发酵后残留在沼气池底部的半固体物质,含有丰富的机质、腐殖酸、粗蛋白、氮、磷、钾和多种微量元素等，是一种缓速兼备的优质有机肥和养殖饵料。沼渣在种植业上的应用：配制营养土和营养钵：营养土和营养钵主要用于蔬菜、花卉和特种作物的育苗，因此，对营养条件要求高，自然土壤往往难以满足，而沼渣营养全面，可以广泛生产，完全满足营养条件要求。用沼渣配制营养土和营养钵，应采用腐熟度好、质地细腻的沼渣，其用量占混合物总量的20%～30%，再掺入50%～60%的泥土、5%～10%的锯末、～的氮、磷、钾化肥及微量元素、农药等拌匀即可。如果要压制成营养钵等，则配料时要调节粘土、沙土、锯末的比例，使其具有适当的粘结性，以便于压制成形。沼渣做有机肥：1、做基肥；2、做追肥；3、沼渣与碳铵堆沤；4、沼渣与过磷酸钙堆沤。沼渣栽培食用菌1、沼渣栽培蘑菇；2、沼渣栽培平菇；3、沼渣瓶栽灵芝。沼渣在养殖业上的应用：沼渣养殖蚯蚓：蚯蚓是一种富含高蛋白质和高营养物质的低等环节动物，以摄取土壤中的有机残渣和微生物为生，繁殖力强。据资料介绍，蚯蚓含蛋白质60%以上，富含18种氨基酸，有效氨基酸占58%～62%，是一种良好的畜禽优质蛋白饲料，对人类亦具有食用和药用价值。蚯蚓粪含有较高的腐植酸，能活化土壤，促进作物增产。用沼渣养蚯蚓，方法简单易行，投资少，效益大。尤其是把用沼渣养蚯蚓与饲养家禽家畜结合起来，能最大限度地利用有机物质，并净化环境。沼渣养殖蚯蚓用于喂鸡、鸭、猪、牛，不仅节约饲料，而且增重快，产蛋量、产奶量提高。奶牛每天每头喂蚯蚓250克，产奶量提高30%。近年来，为发展动物性高蛋白食品和饲料，国内外采用人工饲养蚯蚓，已取得很大进展。蚯蚓不仅可做畜禽饲料，还可以加工生产蚯蚓制品，用于食品，医药等各个领域。沼渣饲养土鳖虫：土鳖虫是一种药用价值很高的中药材，它的中药名称为土元，学名叫地鳖，具有舒筋活血、去瘀通经、消肿止痛之功能。沼渣饲养黄鳝：沼渣含有较全面的养分和水中浮游生物生长繁殖所需要的营养物质，它既可被鳝鱼直接吞食，又能培养出大量的浮游生物，给鳝鱼提供喜食的饵料。由于沼渣是已经发酵腐熟的有机物质，投入鳝鱼池后不会较多地消耗水中的溶氧量，因此有利于鳝鱼生长。此外，沼渣可以保持池水呈浅绿色或茶褐色，有利于吸收太阳的热能，提高池水的温度，促进鳝鱼的生长。因为沼渣经过了沼气池的厌氧发酵处理，细菌和寄生虫卵绝大部分已经沉降或杀灭，所以，用沼渣喂鳝鱼， 能有效地防止鱼病的发生。沼渣饲养泥鳅：泥鳅是一种高蛋白鱼类，不但味道鲜美，肉质细嫩,而且药用价值很高。日本人誉之为“水中人参”,其营养价值高于鲤鱼、黄鱼、带鱼和虾等。泥鳅还是一味良药，有温中益气的功效，对治疗肝炎、盗汗、痔疮、跌打损伤、阳萎、早泄等病均有一定的疗效。对中老年尤为适宜。它脂肪含量少，含胆固醇更少，且含有一种类似碳戊烯酸的不饱和脂肪酸，是一种抵抗人体血管硬化的重要物质。

大力开发和利用沼气，是改善农村环境、建设生态农业的重要组成部分。科学规划、合理开发和综合利用沼气资源，对于保护森林植被、增强土壤肥力、遏制水土流失、减少常规能源消耗、减轻农业环境污染，提高农业综合生产能力，增加农民收入，改善农民的居住环境，提高农民生活质量，实现农业生态环境的良性循环，促进农业与农村经济可持续发展，全面推进社会主义新农村建设具有十分重要的意义。

推广应用户用沼气的意义 （1）沼气不仅能解决农村能源问题，而且能增加有机肥料资源，提高质量和增加肥效，从而提高农作物产量，改良土壤；（2）使用沼气，能大量节省秸秆、干草等有机物，以便用来生产牲畜饲料和作为造纸原料及手工业原材料；（3）兴办沼气可以减少乱砍树木和乱铲草皮的现象，保护植被，使农业生产系统逐步向良性循环发展；（4）兴办沼气，有利于净化环境和减少疾病的发生。这是因为在沼气池发酵处理过程中，人畜粪便中的病菌大量死亡，使环境卫生条件得到改善；（5）用沼气煮饭照明，既节约家庭经济开支，又节约家庭主妇的劳作时间，降低劳动强度；（6）使用沼肥，提高农产品质量和品质，增加经济收入，降低农业污染，为无公害农产品生产奠定基础。 常用的物质循环利用型生态系统主要有种植业—养殖业—沼气工程三结合、养殖业—渔业—种植业三结合及养殖业—渔业—林业三结合的生态工程等类型。其中种植业—养殖业—沼气工程三结合的物质循环利用型生态工程应用最为普遍，效果最好。兴办沼气的好处很多，综合起来主要有以下几个方面： （一）兴办沼气有利于解决农村能源问题。一户3―4口人的家庭，修建一个10立方米的沼气池，只要发酵原料充足，并管理得好，就能解决点灯、煮饭的燃料问题。 （二）兴办沼气有利于促进农业生产发展。兴办起沼气后，大量畜禽粪便加入沼气池发酵，即可生产沼气，又可沤制出大量优质有机肥料，扩大了有机肥料的来源。凡是施用沼肥的作物不仅增强了抗旱防冻的能力，而且提高秧苗的成活率。施用沼肥不但节省化肥、农药的喷施量，也有利于生产绿色无公害食品。（三）兴办沼气有利于促进畜牧业的发展。办起沼气后，有利于解决“三料”（燃料、饲料和肥料）的矛盾，促进畜牧业的发展。 （四）兴办沼气有利于改善卫生条件。凡是建了沼气池的农民都体会到，利用沼气当燃料，无烟无尘，清洁方便。一些粪便、垃圾、生活污水等都是沼气发酵的好原料，随着这些原料进入沼气池的病菌、寄生虫卵等，在沼气池中密闭发酵而被杀死。从而改善了农村的环境卫生条件，对人畜健康都有好处。（五）兴办沼气有利于保护生态环境。兴办沼气解决了农民的燃料问题，减少森林砍伐和牛羊对山场的破坏，有利于保护林草资源，促进植树造林的发展，减少水土流失，改善农业生态环境。（六）兴办沼气有利于解放劳动力。办起沼气后，过去农民拣柴、运煤花费的大量劳动力就能节约下来，可以投入到农业生产第一线上去。广大农村妇女通过使用沼气，从烟熏火燎的传统炊事方式中解脱出来，节约了生火做饭的时间，减轻了家务劳动。沼气是一种清洁能源，所以各国都在农村推广。

到1973年发生了世界性石油危机后不久，沼气又被重新重视起来，许多人对“绿色革命”兴趣很浓，积极主张发展沼气能源。瑞士在蒙塞里特于1976年率先建成一个75立方米容积处理牛粪的沼气发酵装置，随后一大批沼气发酵工程发展起来了。截至1987年底，10年时间西欧各国就兴建起来743个沼气工程，其中大型工程有71%是农场沼气工程，29%是工业沼气工程。发酵罐总容积最大的有万立方米。沼气发酵罐的平均产气率，在一般情况下为每天每立方米罐容可造1立方米沼气，有的运用厌氧过滤器等新工艺，产量可达4立方米。其中30%用于自身能源消耗，70%可作为能源输出。

沼气发酵原料十分广泛而丰富，目前，“未利用资源”中，可用于沼气发酵的种类甚多，仅西欧各国就有农业废弃物37种，包括圈养和放养的牲畜粪便以及农作物废物；工业废水有21种，多为农作物加工和食品工业废水；还有糖厂的废渣、屠宰场的废水等。充分利用这些“未利用资源”，开发沼气能源，这对解决农村能源和处理城市垃圾，都是一条变废为宝的现实途径，而且潜力甚大，据欧共体国家宣布，可供生产沼气的人畜粪便每年约有1410万吨，农作物秸秆等约850万吨，市政污物890万吨，这些总数达3150万吨的废弃物可产出相当欧共体1985年总能耗的3%左右的沼气。如将海藻水生植物等也用来生产沼气，总潜力还可增加三倍。

我国沼气生产潜力也很大，据测算，我国全部农作物废弃物和人畜粪便等，如全部入池发酵，每年就可制取沼气1000多亿立方米。除可全部满足农村生活燃料需用外，还可供数百万个5～8千瓦的沼气动力站每天工作6小时。从80年代初以来，全国平均每年新建沼气池近60万个，产气水平也逐步上升，沼气的利用已从生活领域走向生产领域，并开始从农村走向城镇。