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北方高寒地用上秸稈氣

——黑龍江省秸稈綜合利用技術(shù)有了新突破

日期: 2019-04-26  來源:中國農(nóng)業(yè)新聞網(wǎng)  作者:劉偉林

 

  隨著糧食的豐產(chǎn)豐收,全國產(chǎn)糧大省黑龍江每年1.3億噸左右的秸稈如何處理一直是個現(xiàn)實難題。前不久,黑龍江新天地能源開發(fā)有限公司通過多年的科技研發(fā)與技術(shù)集成,攻克了多重技術(shù)難關(guān),實現(xiàn)了在北方高寒地區(qū)-14℃~-15℃的低溫環(huán)境下秸稈沼氣持續(xù)產(chǎn)氣和高效利用,拓展了利用秸稈生產(chǎn)生物質(zhì)天然氣的新渠道。

資料圖

 

據(jù)黑龍江新天地能源開發(fā)有限公司負責人孫鵬程介紹,沼氣技術(shù)在北方使用最大的技術(shù)難點是冬季低溫環(huán)境下不產(chǎn)氣,或是產(chǎn)氣效率低。為解決高寒低溫地區(qū)秸稈沼氣不產(chǎn)氣或產(chǎn)氣少的問題,更好地利用當?shù)刭Y源優(yōu)勢,就地消化秸稈資源,該公司為這個項目投入數(shù)千萬元,建設(shè)了3000立方米的大型菌種發(fā)酵池等設(shè)備,歷經(jīng)2個冬天,經(jīng)過500多次試驗,通過了-38℃低溫考驗,目前已平穩(wěn)運行了300多天。

去年12月24日,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部沼氣產(chǎn)品及設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心在-14℃~-15℃的低溫環(huán)境下,對這家企業(yè)利用作物秸稈生產(chǎn)沼氣進行了檢測,檢驗報告顯示:沼氣成分甲烷為50.41%,二氧化碳44.8%,氧氣0.33%,硫化氫0.003933%;容積產(chǎn)氣率4.2。

據(jù)了解,容積產(chǎn)氣率是國家農(nóng)業(yè)行業(yè)標準秸稈沼氣工程工藝設(shè)計規(guī)范對秸稈沼氣工程工藝的主要技術(shù)參數(shù)要求,指每立方米厭氧發(fā)酵裝置容積24小時產(chǎn)生的沼氣量。容積產(chǎn)氣率要求中溫發(fā)酵≧0.8,高溫發(fā)酵≧1.0,而4.2容積產(chǎn)氣率遠遠高于國家標準。

黑龍江省科學技術(shù)情報研究院對該技術(shù)查新報告結(jié)論為:該項目經(jīng)過多年研發(fā)和反復實驗,在農(nóng)作物秸稈制作沼氣技術(shù)工藝上取得重大突破。該企業(yè)以風干玉米秸稈為原料,使用優(yōu)選、培育、化高溫菌種,采用3H(高溫、高濃度、大比例)高效厭氧發(fā)酵工藝,結(jié)合由德國引進的推流式生產(chǎn)工藝,自制36立方米全水浴保溫厭氧發(fā)酵裝置制沼氣,將發(fā)酵固體滯留期由傳統(tǒng)的30天左右縮短為8天,池容產(chǎn)氣率達到3.6(全池容3.6,有效池容4)以上,是國家標準(0.8~1.2)的3倍多,發(fā)酵效率得到大幅度提高。這項技術(shù)的突破,將極大降低秸稈制沼氣的投資成本和運行費用,縮短投資回收期,使秸稈沼氣項目有較好的經(jīng)濟效益,為秸稈沼氣工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

該公司技術(shù)員張洪禹介紹說,這項技術(shù)原料為純秸稈,3H高效厭氧發(fā)酵工藝,創(chuàng)新優(yōu)化集成實用技術(shù),選育馴化獨特高溫菌種,優(yōu)化發(fā)酵濃度和動態(tài)調(diào)整干物質(zhì)參數(shù),采用推流式全混合攪拌,發(fā)酵水力滯留期由以往的30天左右,縮短為8天,短滯留,快循環(huán),大幅度提高了生產(chǎn)效率。據(jù)測算,當?shù)孛?畝地可產(chǎn)秸稈1噸左右,1噸秸稈可生產(chǎn)沼氣250~260立方米,生產(chǎn)沼渣0.5噸。沼渣可生產(chǎn)有機肥,也可直接還田發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)。

孫鵬程說,秸稈沼氣可以直接利用實現(xiàn)沼氣電熱肥聯(lián)產(chǎn),但這并不是最好的方式,依然有二氧化碳排放,最好的方式是進一步加工成生物質(zhì)天然氣。250立方米沼氣可提純生物質(zhì)天然氣125立方米,二氧化碳固化為工業(yè)原料。今年,該公司正在建設(shè)年產(chǎn)生物質(zhì)天然氣1000萬立方米、產(chǎn)沼渣顆粒有機肥4萬噸的秸稈利用項目,有5個3600立方米的發(fā)酵罐,每天消耗秸稈240噸,年消耗秸稈8萬多噸,公司所在的蘭西縣榆林鎮(zhèn)18萬畝耕地所產(chǎn)生的秸稈能全部消化掉,當然企業(yè)的投資回報率也相當可觀。

這一關(guān)鍵技術(shù)的取得和應用,還極大降低了秸稈制沼氣的投資成本和生產(chǎn)運維費用,縮短投資回收期,使秸稈沼氣項目有很好的經(jīng)濟效益,為秸稈沼氣提純生物質(zhì)天然氣這一新能源的產(chǎn)業(yè)化奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。孫鵬程說:“以公司日生產(chǎn)1.5萬立方米秸稈沼氣為例,如果每個3600立方米的厭氧發(fā)酵池,按以前的發(fā)酵技術(shù)每池容產(chǎn)氣率為1計算,日生產(chǎn)1.5萬立方米則需要建設(shè)4個3600立方米的發(fā)酵池,每個發(fā)酵池的土建投資和配套設(shè)備投資約650萬元,4個池投資共約2600萬元。如果應用3H高效厭氧發(fā)酵技術(shù),1個厭氧發(fā)酵池一天就能生產(chǎn)1.5萬立方米沼氣,可節(jié)省3個厭氧發(fā)酵池的投資成本1950萬元。如應用到工業(yè)化生產(chǎn)中,其生產(chǎn)運行費用和維護費用也將大大降低。”

秸稈生產(chǎn)生物質(zhì)天然氣不僅使秸稈實現(xiàn)變廢為寶,也為農(nóng)民開辟了生財之道。榆林鎮(zhèn)林旺村玉米秸稈專業(yè)合作社理事長劉海告訴記者,該合作社有12套秸稈打包處理設(shè)備,去年在哈爾濱市松北區(qū)打包出地秸稈15萬畝,每畝補貼40元,除去成本每畝有近10元的收入。在榆林鎮(zhèn),他們?nèi)ツ隇樾绿斓啬茉垂舅徒斩?000多噸,這部分秸稈每畝打包出地到送到工廠成本是70元,企業(yè)收購價110元。隨著企業(yè)新項目的投產(chǎn),今年他們將重點放在為企業(yè)服務(wù)上,爭取把榆林鎮(zhèn)更多的秸稈收上來,運輸半徑在5公里以內(nèi)的都有錢賺,可實現(xiàn)在家門口掙活錢。

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