洛川縣秸桿沼氣集中供氣工程運(yùn)行情況的調(diào)查分析

周中奇， 雷拴成， 晁先紅， 史天才

( 陜西省洛川縣能源辦， 陜西 洛川 727400)

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洛川縣秸桿沼氣集中供氣工程運(yùn)行情況的調(diào)查分析

周中奇， 雷拴成， 晁先紅， 史天才

( 陜西省洛川縣能源辦， 陜西 洛川 727400)

文章以陜西省洛川縣土基鎮(zhèn)入神洞村秸稈沼氣集中供氣示范工程運(yùn)行情況為例，詳細(xì)介紹了該工程的工藝流程、費(fèi)用成本及問題與經(jīng)驗(yàn)，為今后大中型沼氣工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理提供一定的借鑒。

秸稈沼氣； 集中供氣； 調(diào)查分析

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

洛川縣土基鎮(zhèn)入神洞村秸桿沼氣集中供氣工程是農(nóng)業(yè)部2012年全國(guó)31個(gè)秸桿沼氣集中供氣示范工程項(xiàng)目之一。該項(xiàng)目于2012年4月開工建設(shè)，2012年10月建成并投入使用，總?cè)莘e600 m3,設(shè)計(jì)年產(chǎn)沼氣21.6萬立方米，沼渣705 t。年消耗秸桿6000多t，供氣300戶。但由于自籌資金籌措困難，實(shí)際管網(wǎng)配套72戶，目前供氣正常，氣壓穩(wěn)定，群眾滿意。

2 工藝流程

根據(jù)一體化兩相厭氧消化工藝的要求及當(dāng)?shù)亟諚U的特征，以及入神洞村的基本情況，采用圖1所示的工藝流程。

將收集的玉米秸桿等物料粉碎后送入青貯池儲(chǔ)存，在沼氣工程運(yùn)行時(shí)每次取適量的秸桿投入集料池。集料池內(nèi)設(shè)有攪拌機(jī)，物料進(jìn)入集料池后與厭氧消化器底部回流的料液進(jìn)行攪拌混合，混勻后物料通過泵輸送到厭氧消化器。當(dāng)物料的濃度過高時(shí)，使用生產(chǎn)生活中廢水進(jìn)行補(bǔ)充。厭氧消化器采用中溫發(fā)酵工藝，利用沼氣鍋爐進(jìn)行加熱。厭氧消化器頂部和底部各設(shè)置一臺(tái)攪拌機(jī)，頂部攪拌機(jī)保證物料消化均勻，避免頂部結(jié)殼，底部攪拌機(jī)主要用于均勻出料、接種。物料經(jīng)過厭氧消化后，產(chǎn)生的沼液在消化器的底部通過泵的壓力進(jìn)入固液分離機(jī)。經(jīng)過固液分離，將沼渣送至太陽能干化場(chǎng)。因?yàn)槁宕▽俟麉^(qū)，一般不進(jìn)行固液分離，而是直接將沼渣和沼液的混合物直接施入果樹根部，效果特別好，是當(dāng)?shù)刈顑?yōu)質(zhì)的農(nóng)家肥。厭氧消化器產(chǎn)生的沼氣，經(jīng)脫硫脫水等設(shè)備凈化后貯存于貯氣柜，貯氣柜中的沼氣通過輸配管網(wǎng)，送入農(nóng)戶家中，剩余的沼氣作為鍋爐燃料，用于秸桿沼氣工程的自身加熱。

圖1 工藝流程示意圖

3 項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行成本及效益

由于近年來人工費(fèi)用的不斷上漲，秸桿的收割、集裝、拉運(yùn)、粉碎、堆漚、上料等環(huán)節(jié)較多，成本成倍增加，筆者在2013年用玉米秸桿作為原料，運(yùn)行一年，供氣72戶，其年運(yùn)行費(fèi)見表1。

購(gòu)置鮮牛糞來作為發(fā)酵原料，工作環(huán)節(jié)少，人工費(fèi)用支出少，省時(shí)省力，其年運(yùn)行成本見表2。

表1 經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算表 (元)

表2 經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算表 (元)

自2014年以來，洛川縣入神洞村在秸桿沼氣的運(yùn)行實(shí)踐中，探索出用牛糞作為發(fā)酵原料，產(chǎn)氣效果也不錯(cuò)。在目前情況下，秸桿成本每噸不能多于300元，牛糞每方不能高于200元，否則沼氣價(jià)格超過每方1.5元，群眾就不接受，運(yùn)行就出現(xiàn)了困難。實(shí)踐證明，就目前情況看，秸桿和牛糞作為發(fā)酵原料均能做到收支平衡，正常運(yùn)行是沒有問題的。

4 后期運(yùn)行及管理模式

項(xiàng)目建成后，交由洛川縣入神洞村蘋果專業(yè)合作社管理，氣站選調(diào)了兩名操作工和管理人員。操作工負(fù)責(zé)秸桿的收購(gòu)，物料的粉碎、進(jìn)出料、安全檢查和日常維護(hù)等工作；管理員負(fù)責(zé)氣站的運(yùn)行管理和協(xié)調(diào)農(nóng)戶及村委會(huì)的工作?？h鄉(xiāng)能源管理機(jī)構(gòu)和人員進(jìn)行不定期檢查指導(dǎo)，從安全和操作方面實(shí)地培訓(xùn)，防止責(zé)任事故，保證安全運(yùn)行。

5 管理經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)總結(jié)

5.1 秸桿收集后進(jìn)行預(yù)處理

玉米秸桿成熟后含水率一般為30%，粉碎粒徑約為5 mm,夏季加水后用塑料薄膜覆蓋一周后投料應(yīng)用?；蛸?gòu)置秸桿專用預(yù)處理劑，把不易消化的纖維素轉(zhuǎn)化成被厭氧菌消化的食料，一般堆漚3～5天即可入池，產(chǎn)氣量提高50%～120%。

5.2 沼液回流技術(shù)

該工程運(yùn)行時(shí)水的用量較少，這主要是應(yīng)用了沼液回流技術(shù)，既節(jié)省了用水，同時(shí)又解決沼液菌種缺乏的問題。

5.3 工程采用攪拌回流技術(shù)

每星期2～3次攪拌回流，可有效提高產(chǎn)氣量，增加產(chǎn)氣效率。

5.4 玉米秸桿的產(chǎn)氣時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)氣率高

牛糞、豬糞產(chǎn)氣快，但產(chǎn)氣時(shí)間短，產(chǎn)氣率相對(duì)較差。最佳的配料應(yīng)該為牛糞或豬糞50%+秸桿50%的配料最好，啟動(dòng)快，產(chǎn)氣率高，持久性較好。

5.5 不同季節(jié)產(chǎn)氣和用氣情況不同

在洛川農(nóng)村，冬季炊事用能和取暖多用煤碳爐，因此，冬季11月至春季4月份不用沼氣，4月至11月底8個(gè)月中，4～5月份每戶平均用氣量2 m3左右，6～8月份是產(chǎn)氣量最多的季節(jié)，每戶平均用氣2.5～3方，8月份以后用氣量逐步減少，平均每戶每天2 m3左右。由于洛川特殊的氣候與生活習(xí)慣，對(duì)冬季沼氣的用行情況筆者缺少經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐的第一手資料。

6 存在的問題

(1)管網(wǎng)入戶率低，運(yùn)行成本較高，收益率低，經(jīng)濟(jì)效益差，因此，沒有企業(yè)和個(gè)人承包經(jīng)營(yíng)，每年還需上級(jí)管理部門給予一定的補(bǔ)貼方能保持運(yùn)轉(zhuǎn)。

(2)秸桿收貯運(yùn)加等環(huán)節(jié)多，成本高，逐年增多，將秸稈作為發(fā)酵原料的模式運(yùn)行困難。

(3)洛川為蘋果專業(yè)縣，農(nóng)民富裕，農(nóng)村電氣化程度較高，部分農(nóng)戶對(duì)應(yīng)用沼氣沒有積極性，自籌資金措集困難，影響管網(wǎng)擴(kuò)大。

(4)洛川冬夏溫差較大，農(nóng)村冬季都用火爐取暖，因此，冬季一般不用沼氣，每年4～11月份用沼氣最多8個(gè)月，冬季用火爐做飯。

2015-10-16

2015-11-07

周中奇(1965- )，男，陜西洛川縣人，農(nóng)藝師， 主要從事農(nóng)村能源管理工作，E-mail:sxslcxlsc@163.com

S216.4

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1000-1166(2016)02-0077-02