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小小沼气"点"亮群众新生活

文章来源:西藏日报 | 发布日期:2008-12-11 | 作者:未知 | 点击次数:

一、西藏地区沼气事业的发展和现状

西藏能源研究示范中心在2001年为了缓解日趋紧张的能源短缺问题,通过借鉴内地成熟的沼气技术,因地制宜、多能互补、综合利用,在拉萨市堆龙德庆县羊达乡,成功的建造了一口6立方米有机玻璃钢沼气池,产气良好。2005年通过前期的实验,引用内地成熟的水压式沼气池,并且根据西藏地区特殊的地理环境加以改进,在拉萨市夺底乡修建了一座10立方米太阳能沼气池。该沼气池与太阳能温棚相结合,利用西藏地区丰富的太阳能资源,提高了沼气池的发酵温度,保证在冬季不断气。这次试验的成功说明了高海拔地区结合太阳能温棚对沼气池保温,同样能产出沼气,通过这次实验的成功,带动了全区的沼气建设,填补了西藏沼气建设的空白,得到了政府和有关部门及用户的肯定,并被评为西藏自治区科技进步一等奖。

2005-2008年间,通过农牧厅的国债项目和西藏能源研究示范中心的示范项目,已在拉萨近郊、林芝、山南、日喀则、昌都等地区建造沼气池超过万余口,得到了广大农牧民的一致好评,并且制定了在十一五期间,在西藏发展沼气池20万口的宏伟目标。

二、西藏地区沼气发展的主要模式

1、猪-沼-菜“三位一体”模式

这种模式包括一个太阳能温棚,一个建在太阳能温棚下的水压式沼气池和一个建在太阳能温棚里的猪舍。在太阳能温棚内,由于温度较室外高,生猪御寒热量消耗低、减重少、生长快。通过猪舍的排粪沟,猪的粪便自动流入沼气池内。在太阳能温棚的作用下,沼气池内发酵温度在冬季也能保持在10度左右,因而沼气池在冬季还能产气供农牧民烧水做饭。沼气池内经过厌氧发酵后的沼液和沼渣,是大棚蔬菜最好的有机肥料,能明显提高蔬菜的产量和品质,从而达到农业增收的目的。

2、猪-沼-菜-厕“四位一体”模式

这种模式是在“三位一体”的模式上增加了农牧民庭院内厕所的改造,使厕所的人粪能直接流入沼气池内进行发酵,从卫生环境角度来看,人粪内含有大量细菌,而且厕所属于蚊蝇栖息地,对人身体健康有一定的影响,将厕所结合沼气池建设后,能够扭转这种落后现状,形成一个良好的住宅环境。

三、西藏地区沼气的研究成果

西藏能源研究示范中心与农业部沼气科学研究所合作研究出了适用于西藏高原地区沼气发酵原料配比方案和高原地区沼气优良菌种的培育。

1、高原地区沼气发酵原料配比方案

西藏地区处于高寒高海拔地区,在沼气的用料上有所不同,用户对沼气池的添料没有科学的配方和比例,造成产气率较低,产出的气甲烷含量低,有些农户家畜很少,而作物秸秆也只是小麦青稞为主要原料,有些地区只有牛羊粪,针对这种情况下,让用户按国内其它地区的比例添加配料显然不符合实际,所以本方案研究的目的是在西藏地区不同的原料条件下,因地制宜,就地取材,能够研究出一整套科学的配料比例和方法,以及用池外发酵的手段来提高沼气池的产气效率,缩短发酵时间,提高农牧民的劳动力和生活水平,有着非常重要的意义。

在沼气的研究中,科研人员对西藏地区牛粪和秸秆,含水量和挥发性固体进行测试,掌握西藏地区的原料特性,然后进行不同配比的发酵实验。通过研究最后得出粪草比2∶1的配比方案最佳,该配比方案碳氮比为27.6∶1,启动时间5天,甲烷含量提高到57%左右,产气情况较为稳定。

2、高原地区沼气优良菌种的培育

优良菌种的培育是沼气发酵好坏的关键。菌种数量充足、质量高,发酵产气就好;否则,产气差,气体甲烷含量低,特别是西藏地区气候环境比较差,这种情况显得更为突出。

(1)种源的选择

选择西藏地区发酵情况较好的沼气池内污泥作为种污泥。

(2)优良种污泥的筛选

对种污泥进行发酵试验,取产气量高、甲烷含量高的优良种污泥作进一步培养。

(3)富集培养

取优良种污泥作为种子,加入常用发酵原料作培养基,逐级扩大培养至新需要的数量。加入人工配制的化学培养基进行培养,保证产甲烷菌和纤维素分解菌得到迅速扩增。

(4)菌种分离纯化

沼气发酵的限制步骤是复杂有机物降解,主要是纤维素、木质素降解;产沼气的关键功能菌为产甲烷菌。经过富集培养后,对纤维素分解菌和产甲烷菌进行分离纯化,最终得到质量较好,纯度较高的菌种,然后进行扩大培养,进行实地实验。

经过在山南地区的实地实验后得出,所培养出的优良菌种,沼气池启动时间提前到4-5天,甲烷含量提高到55%以上,产气率提高了20%左右,起到了明显的作用。

3、太阳能极热保温技术应用于户用沼气池

产甲烷菌由于具有在低温下处于休眠的特性,因此,为产甲烷菌提供较高的环境温度,是西藏地区沼气池产气的关键。以拉萨为例,年平均户外气温为7℃,低于产甲烷菌处于休眠状态的临界温度8℃,每年中月平均户外气温低于或接近此临界温度的月份共有7个月,尤其在每年的12、1和2月份,月平均气温分别只有-1.7℃、-2.2℃和1.0℃,没有集热保温措施的户用沼气池根本无法产气。

西藏高原由于海拔高,大气清洁,空气干燥,纬度又低,大部分地区太阳能辐射年均达6000-8000兆焦耳/平方米,超过同纬度平原地区一倍左右。同时,日照时数也是全国的高值中心,全年平均日照时数在3000小时左右。另外,西藏太阳能直接辐射占总辐射的56%-78%,高出平原地区40%左右。资源优势可谓得天独厚,合理应用,完全可以用于沼气池的热能补充以提高产甲烷菌的发酵环境温度。

集中供气沼气技术。按照自治区科技厅对科技工作要“多出成果、多出人才”的发展要求,结合《西藏自治区薪柴替代能源发展规划(2006—2010年)》、《西藏自治区农村沼气建设规划(2006-2010年)》等相关规划的指导思想,全区的沼气科技人员加强合作,利用内地成功的经验、技术,在集中供气沼气技术应用、示范领域已有新突破和创新。

山南地区科技局通过与农业部沼气科学研究所合作,完成了“乃东县昌珠完小中型沼气试验示范”项目,成功地在山南乃东县示范、建设了一座200立方米的集中供气式沼气站。项目成功实施后,不仅为昌珠完小480余名师生解决了50%的生活燃料供应,每年还为该校节约燃料费约6.5万元。对我区今后建设生态示范学校、清洁工程学校,起到一定的示范带动作用。同时,对促进农牧区的种植业和养殖业,实现农牧业生

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