jiangsu university of science and technology课题名称：沼气发展现状姓名：刘启明专业：冶金工程学号：1045562112沼气发展现状沼气的基本介绍沼气的主要成分是甲烷。

沼气由50%〜80%甲烷(CH4)、20%〜40%二氧化碳(CO2)、0%〜5%氮气(N2)、小于1%的氢气(H2)、小于0. 4%的氧气(O2)与0. 1%〜3%硫化氢(H2S)等气体组成。

. 关于沼气发生的基本原理，目前尚在探索之中。

沼气的形成过程大致可分为两个阶段，首先将各种复杂的有机物转化为低级脂肪酸，例如丁酸、丙酸、乙酸；然后把上述各类产物继续转化为甲烷和二氧化碳等。

二、中国沼气发展经历的几个阶段中国沼气建设起步于20 世纪七十年代，已有30多年的发展史，经历了三个阶段，步入了新的发展局面。

中国农户沼气池历年发展态势1973年--1983 年：仓促发展与回落1984年--1991 年：调整与重视科技1992 年--1998 年：回升与效益凸现1999 年至今：全面提升与快速发展第一阶段是1973年到1983年的10年间，为高速发展与回落阶段，政府急于为解决农民生活燃料严重短缺而在全国推广沼气，1976年形成了全国性的高潮，当年统计推广256.7万户。

终因仓促上马、急于求成，缺乏坚实成熟的技术基础和支持，以及管理不善等原因，造成数量上的高速发展，而紧跟着的大回落阶段，从1976年的700多万户回落到1982年的400 万户。

第二阶段是1984年到1991 年的8年间，为调整阶段。

此阶段注重沼气技术系统的科研，修理病态池，放慢发展速度，8 年间新增池扣去报废池仅累计增加82.7万户，平均每年增加10万多户。

第三阶段是1992年至 1 998年，为回升发展阶段。

由于第二阶段科研与示范工作取得重要成果，如户用高效沼气池技术、南方恭城模式、北方“四位一体”模式等沼气与生态建设等有机结合，沼气建设综合效益日益明显，有回升发展，每年建池在50 万户左右。

从1999年起农业部总结了北方“四位一体”、南方“猪一沼一果”、西北“五配套”等卓有成效的沼气能源生态建设经验，提出了“能源环保工程”和“生态家园富民工程”计划，并于2001年和2002两年争取到小型公益农村沼气项目每年补助1亿元的支持，2002年农村基建2亿元支持，并于2003年得到农村基础设施国债资金10亿元的支持，使中国沼气建设进入了一个全新的发展阶段。

每年新建沼气池加速发展到2003年的210万户，即2003年新发展的农户沼气池为上个世纪中期每年新增50万户的四倍多，2003年沼气池保有量为1288.9万户，是1996年保有量602万户的翻一番多，2003年总产沼气量达45.8亿立方米，沼气建设进入快速发展的新阶段。

物2124处，处理工业有机废物231处。

年产沼气1.84亿立方米。

2003年生活污水净化沼气池发展到13.1万处，比1996年增长二倍，年处理公厕、医院、居民楼及其他排放生活污水 4.6亿吨。

表三1996年--2003年生活污水净化沼气池情况沼气基本利用目前，世界各国已经开始将沼气用作燃料和用于照明。

用沼气代替汽油、柴油，发动机器的效果也很好。

将它作为农村的能源，具有许多优点。

例如，修建一个平均每人I-1 . 5平方米的发酵池，就可以基本解决一年四季的燃柴和照明问题；人、畜的粪便以及各种作物秸秆、杂草等，通过发酵后，既产生了沼气，还可作为肥料，而且由于腐熟程度高使肥效更高，粪便等沼气原料经过发酵后，绝大部分寄生虫卵被杀死，可以改善农村卫生条件，减少疾病的传染。

现在，沼气的应用正在各国广大农村推广，沼气能源的开发利用的普及等方面，已经取得了较好的成绩。

世界上一些发达国家，也正在进行利用微生物厌氧消化农场废物、生产甲烷的较大规模试验。

英国建立了甲烷的自动化工厂。

在厌氧消化器中有三个基本过程：第一阶段的水解把不溶解的有机化合物和聚合物，通过酶法转化为可溶解的有机物。

第二阶段再将上一步转化成的产物如碳水化合物、蛋白质、脂肪类、醇等发酵为有机酸。

第三阶段由有机酸发酵产生甲烷。

据估计，在英国，利用人和动物的各种有机废物，通过微生物厌氧消化所产生的甲烷，可以替代整个英国25％的煤气消耗量。

苏格兰已设计出一种小型甲烷发动机，可供村庄、农场或家庭使用。

美国一牧场兴建了一座工厂，主体是一个宽30 米、长213 米的密封池组成的中烷发酵结构，它的任务是把牧场厩肥和其他有机废物，由微生物转变成甲烷、二氧化碳和干燥肥料。

这座工厂每天可处理1650 吨厩肥，每日可为牧场提供11.3 万立方米的甲烷，足够 1 万户家庭使用。

目前美国已拥有24 处利用微生物发酵的能量转化工程。

从世界范围看，利用各种微生物协同作用生产甲烷的研究和应用，正处于方兴未艾的阶段。

近年来，我国沼气事业获得了迅速的发展，沼气池总数已达到1000 多万个。

在四川、浙江、江苏、广东、上海等省市农村，有些地方除用沼气煮饭、点灯外，还办起了小型沼气发电站，利用沼气能源作动力进行脱粒、加工食料、饲料和制茶等，闯出了用“土”办法解决农村电力问题的新路子。

专家们认为，21 世纪沼气在农村之所以能够成为主要能源之一，是因为它具有不可比拟的特点，特别是在我国的广大农村，这些特点就更为显著了。

首先，沼气能源在我国农村分布广泛，潜力很大，凡是有生物的地方都有可能获得制取沼气的原料，所以沼气是一种取之不尽，用之不竭的再生能源。

其次，可以就地取材，节省开支。

沼气电站建在农村，发酵原料一般不必外求。

兴办一个小型沼气动力站和发电站，设备和技术都比较简单，管理和维修也很方便，大多数农村都能办到。

据调查对比，小型沼气电站每千瓦投资只要400 元左右，仅为小型水力电站的1/2－1/3，比风力、潮汐和太阳能发电低得多。

小型沼气电站的建设周期短，只要几个月时问就能投产使用，基本上不受自然条件变化的影响。

采用沼气与柴油混合燃烧，还可以节省17％的柴油。

我国地广人多，生物能资源丰富。

研究表明，在21 世纪无论在农村还是城镇，都可以根据本地的实际情况，就地利用粪便、秸秆、杂草、废渣、废料等生产的沼气来发电。

四、沼气经济效益目前沼气是农村最具发展潜力的清洁能源，主要是其材料特别广泛，就是随地取材，现在农村里的秸秆和牲畜的粪便往往是被错误的乱放，乱扔，不仅导致资源的极大浪费，同时也造成了环境的污染。

这是农村目前的一大通病。

所以来说对于合理的利用这些被放错地方的材料是一种极大的资源从新利用，也有利于地方环境的各方面。

这是一种一举多得的好方法。

对于沼气目前的发展现状来说，我国的沼气技术是比较成熟的。

我国在沼气的制成，生产，传送，发电等方面已经具备很高的技术水平。

现在我们可以做一个更加直观的沼气在经济方面的效益分析：例如：建一个十立方的沼气池，总投资按1850 元计算；沙子 3 方，石子 3 方，水泥22 袋，10 个工时费，沼气用具200 元，共计投资1000 元左右。

一个施工队按月建池25 个个计算，其收入：1850 >25=46250 元46250- （25 X1000）=21250 元（含工时费）一个农户建一个十立方沼气池（1852 元），我们按一个标准四口之家计算：每年做饭，取暖，需要煤炭3—3.5吨，年投资1500 元，照明年需（300千瓦）150 元。

不计算综合利用，年节约1650。

通过以上的计算，我们就可以很直观的看出沼气目前的利用效益。

这是一种非常清洁的能源。

我们应该在材料来源广阔的农村作为推广沼气的最佳地点。

令外HBY 生物质高效发酵技术成果采用科学的配料，特殊接种办法。

中温37 摄氏度，在浓度20%-10%的情况下只用秸杆发酵出气，能使2公斤秸杆出 1.1立方沼气！降解率达90% 以上！出气量比外界技术大7-10 倍！还有该成果还采用“地上沼气池”技术，能连续投料和出料，不用大换料，好护理。

因出气量大效益高，所以建池面积和基础投资都缩小了 1 0倍左右。

从造价上，护理上，效益上人们很容易接受。

再采用集中供气后真正做到了方便，干净，省时省力和高效益（和用液化气比每户一年可节省近千元！）因此非常利于秸杆沼气的产业化和商业化从而大规模推广！而且当人们普遍认只到沼渣的肥效和把沼气分离成天然气和二氧化碳后这一成果的成本会更小，经效益会更高。

地球每年经光合作用产生的干物质有1730 亿吨，能量相当于全世界总耗量的10-20 倍！目前只利用了1%-3%。

植物生物质能源是一个巨大的太阳能仓库，开发利用生物质能源就是开发利用太阳能，且取之不尽，用之不竭！植物生物质是世界上唯一可预测的能为人类提供物质和燃料的可持续发展资源！我们的成果能使每方沼气仅合后，每方天然气合1元多，再把分离出去的二氧化碳卖掉后，等于一方0.6-0.8 元，提纯成天然气天然气仅合3角一7 角左右，沼气提纯然气技术十分成熟。

而且该成果能使天然气的成本大幅度下降到每方成本5-9 角！按我国每年可产生能利用的秸杆总量 6 亿吨计算。

它所能制取的沼气再提纯成天然气后，一年的产气量足够西气东输工程200 年的供气量！总之此成果的重要性就在于只用这取之不尽，用之不竭的植物干物质就能出气！并且出气量和经济效益提高了10 倍左右！因此秸杆此沼气的大规模应用和建设有了根本的希望和无限光明的前途！大量的剩余沼渣还可彻底改变我国土地因施肥而产生的土壤板结，有机物含量下降，酸碱不平衡的困境，人民健康水平也会得到很大的提高！从而国富民强！由此看来沼气作为一种高效率的替换剂是中国乃是世界的一种最便捷的能源取向。

五、沼气利用的的几种模式1稻T猪T沼T稻'：即用稻谷、秸秆、谷糠养猪，猪粪下池产沼气，沼气煮饭、点灯、照明，沼肥还田种稻、添加沼液喂猪。

这种模式的特点是链条短，投资少，易管理，见效快，适应性强，易于推广。

2、’猪T沼T鱼'：这种模式适合畜牧、水产养殖专业户，猪粪下池产沼气，开启闸阀将沼气池的沼渣和自溢流管溢流出的沼液引入池塘养鱼，塘泥再返田作肥料，沼气作生活燃料，并可诱蛾灭虫喂鱼。

3、’牧草T兔T猪T沼T牧草'：该模式适合养兔场，牧草选用俄罗斯饲料菜、间作黑麦草，这样兔子一年四季都有青饲料，兔粪发酵后喂猪。

料肉比为 5.1:1，沼液喂猪喂兔，沼气用作生活能源，沼渣还田于牧草。

4、’粮田T鸽T猪T沼T粮田’：该模式适合养鸽为主的专业户，粮食喂鸽，鸽粪发酵喂猪，沼液再用于猪、鸽饲用，沼气用作生活能源，沼渣肥田。

5、’鸡T猪T沼T菜'：即猪圈（栏）上建鸡舍养鸡，鸡粪落下来喂猪或将鸡粪收集后发酵喂猪，猪圈下建造沼气池，沼气用于煮猪食和照明，沼液喂猪或做叶面肥喷施蔬菜，沼渣返地种菜。

采用这种模式的最大特点是能够充分利用时间、空间和劳动力。