随着粮食的丰产丰收,全国产粮大省黑龙江每年1.3亿吨左右的秸秆如何处理一直是个现实难题。前不久,黑龙江新天地能源开发有限公司通过多年的科技研发与技术集成,攻克了多重技术难关,实现了在北方高寒地区-14℃~-15℃的低温环境下秸秆沼气持续产气和高效利用,拓展了利用秸秆生产生物质天然气的新渠道。

    据黑龙江新天地能源开发有限公司负责人孙鹏程介绍,沼气技术在北方使用最大的技术难点是冬季低温环境下不产气,或是产气效率低。为解决高寒低温地区秸秆沼气不产气或产气少的问题,更好地利用当地资源优势,就地消化秸秆资源,该公司为这个项目投入数千万元,建设了3000立方米的大型菌种发酵池等设备,历经2个冬天,经过500多次试验,通过了-38℃低温考验,目前已平稳运行了300多天。

    去年12月24日,农业农村部沼气产品及设备质量监督检验测试中心在-14℃~-15℃的低温环境下,对这家企业利用作物秸秆生产沼气进行了检测,检验报告显示:沼气成分甲烷为50.41%,二氧化碳44.8%,氧气0.33%,硫化氢0.003933%;容积产气率4.2。

    据了解,容积产气率是国家农业行业标准秸秆沼气工程工艺设计规范对秸秆沼气工程工艺的主要技术参数要求,指每立方米厌氧发酵装置容积24小时产生的沼气量。容积产气率要求中温发酵≧0.8,高温发酵≧1.0,而4.2容积产气率远远高于国家标准。

    黑龙江省科学技术情报研究院对该技术查新报告结论为:该项目经过多年研发和反复实验,在农作物秸秆制作沼气技术工艺上取得重大突破。该企业以风干玉米秸秆为原料,使用优选、培育、化高温菌种,采用3H(高温、高浓度、大比例)高效厌氧发酵工艺,结合由德国引进的推流式生产工艺,自制36立方米全水浴保温厌氧发酵装置制沼气,将发酵固体滞留期由传统的30天左右缩短为8天,池容产气率达到3.6(全池容3.6,有效池容4)以上,是国家标准(0.8~1.2)的3倍多,发酵效率得到大幅度提高。这项技术的突破,将极大降低秸秆制沼气的投资成本和运行费用,缩短投资回收期,使秸秆沼气项目有较好的经济效益,为秸秆沼气工业化、产业化奠定了技术基础。

    该公司技术员张洪禹介绍说,这项技术原料为纯秸秆,3H高效厌氧发酵工艺,创新优化集成实用技术,选育驯化独特高温菌种,优化发酵浓度和动态调整干物质参数,采用推流式全混合搅拌,发酵水力滞留期由以往的30天左右,缩短为8天,短滞留,快循环,大幅度提高了生产效率。据测算,当地每2亩地可产秸秆1吨左右,1吨秸秆可生产沼气250~260立方米,生产沼渣0.5吨。沼渣可生产有机肥,也可直接还田发展循环农业。

    孙鹏程说,秸秆沼气可以直接利用实现沼气电热肥联产,但这并不是最好的方式,依然有二氧化碳排放,最好的方式是进一步加工成生物质天然气。250立方米沼气可提纯生物质天然气125立方米,二氧化碳固化为工业原料。今年,该公司正在建设年产生物质天然气1000万立方米、产沼渣颗粒有机肥4万吨的秸秆利用项目,有5个3600立方米的发酵罐,每天消耗秸秆240吨,年消耗秸秆8万多吨,公司所在的兰西县榆林镇18万亩耕地所产生的秸秆能全部消化掉,当然企业的投资回报率也相当可观。

    这一关键技术的取得和应用,还极大降低了秸秆制沼气的投资成本和生产运维费用,缩短投资回收期,使秸秆沼气项目有很好的经济效益,为秸秆沼气提纯生物质天然气这一新能源的产业化奠定了技术基础。孙鹏程说:“以公司日生产1.5万立方米秸秆沼气为例,如果每个3600立方米的厌氧发酵池,按以前的发酵技术每池容产气率为1计算,日生产1.5万立方米则需要建设4个3600立方米的发酵池,每个发酵池的土建投资和配套设备投资约650万元,4个池投资共约2600万元。如果应用3H高效厌氧发酵技术,1个厌氧发酵池一天就能生产1.5万立方米沼气,可节省3个厌氧发酵池的投资成本1950万元。如应用到工业化生产中,其生产运行费用和维护费用也将大大降低。”

    秸秆生产生物质天然气不仅使秸秆实现变废为宝,也为农民开辟了生财之道。榆林镇林旺村玉米秸秆专业合作社理事长刘海告诉记者,该合作社有12套秸秆打包处理设备,去年在哈尔滨市松北区打包出地秸秆15万亩,每亩补贴40元,除去成本每亩有近10元的收入。在榆林镇,他们去年为新天地能源公司送秸秆4000多吨,这部分秸秆每亩打包出地到送到工厂成本是70元,企业收购价110元。随着企业新项目的投产,今年他们将重点放在为企业服务上,争取把榆林镇更多的秸秆收上来,运输半径在5公里以内的都有钱赚,可实现在家门口挣活钱。


来源:农民日报


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