肯定历史成就共谋未来发展
——当前我国农村沼气建设成就和需研究的几个问题
作者：王衍亮文章来源：农业部科技教育司点击数：123 更新时间：2016-8-8
编者的话：根据王衍亮同志在“三沼”综合利用现场交流会暨沼气安全监管工作座谈会上的发言整理，标题为编者所加。
一、成就与问题
长期以来，党中央、国务院高度重视农村沼气事业发展。从2003年到2015年，国家累计安排中央投资384亿元用于农村沼气的建设，在中央投资的带动下，农村沼气从小工程变成了大产业，从小环境变成了大生态，从小项目变成了大事业。农村沼气不仅为农村地区提供了清洁能源，优化了农村能源结构，而且有效缓解了农业面源污染和大气污染，改善了农村人居环境，成为了重要民生工程和新农村建设亮点工程，对新时期我国生态文明建设做出了突出贡献。
（一）农村沼气取得的成就
经过多年的努力，我国农村沼气取得了巨大的成就，主要表现在如下几个方面：
一是建立了世界上独一无二的沼气生产体系。目前，我国农村沼气用户达到4300多万户，年总产气量150多亿立方米，其中：户用沼气池4100多万户，沼气集中供气用户200多万户；建有沼气工程10万多处，年产气量达20多亿立方米，1亿以上人口因此而受益。
二是历史性的解决了我国农村用能问题。我国农村沼气历史性的解决了1亿多人口炊事用能质量提升问题。现在农村用能多样化了，有电、液化气等，但农村沼气的建设在特殊的历史时期取得了巨大的成就，减轻了农民特别是农村妇女炊事劳动强度，将农村妇女从烟熏火燎中解放出来了，极大地促进了农村“家居温暖清洁化”和“村容整洁”，进一步提高了农民生活质量。
三是为我国的节能减排和环境保护工作出了重要贡献。与化石能源相比，沼气利用不增加大气中二氧化碳排放，具有显著的温室气体减排效应。目前，农村沼气已形成年节约2600多万吨标准煤的能力，年减排二氧化碳6000多万吨；已形成年处理3亿多吨畜禽粪污的能力，有效的治理了畜禽养殖污染，并具有消纳16亿吨畜禽粪污的能力。
四是有效促进了沼气相关产业的发展和沼气科学技术的进步。目前，我国从事沼气相关企业数量达到2000多个、从业人员2万多人、总产值70多亿元。另外，在国家的大力支持下，我国在厌氧微生物基础性及应用基础理论研究、沼气发酵工艺及装置研究、沼气生产、净化及利用装备及相关设备的研制开发方面均取得了重大成果。
五是为我国的生态循环农业发展、减施化肥农药和提高农产品质量做出了巨大贡献。农村沼气通过废弃物处理、清洁能源供应、有机肥生产“三位一体”的循环发展模式，促进了绿色和有机农产品生产。据测算，全国农村沼气年处理粪污、秸秆、生活垃圾等近20亿吨，年产有机沼肥4多亿吨，减少化肥及农药施用20%左右。
六是形成了一批懂技术、会管理的农村能源队伍。目前，我国以沼气为主的农村能源服务体系中已有省级实训基地18个205人；地级（市）服务站57个321人；县级服务站1140个6002人；乡村服务网点11.07万个18.47万人，服务农民3257.62万户；33.76万人具备沼气生产工执业资格。
所有的这些成绩都凝聚着全国农村能源工作者的艰辛和汗水，这些成绩既在过去的岁月中给农民带来了实实在在的好处，也为今后的发展打下了坚实的基础。但是，我们在充分肯定成绩的同时，也应看到农业农村发展的新变化、新趋势。
（二）农村沼气面临的问题
目前，农村沼气的建设与新形势下的农村背景不相适应，引发了诸多的矛盾和问题。主要
表现为以下几方面：
一是农村户用沼气使用率下降，废弃现象突出。从我们目前调查的结果来看，一些省份的正常使用率只用30%（数据不一定准确），出现了使用率越来越低、报废率越来越高、农民需求意愿越来越小的局面。
二是规模化沼气整体运行不佳，闲置现象严重。目前，由中央和地方投资建设的大中型沼气工程相当一部分处于亏损状态，总体运行率低，一些地方只有40-50%的沼气工程能够正常运行，有的地方为农户供气的沼气工程亏损面甚至达到了90%以上。
三是沼气服务体系处于瘫痪和半瘫痪的状态，举步维艰。长期以来，农村沼气建立了一套相对完善的服务体系，已有县级服务站1140多个，近6000名服务人员；乡村服务网点11.07万个，近18万名服务人员。但由于调整不及时，村级服务网点服务范围小、对象少，服务内容单一等问题逐渐凸显，且缺乏稳定经费来源，人员流动大，设施设备陈旧老化等现象突出，目前能够正常维持运转的占三分之一左右，农村沼气服务体系难以维系。
另外，2015年开展的沼气转型升级工作，主要是调整了沼气的建设规模，并未有效化解沼气发展中所面临的矛盾和问题，而且还产生了新的挑战，加上目前沼气的管理体制还不够健全，职责任务还不明晰。前期建设的户用、大中型沼气该如何办，如何完善，今后的路怎么走，这些问题大家都在思考，大家感到迷茫也可以理解，要找出解决这些问题的思路，我们认为首先要分析产生这些问题的原因。总的来讲，我们认为农村沼气发展的客观环境相比于2003-2012年这个时期，发生了重大的变化，这就要求我们农村沼气的发展思路和政策体系要与时俱进，但是我们长期形成的沼气政策体系不完善、不健全、落实不到位，以及政策框架固化，发展思路僵化，组织管理弱化，这些都是我们目前沼气发展过程中面临困境的深层次原因。具体来讲，我们认为有以下几条：
（一）沼气的功能定位未随着客观环境的变化而变化。一是畜禽养殖方式向规模化和集约化方向转变。农业发展从一家一户、一村一落的种养小循环，正向一个区域的规模化种植养殖的大循环转变，从农业生产系统内部循环正向一二三产业融合发展的大循环转变。在这一转变中，农村分散的畜禽饲养农户越来越少，户用沼气赖以生存的原料供应短缺。二是农村城镇化步伐加快、农村空心化程度加剧。城镇化快速发展，改变了农村一家一户传统的用能方式；农村青壮年大多外出务工，影响了沼气设施管护和正常使用，加大了户用沼气的闲置率和报废率。三是农村生活用能日益多元化和便利化。化石能源和电力供应充足，获取便利，使用方便，价格低廉，压缩了农村沼气的发展空间。四是农民更加关注沼气的环保和生态功能。随着生活水平的提高，农民对生活整洁化、生产清洁化、环境生态化的愿望更加强烈，要求沼气更多更好地发挥保护生态环境、发展生态农业的关键作用。
农村沼气事业发展与农业农村发展的新变化、新趋势不适应，引发了当前农村沼气发展中的矛盾和问题。虽然我们看到了这些变化，但并没有做出相应的调整，一直以来，农村沼气作为“水电路气房”农村民生工程的重要建设内容，国家一直将农村沼气的主要功能定位于完善农村用能结构，为农民提供清洁能源。国家历年出台的政策文件和投资计划都强调发展沼气要与改善农村生态环境相结合，但在具体是实施过程中，都将沼气为农民供气多少作为前置条件和衡量标准。2015年的农村沼气转型升级，绝大部分试点仍然将沼气定位在“给农户集中供气”和生物天然气“并入城镇天然气管网、车用燃气、罐装销售等”。
（二）沼气发展支持政策体系不健全、不完善。农村沼气承担着农村废弃物的处理、农村生态环境的保护等社会的公益职能，国家应不断健全沼气政策支持体系，加大对沼气的政策支持力度。但长期以来，国家对沼气的补贴仅限于前端的基本建设投资补贴，缺少原料收储运，终端产品销售利用等环节补贴。实施前端补贴，有利于吸收社会资本，促进农村沼气事业发展；实施终端产品补贴，有利于还原沼气产品的商品属性，推动沼气从产品到商品的“惊人一跃”，使企业在沼气的生产运营中获得相应利润，只有这样，才能保证沼气事业的健康
持续发展。企业争取沼气建设项目积极性很高但运行维护动力不足，导致一部分企业为减少亏损，在获得中央投资后更改初设、缩小容积、偷工减料，影响了沼气工程的建设质量。甚至有些项目蜕变为应付建设项目环评和环保的“挡箭牌”，致使问题越积越多，越积越大。（三）现有的法规政策落实不到位。国家目前已出台了《中华人民共和国可再生能源法》《畜禽规模养殖污染防控条例》等一系列法律法规，也制定了《关于完善农林生物质发电价格政策的通知》《可再生能源电价附加收入调配暂行办法》等相关政策文件，但这些政策在沼气领域难以落地。如沼气发电上网政策，有的电网公司以各种理由拒绝接受上网；有的电网公司对沼气发电上网收取管理费；有的电网公司同意上网，但不给予政策规定的全额上网补贴。
（四）沼气建设“项目”色彩过于浓厚。目前大家主要紧盯着发改委的项目，对政策的研究比较少。将农村沼气建设主要当作项目来做，而不是当作产业来做、当成一个体系和事业来对待。农村沼气工程是以企业为主体，开展原料收贮运、工程建设运营、终端产品销售等多环节于一体的系统工程，需要多方位的考虑、全链条的设计，包括原料收储运，技术模式选择、建设主体培育、运营体系建立、终端产品销售等，怎么探索出一条政府引导、市场主导、管理科学、运转高效、支撑有力、机制灵活的全产业链的运营发展模式还大有文章可做。但长期以来，管理部门过多的将沼气建设作为一个工程项目来对待，重建轻管，只重于项目立项程序的合法性、前置条件的合规性、预算资金的执行性，而不是从整个产业链条的各个环节、沼气工程建设的各个要素来进行设计和管理，造成目前沼气市场主体培育滞后，产品的市场份额少，科技支撑力弱，产业化进程低等现象。
（五）转型升级试点的思路存在盲区。目前，农村沼气转型升级在具体实施上只要求了两点，一是开展规模化大型沼气工程试点，二是开展规模化生物天然气工程试点。从试点的情况来看，转型升级主要侧重规模调整，在引领行业，培育产业、科技支撑、探索运营机制等方面没有发挥应有的效果，只是单纯的增大了体积。据测算，日产1万方的生物天然气工程，年需有机质干物质约1.85万吨，若单纯的以畜禽粪污为原料，需年出栏20万头猪当量的粪污，或者6万亩种植面积的作物秸秆，年产沼渣沼液28万吨，全部消纳约需4万亩的大田种植面积。
此外，在建设和监管体制上，存在多头建设，疏于监管维护的现象。现有的沼气工程有不少是通过不同的投资渠道建设，仅有部分向农村能源部门报批、备案，因无法掌握其他部门投资建设的沼气工程项目资料，无法进行安全监管，存在安全隐患。
二、当前农村沼气的历史机遇与历史使命
随着经济的发展和生态文明建设的不断深入，人们对食品安全更加关注，对环境保护的需求持续加强，对美好生活的追求日益强烈，对生产生活生态协调推进的要求更高，这些都为农村沼气事业的发展带来了新的历史机遇和使命。据估算，我国每年可用于沼气生产的农业废弃物资源总量约14.52亿吨，具有生产1410亿立方米沼气的潜力，相当于2015年全国天然气消费量的44%，折合标准煤约1亿吨，可减排二氧化碳2.6亿吨，相当于2030年我国在国际上承诺的减排量的8%；可产沼渣肥4亿吨，沼液肥38亿吨，折合化肥1000万吨，相当2015年全国化肥消耗量的六分之一。
农村沼气事业前景光明，大有可为，具体的表现为以下几个方面：
一是推动农村生态文明的建设。生态文明建设已纳入到“五位一体”国家总体战略布局，农村生态文明建设任务也更加重要，农村生态环境向清洁化和生态化转变也更加迫切。农村生态文明建设的主要抓手就是“一控两减三基本”，我国每年产生农作物秸秆10.44亿吨，规模化畜禽养殖场每年产生畜禽粪污21亿吨。我国畜禽养殖集约化程度提高和种养业的快速发展，一方面为农村沼气工程提供了充足原料，另一方面，畜禽粪便随意堆弃、秸秆田间就地废弃、焚烧等问题越来越突出，对大气、土壤和水等造成破坏，导致农业面源污染日趋
严重。通过发展农村沼气，可以有效利用农业废弃物，治理农村环境污染问题，实现清洁家园、田园、水源。
二是促进现代农业发展提质增效。当前和未来一段时期，我国现代农业发展的主线是提质增效转方式、稳粮增收调结构。在资源环境约束趋紧背景下，必须加快转变农业发展方式，实现绿色发展和资源永续利用，确保粮食等重要农产品有效供给。当前，由于化肥农药的过度施用，造成农田地力下降、土壤和水体污染等问题突出，带来了食品安全隐患。农村沼气上接畜禽养殖业，下连种植业，是发展现代农业的重要环节和纽带。由于菜园、果园和茶园，以及粮食功能主产区地力提升任务紧迫、消纳沼肥能力强，将沼液沼渣与之紧密结合起来，充分发挥沼液沼渣的有机肥特性，既可保障农产品有效供给，又能生产高端有机农产品，提高农产品附加值，不仅可以减施化肥，保护生态环境，还可以有效增加农民收入，满足社会高端消费。
三是推进城乡一体化统筹发展。我国城镇化步伐不断加快，预计到2020年，我国常住人口城镇化率达到60%左右，实现1亿左右农业转移人口和其他常住人口在城镇落户，这对优质清洁便利能源和居住环境提出了更高要求。目前，我国城镇化主要采用就地城镇化的方式，这些地区大多民用燃气短缺、管网铺设投资和输送成本过高，导致现有的燃气供应体系难以覆盖。据测算，每户炊事、热水平均用天然气284立方米/年，实现1亿农业人口转移年需118亿立方米沼气。据测算，建设1处日产10000立方米的规模化生物天然气工程，年可产生物天然气365万立方米，可供12000余户炊事、热水使用。因此，发展农村沼气，既可生产供应清洁能源，实现新型城镇集中供气供热，满足炊事采暖用能需求，又可处理农村生活垃圾等废弃物，实现农村人居环境根本改善。
目前，农村沼气的潜力和优势在高层中是存有认识的，在决策部门也是存在共识的，能否将其潜力转化为现实，需要我们农村能源部门凝聚共识，形成统一的思路，通过我们扎扎实实的工作和共同的努力，实现凤凰涅槃，重塑农村能源的辉煌。
三、当前农村沼气发展思路和需要研究的问题
“变则通，通则久”。当前农村沼气必须重新找准定位，理清思路，强化顶层设计，明确着力点，在规模结构、建设模式、投资方向上转型升级，才能实现新突破。
（一）关于沼气的定位
我们发展农村沼气是干什么的，是为了什么？我们初步参考的描述是否可以这样：以秸秆畜禽粪便农业废弃物基本资源化利用，农村生态环境改善为根本出发点，以沼肥沼气的高效利用，化肥减施和生态循环农业发展为落脚点，坚持生态环境保护、循环农业发展和清洁能源生产“三重复合”功能定位。通过政府引导，市场运作，调整农村沼气投资结构、动力结构和增长方式，推进农村沼气事业持续健康发展。
（二）关于沼气发展应遵循的基本原则
一是要立足农村、服务农业。农村能源工作的出发点和落脚点应该是农业、农村，我们的队伍是农村能源队伍，理应立足和服务于“三农”事业，农村能源系统要融于农业、农村经济发展的主战场，一定要在生态农业发展、循环农业发展、新农村建设等方面做出我们应有的贡献。
二是要因地制宜、分类推进。根据全国各地资源状况和环境承载力情况，划分全国农村沼气发展功能区。要因地制宜、因区施策，全产业链统筹，鼓励各地建设不同规模和类型的沼气工程，宜大则大，宜小则小；鼓励各地发展多种形式和特点的沼气模式，宜能则能、宜肥则肥；鼓励各地发展沼肥产品多元化利用模式，宜果则果、宜菜则菜。
三是坚持气肥并举、效益优先。兼顾沼气和沼肥两类产品的经济社会价值，气肥并举，以实现能源、经济、生态的综合效益作为谋划沼气建设的根本前提，将推进生态循环农业发展、化肥减施等作为优先条件。在果园、菜园、茶园集中区域，坚持以肥为主，以肥定沼，以沼
定畜，提升农村沼气综合效益。
四是政府引导、市场运作。充分处理好政府和市场的关系，统筹考虑对农村沼气的公益属性和商品属性，政府应补贴农村沼气的公益属性，发挥农村沼气的面源污染治理、发展生态循环农业的公益属性。建立公平的市场环境，发挥市场配置资源的决定性作用，使农村沼气形成合理的运行机制，发挥沼气的商品属性，让农村沼气有利可图。
五是多方合力、协调推进。明确政府、市场主体、终端用户等各方参与农村沼气建设、运行和管理职责。政府部门通过健全法规、编制规划、政策创设等引领沼气发展方向，落实财税、用地等优惠政策措施，加强行业监管，建立公平的市场竞争环境，发挥科技创新、技术服务和安全监管作用，引导企业、种养大户等市场主体参与沼气建设运行，鼓励终端用户应用“三沼”产品，形成共建多赢新格局，多方合力推进农村沼气事业发展。
六是科技引领、机制创新。把科技创新和体制机制的创新作为两大动力源，着力加强科技自主创新的能力建设，加强科研院所、大专院校和龙头企业之间的密切合作，建设产学研推用一体化的沼气技术创新与推广体系，开展沼气新技术、新材料、新装备的研发与应用，统筹推进融资方式，运营模式，监管机制创新，提升农村沼气的支撑保障能力。
（三）关于建设思路的考虑
在建设模式上，就目前“十三五”的重点，我们认为主要是“三区三园”，围绕粮食功能生产区、现代农业示范区和农业可持续发展示范区，围绕果园、菜园和茶园，来推广“养殖场（区）+沼气工程+三区三园”的建设模式，以沼气工程为纽带实现种养平衡，实现良性循环。
根据以上考虑，结合我国农业生产的实际情况，农村沼气建设可大致分为以下四种模式：一是以用气为主的工程模式。主要是指在老少边穷和丘陵山区等农户居住相对分散、用气需求比较迫切、沼气建设基础管理运行比较好的地区，以自然村、户为单位，发展以畜禽粪便、秸秆等为原料的户用沼气或小型沼气工程，沼气有偿供给农户，沼渣沼液还田利用。这种模式以用气为主，肥料为辅，公益属性比较重，政策扶持以前端建设补贴为主，或者引入PPP模式，通过政府购买后续服务来进行建设。
二是以废弃物处理为主的工程模式。主要指在沼液还田困难、畜禽养殖业集中、环保要求严格的地区，支持污染减排沼气工程的建设，沼气发电后养殖场自用或供周边农户使用，沼渣沼液优先还田利用，剩余沼气处理后达标排放或回用于养殖场。此模式以处理废弃物为主，沼气和沼肥的利用作为辅，政府应加强监管，参照城市生活垃圾处理来制定补贴政策措施，并补后端产品，对绿色电力要落实有关补贴政策，对沼肥产品制定补贴办法。投资的主体为养殖企业或专业化运营公司。
三是以沼肥利用为主的工程模式。主要是指在经济作物发达，沼肥需求量大的地区，以畜禽粪便、秸秆、果蔬残渣、尾菜等作为原料发展沼气工程，沼气用于农副产品加工或农村的生活燃料，沼渣沼液用于生产优质有机肥还田。此模式以有机肥利用为主，政府扶持主要以后端沼肥产品补贴为主，并对有机肥利用的田间利用设施、罐车及机具等土建及设备购置给予适当的补贴，投资主体为养殖或者种植的专业公司，或第三方的沼气运营公司。
四是以生物天然气为主的工程模式。在天然气价格高、发酵原料有保障、沼渣沼液消纳能力强的地区，发展以秸秆、畜禽粪便、其它有机废弃物为原料的适度规模的生物天然气工程，沼气提纯成生物天然气后作车用燃料或并入市政天然气管网，沼渣、沼液生产有机肥。此模式以生物天然气和有机肥利用为主，政府扶持主要以后端的沼肥补贴为主，并适当考虑对前端原料收贮运环节的场地设施建设及设备购置补贴，投资主体主要为沼气的专业运营公司。目前全国大致分为这四种情况，需要特别说明的是这四种模式都不是绝对的，都是相对的。四种模式的选择是由市场和需求决定的，而不是人为划分。除了这四种模式外，其他合适的好的模式我们也要积极支持。
（四）关于需要研究几个政策措施
一是调整职能，转变国家沼气工程建设投资的发展方式。调整沼气管理部门职能，国家发改委和农业部重点研究地方规划的审定、区域建设平衡、前提条件设置、标准规范制定，以及建设与运行监督检查。目前，农村沼气建设项目审批环节多，审批内容复杂，审核部门难以把握项目实施的具体条件。建议在各地制定沼气工程建设规划和年度计划的前提下，按年度将建设资金切块到地方，由地方农村能源部门在本行政区域内统筹平衡，根据本地的特点，宜大则大、宜小则小，因地制宜，合理安排。
二是完善政策，实现四种模式的补贴问题。采用前端补贴与后端补贴相结合的方式，增加终端产品补贴政策。前端补贴主要用于引导社会资本进行沼气工程建设，后端补贴主要用于还原沼气终端产品的商品属性。发挥财政杠杆作用，遵循市场配置资源的客观规律，从全产业链的角度统筹谋划，整合现有农村沼气补贴资金，由目前的建设投资补贴逐渐转向产业链关键环节补贴，实行终端产品补贴，盘活现有工程存量，并带动社会资本进入沼气行业。建议对农村沼气分类进行补贴：1）以用气为主的工程模式，以供气为主，肥料为辅，公益属性较强，政府扶持以前端建设补贴为主，或引入PPP模式通过政府购买后续服务建设；2）以废物处理为主的工程模式，以处理废弃物为主，沼气和沼肥利用为辅，政府应加强监管，参照城市生活垃圾制定补贴政策措施，并补贴后端产品，对绿色电力要落实有关补贴政策，对沼肥产品制定补贴办法。投资主体为养殖企业或专业化运行公司；3）以养分利用为主的工程模式，以有机肥利用为主，政府扶持主要以后端沼肥产品补贴为主，并对有机肥的田间利用设施、罐车及机具等土建及设备购置进行补贴。投资主体主要为养殖或种植专业公司，或者由第三方沼气运营公司独立运营；4）以生物天然气为主的工程模式，以生物天然气和有机肥利用为主，政府扶持主要以后端沼肥补贴为主，并适当考虑对前端原料收储运环节的场地设施建设及设备购置补贴，投资主体主要为沼气专业运营公司。
三是分类处置，巩固户用沼气的建设成果。采取两个一批，即报废一批，盘活一批。组织地方加紧开展户用沼气普查工作，制定《关于户用沼气盘活、改造、报废处置办法》，分类分地区提出安全使用和安全处置的标准与措施，发挥已建户用沼气效益，消除安全隐患，正真用的好的要进行修复，完善服务体系。
四是研究创新机制，强化农村沼气体系队伍建设。鼓励各地制定政策，积极发展沼气市场化组织和专业化管理公司，要培育一批专业化的公司，培育一批社会化服务组织，培育一批素质高能力强的专业化队伍。鼓励将沼气服务职能纳入基层农业技术推广体系，建立地方政府购买沼气公益性后续服务机制。
五是落实政策，实现沼气工程获得公平的市场待遇。根据《畜禽规模养殖污染防治条例》《可再生能源发电全额收购保障办法》等规定，明确将沼气发电、供气、供热等享受相应的公平的入网、入户待遇。
另外，针对目前多部门、多渠道和多主体建设农村沼气的现状，明确“谁投资、谁审批、谁验收、谁监管”的原则。农村能源部门负责制定本行政区域内沼气工程建设规划并组织实施，做好综合平衡，对备案的沼气工程监管提出指导意见；对发改委与农村能源管理部门联合审核投资建设的沼气工程履行行业监管职责。
以上几条是我们认为应研究的问题，希望大家集思广益、发表意见。目前，国家发改委正要求我们研究“十三五”沼气发展规划，若大家认为以上关于沼气的定位、原则、发展思路、建设模式和政策措施可行，或有更好的意见，可向我们提出，经研究后我们争取将其写入“十三五”规划。
传感器的目前现状与发展趋势 吴伟 1106032008 材控2班 摘要：传感器是高度自动化系统乃至现代尖端技术必不可少的一个关键组成部分。传感器技术是世界各国竞相发展的高新技术，也是进入21 世纪以来优先发展的十大顶尖技术之一。传感器技术所涉及的知识领域非常广泛，其研究和发展也越来越多地和其他学科技术的发展紧密联系。本文首先介绍了传感器的基本知识和传感器技术的发展历史。之后，综述了近几年高端前沿的光电传感器技术和生物传感器技术的主要研究状况。最后，展望了现代传感器技术的发展和应用前景。 关键词：传感器技术；传感器；研究现状；趋势 引言 当今社会的发展，是信息化社会的发展。在信息时代，人们的社会活动将主要依靠对信息资源的开发及获取、传输与处理。而传感器是获取自然领域中信息的主要途径与手段，是现代科学的中枢神经系统。它是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受(或响应)与检出功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置的总称。传感器处于研究对象与测控系统的接口位置，一切科学研究和生产过程所要获取的信息都要通过它转换为容易传输和处理的电信号。如果把计算机比喻为处理和识别信息的“大脑”，把通信系统比喻为传递信息的“神经系统”，那么传感器就是感知和获取信息的“感觉器官”。 传感器技术是现代科技的前沿技术，发展迅猛，同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱，许多国家已将传感器技术列为与通信技术和计算机技术同等重要的位置。现代传感器技术具有巨大的应用潜力，拥有广泛的开发空间，发展前景十分广阔。 1 传感器的基本知识
1.1 传感器的定义和组成 广义地说，传感器是指将被测量转化为可感知或定量认识的信号的传感器。从狭义方面讲，感受被测量，并按一定规律将其转化为同种或别种性质的输出信号的装置。传感器一般由敏感元件、转换元件、测量电路和辅助电源四部分组成，其中敏感元件和转换元件可能合二为一，而有的传感器不需要辅助电源。 1.2 传感器技术的基本特性 在测试过程中，要求传感器能感受到被测量的变化并将其不失真地转换成容易测量的量。被测量有两种形式：一种是稳定的，称为静态信号；一种是随着时间变化的，称为动态信号。由于输入量的状态不同，传感器的输入特性也不同，因此，传感器的基本特性一般用静态特性和动态特性来描述。衡量传感器的静态特性指标有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率和漂移等。影响传感器的动态特性主要是传感器的固有因素，如温度传感器的热惯性等，动态特性还与传感器输入量的变化形式有关。 2 传感器技术的发展历史与回顾 传感器技术是在20世纪的中期才刚刚问世的。在那时，与计算机技术和数字控制技术相比，传感技术的发展都落后于它们，不少先进的成果仍停留在实验研究阶段，并没有投入到实际生产与广泛应用中，转化率比较低。在国外，传感器技术主要是在各国不断发展与提高的工业化浪潮下诞生的，并在早期多用于国家级项目的科研研发以及各国军事技术、航空航天领域的试验研究。然而，随着各国机械工业、电子、计算机、自动化等相关信息化产业的迅猛发展，以日本和欧美等西方国家为代表的传感器研发及其相关技术产业的发展已在国际市场中逐步占有了重要的份额。 我国从20世纪60年代开始传感技术的研究与开发，经过从“六五”到“九五”的国家攻关，在传感器研究开发、设计、制造、可靠性改进等方面获得长足的进步，初步形成了传感器研究、开发、生产和应用的体系，并在数控机床攻关中取得了一批可喜的、为世界瞩目的发明专利与工况监控系统或仪器的成果。但从总体上讲，它还不能适应我国经济与科技的迅速发展，我国不少传感器、信号
收稿日期:2003-10-31 修回日期:2004-01-08 作者简介:石磊(1977-)男,在读博士生,主要从事城市垃圾填埋场的污染控制和资源化研究。 垃圾填埋沼气的收集、净化与利用综述 石 磊,赵由才,唐圣钧 (同济大学环境工程与科学学院污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海 200092) 摘 要:垃圾填埋沼气的回收利用是一项经济可行且对环境有益的技术。本文从填埋沼气的组成及其影响因素出发,探讨了沼气的收集、输送和贮存途径,介绍了当前的净化工艺,最后总结介绍了几种填埋沼气利用技术的特点及其适用性,并提出建立配备填埋沼气回收装置的卫生填埋场应成为我国城市垃圾处理的发展方向。关键词:垃圾填埋场;填埋沼气;气体收集;净化;利用;联合工艺 中图分类号:X 705;S21614 文献标识码:A 文章编号:1000-1166(2004)01-0014-04 R eview on Land fill G as Collection ,Purification and U tilization /SHI Lei ,ZH AO You 2cai ,TANG Shen 2Jun /(State K ey Lab 2oratory of Pollution Control and R esource R euse ,Tongji U niversity ,Sh angh ai 200092,P.R.China) Abstract :The technology of recovery and utilization of land fill gas (LFG )from municipal s olid waste (MSW )land fill sites is cost effec 2tive and environment friendly 1Based on its constituents and in fluencing factors ,this article firstly discusses LFG collection ,delivery and storage ,then introduces its current purification processes ,finally the characteristics of several techniques of LFG utilization and their ap 2plicability for China are summarized ,and it is proposed that the future trend of MSW disposal in China is to develop and build the sani 2tary land fill sites which installed with the facilities of LFG recovery and utilization 1 K ey w ords :land fill site ,land fill gas (LFG ),gas collection ,purification ,utilization ,joint process 1 前言 垃圾填埋沼气(LFG )是卫生填埋场的降解产物 之一[1],除主要组分CH 4,C O 2外,其它已被检测出的物质有140种以上[2]。这些气体无控制的迁移和聚积,会产生二次污染,引发燃烧爆炸事故;LFG 又是一类温室气体,它对大气臭氧层有破坏作用,资料表明,CH 4产生的温室效应比当量体积的C O 2高20倍以上[3]。 资料表明[4,5],每吨垃圾在填埋场寿命期内大约可产生100～200m 3的沼气,其热值一般为7450～22350k J ?m -3,脱水后热值可提高10%,除去C O 2,H 2S 及其它杂质组分后,又可将热值提高到22360～26000k J ?m -3(天然气的热值为37260k J ?m -3),因此它又是一种潜在的清洁能源。 填埋沼气的回收利用开始于70年代,国外每年从LFG 中回收的能量约相当于200万吨的原煤资源,LFG 回收用于发电占55%、锅炉占23%、熔炉和烧窑占13%,管道供气占9%,目前,较新的沼气利用技术还包括用作汽车的替代燃料,生产甲醇或者燃料电池等[6,7]。 2002年11月《中国城市垃圾填埋气体收集利用 国家行动方案》的出台,表明填埋沼气的回收利用继 在鞍山、杭州、南京等地起步后,其更广泛的开发前景方兴未艾。本文主要围绕LFG 的收集、净化和利用三个方面展开论述,供从事此项研究的科研人员参考。 2 填埋沼气的组成 LFG 的成分复杂,除垃圾特性外,其影响因素还 包括温度、厌氧程度、养分及毒素、pH 值、湿度、填埋年限与区域、填埋方式与类型等[8]。填埋沼气的典型组成如表1所示[6]。 由表1可知,LFG 中含量较高的惰性组分C O 2和N 2会降低其作为燃料的热值、增加集输费用[9];在燃 烧过程中,LFG 中的H 2S 、H 2O 和卤化物会形成腐蚀性酸,如H 2S O 4、HCl 等[10];硅氧烷在高温下能转化为氧化硅,这种白色的粉末会堵塞或损害设备[11];其它有害的微量物质,如烃类、硫醇类、和挥发性有机物(VOCs )等,也会对LFG 的燃烧特性造成不利影响[12]。因此,利用之前,应进行浓缩与净化处理,以除去其中的惰性组分和有害气体。
农村沼气池建设中的十四个常识 农闲之时，有的农民朋友开始张罗庄稼以外的事儿。搞好沼气的建设和维护，自然是“份内的事情”。现特将沼气池的修建以及使用中的常见问题解答如下，供大家参考。 一、应当修建多大的沼气池？ 沼气池容积的大小（一般指有效容积，即主池的净容积），应该根据每日发酵原料的品种、数量、用气量和产气率来确定，同时要考虑到沼肥的用量及用途。 在农村，按每人每天平均用气量0.3－0.4立方米，一个4口人的家庭，每天煮饭、点灯需用沼气1.5立方米左右。如果使用质量好的沼气灯和沼气灶，耗气量还可以减少。 根据科学试验和各地的实践，一般要求平均按一头猪的粪便量（约5公斤）入池发酵，即规划建造1立方米的有效容积估算。池容积可根据当地的气温、发酵原料来源等情况具体规划。在南方地区，一般家用池选择6立方米左右。按照这个标准修建的沼气池，管理得好，春、夏、秋三季所产生的沼气，除供煮饭、烧水、照明外还可有余。虽然冬季气温下降，产气减少，但仍可保证煮饭的需要。 有的人认为，“沼气池修得越大，产气越多”，这种看法是片面的。实践证明，有气无气在于“建”（建池），气多气少在于“管”（管理）。沼气池子容积虽大，如果发酵原料不足，科学管理措施跟不上，产气还不如小池子。 二、“三结合”的沼气池有哪些好处？ 沼气池、猪圈、厕所三者修在一起，是广大群众在实践中创造出来的一项重要经验。它的主要好处是：第一，人、畜粪便能自动流入池内密闭发酵，节省输送粪入池的劳力，有利于把人、畜粪便有效地管理起来；第二，每天都有新鲜发酵原料入池，有利于提高产气率；第三，这种沼气池宜建在棚内或住房附近，管理方便，输气导管的距离较短，减少了购买输气管的开支；第四，有利于在冬季保持池温。 三、进料管与出料间为什么不要合在一起？ 沼气池的进管是新鲜发酵原料入池的地方，出料间是取出经过发酵后肥料的地方。如果进料管与出料间合在一起，在平时少量出料时，就把新入池的发酵原料取出使用，这既不能使新鲜原料得到充分发酵、产气，也不利于沉降、杀灭新鲜粪便中的寄生虫卵。因此，在修建沼气池时，进、出料间（管）一定要分开，并尽可能使它们安置在对称的位置上。 四、怎样检查沼气池是否合格？ 修建沼气池的技术人员，在建好沼气池后，都要对沼气池进行检查，除了在施工过程中，对每道工序和施工的部分要按相关标准中规定的技术要求检查外，池体完工后，就对沼气池各部分的几何尺寸进行复查，池体内表面应无蜂窝、麻面、裂纹、砂眼和孔隙，无渗水痕迹等明显缺陷，粉刷层不得有空壳和脱落。接下来最基本的和主要的检查是看沼气池有没有漏水、漏气。检查的方法有两种：一种是水试压法，另一种是气试压法。 水试压法即向池内注水，水面至进出料管封口线水位时可停止加水，待池体湿透后标记水位线，观察12小时。当水位无明显变化时，表明发酵间的进出料管水位线以下不漏水，才可进行试压。 试压前，安装好活动盖，用泥和水密封好，在沼气出气管上接上气压表后继续向池内加水，当气压表水柱差达到10千帕（1000毫米水柱）时，停止加水，记录水位高度，稳压24小时，如果气压表水柱差下降0.3千帕（300毫米水柱）内，符合沼气池抗渗性能。 气试压法的第一步与水试压法相同。在确定池子不漏水之后，将进、出料管口及活动盖严格密封，装上气压表，向池内充气，当气压表压力升到8千帕时停止充气，并关好开关。稳压观察24小时，若气压表水柱差下降在0.24千帕以内，沼气池符合抗渗性能要求。 五、怎样判断沼气池漏水和漏气？
成都市市级大中型养殖场畜禽粪便处理 沼气工程竣工验收要求 一、坚持专业设计，专业施工的原则 大中型养殖场畜禽粪便处理沼气工程（以下简称沼气工程）必须由具备沼气工程专业设计资质的单位设计。施工单位必须具有沼气建设施工资质或环保工程专业承包三级以上资质，并具有沼气工程建设经验。施工时应照图施工，不得擅自改变设计图纸。施工企业相关资质证明材料应报各区（市）县农能办（沼气办）备案。 二、保证建材质量，严禁使用不合格产品 为确保沼气工程质量，按照建筑施工规范的要求，对使用的水泥、钢材、标砖三大建材必须要有出厂检验合格证，并存档备查。 三、加强施工过程监管，严把工程质量关。 沼气池工程池型结构应采用砖混结构、混凝土全现浇结构或地上式装置型结构。施工时，必须严格按照建筑施工规范进行操作。每完成一道工序，必须由建设单位（业主）、施工单位和区（市）县农村能源（沼气）办公室三方共同签字认可后，方可进入下一道工序施工。对工程质量不合格的，区（市）县农村能源（沼气）办公室应其责成返工，严重的须勒令停工整改。 四、做好隐蔽工程的验收资料 在对每一道工序严格把关的同时，应做好以下隐蔽工程资料，并由建设单位（业主）、施工单位项目负责人和区（市）县农村能源（沼气）办公室代表三方共同签字，作为工程竣工验收的必备资料： 1、基坑验槽记录（隐蔽表一） 2、池底垫层混凝土浇筑隐蔽记录（隐蔽表二） 3、底板钢筋制安和混凝土浇筑隐蔽记录（隐蔽表三） 4、圈梁、构造柱钢筋制安及混凝土浇筑隐蔽记录（隐蔽表四） 5、拱盖钢筋制安及混凝土浇筑隐蔽记录（隐蔽表五） 6、抹灰（池内五层、池外三层）及涂料隐蔽记录（隐蔽表六） 五、做好试水试压工作，确保工程质量 沼气工程完工装料前，必须进行试水试压，并做好记录，确保沼气工程质量。 六、工程竣工验收所需资料 沼气工程竣工后，由区（市）县农村能源（沼气）办公室组织设计单位、建设单位（业主）、施工单位等进行竣工验收。验收时，必须提供以下资料：
传感器技术的研究应用现状与发展前景 传感器技术作为信息技术的三大基础之一，是当前各发达国家竞相发展的高技术是进入21 世纪以来优先发展的十大顶尖技术之一。传感器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。人类社会对传感器提出的越来越高的要求是传感器技术发展的强大动力，而现代科学技术突飞猛进则提供了坚强的后盾。传感器是信息系统的源头, 在某种程度上是决定系统特性和性能指标的关键部件。本文回顾了传感器技术的发展历史，综述了近几年高端前沿的光电传感器技术和生物传感器技术的主要研究应用状况，并通过简述当前的应用实例，展望了现代传感器技术的发展和应用前景。 1.引言 传感器是将物理、化学、生物等自然科学和机械、土木、化工等工程技术中的非电信号转换成电信号的换能器。当今社会的发展是信息化社会的发展，在信息时代人们的社会活动将主要依靠对信息资源的开发及获取、传输与处理，而传感器是获取自然领域中信息的主要途径与手段，是现代科学的中枢神经系统，它是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受(或响应)与检出功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置的总称。传感器处于研究对象与测控系统的接口位置一切科学研究和生产过程所要获取的信息都要通过它转换为容易传输和处理的电信号。如果把计算机比喻为处理和识别信息的大脑，把通信系统比喻为传递信息的神经系统，那么传感器就是感知和获取信息的感觉器官。传感器技术是现代科技的前沿技术，发展迅猛，同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱，许多国家已将传感器技术列为与通信技术和计算机技术同等重要的位置现代传感器技术具有巨大的应用潜力拥有广泛的开发空间，发展前景十分广阔。 2.传感器的发展历史及分类 2.1传感器技术的发展历史 传感器技术是20世纪的中期才刚刚问世的，在那时与计算机技术和数字控制技术相比，传感技术的发展都落后于它们，不少先进的成果仍停留在实验研究阶段并没有投入到实际生产与广泛应用转化率比较低。在国外，传感器技术主要是在各国不断发展与提高的工业化浪潮下诞生的，并在早期多用于国家级项目
2、有较高的池容产气率，平均为 0.4米3/米3 ?天。 介绍近年来发展起来的几种新型沼气池 作者: 黑玫瑰 点击率: 4863 曲流布料沼气池 曲流布料沼气池是在 " 圆、小、 浅"圆筒型沼气池的基础上， 经过筛选而设计出具有先进发酵 工艺和池型结构的新型沼气池。 、特点 1 、池型结构合理， 原料进入池内由分流板进行半控或全控式布流， 池容产气率高。 2、造价低廉，自身耗能少；操作简单方便，容易推广。 3、采用连续发酵工艺，发酵条件稳定。 4、池底由进料口向出料口倾斜，池底部最低点在出料口底部，在倾斜池底的作用下，形成 流动推力，实现主发酵池进出料自流。 5、能够利用外力连动搅拌装置或内部气压进行搅拌，防止料液结壳。 二、技术规格 进料量为 100 千克左右。相关配套技术有： 2、曲流布料沼气地破壳装置。专利号：8 9 2 1 6 4 6 0 3、曲流布料沼气池连动搅拌装置。专利号：9 1 1 0 5 5 2 6 4、ZF — 300型微型沼气发电机。专利号：8 9 1 0 9 7 5 8. 该池池容产气率为 0.9米3/米3 ?天，原料产气率为 0.497米3/千克固形物，年产气量在 1000-1600 米 3。 三、适用范围、条件 该池适用于经济条件好，原料丰富（日进料量 100千克），耗能大的养殖业发达地区，要求 家庭成员有一定的文化技术知识， 特别适用于能够进行科学管理的养殖专业户、 设高档沼气池的农户。 赤泥双面革多功能沼气池 赤泥双面革多功能沼气池是在水压式沼气池、 半塑式沼气池及干湿发酵池的基础上， 为适应作物秸杆为主要 原料的需求而发展起来的一种新型沼气池。 特点 1、 采用池内、外堆沤，干湿发酵相结合的发酵工艺。 充分发挥池容负载能力， 曲流布料沼气池采用连续发酵工艺，主发酵池容积为 6米 3，原料浓度要求在 5％左右，日 1、曲流布料沼气池整体钢模。专利号： 89216459.x 科技户或要求建
沼气发电工艺路线图 沼气池一招气一脱水脱硫一气水分离一过滤一压缩一气水分离一冷却一发电机组一配电室一用户一循环冷却 随着我国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广。根据当地使用要求和气温、地质等条件，家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池，曲流布料水压式池，顶返水水压式池、分离浮罩式池，半塑式池、全塑式池和罐式池。 形式虽然多种多样，但是归总起来大体由水压式沼气池，浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气池四种基本类型变化形成的。我国农村一般以建筑圆柱形水压式沼气池最合算。圆柱形水压式沼气池的工作原理是气压水、水压气。发酵池以液面为界，上部为贮气间，下部为发酵间。 这种池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生。沼气压力相应提高，这个不断增高的气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就ⅡH做“水压”也就是U形管沼气压力表显示的数值)。 用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出；当沼气减少时，水压间的料液又返回池体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称为水压式沼气池。水压式沼气池具有构造简单，施工方便，造价低廉，我国农村使用比较适合。 进行沼气发酵的微生物需要适宜的生存条件，而且这种条件要求比较稳定才能使其的沼气发酵正常进行。沼气发酵的条件就是在工艺上满足微生物的生存条件，使它们在合适的
环境中生长、发育、繁殖、代谢。在发酵条件比较稳定的情况下，微生物生命活动越旺盛，产生的沼气就越多，产气时间就越长-相反，环境条件满足不了微生物生命活动的需要，沼气发酵就会停止，如原料干物质浓度过高时，产酸量增大，产气就会受阻，甚至不产气。 因此，人们在制取沼气时，必须控制好沼气发酵条件，给沼气微生物创造一个良好的生活环境。也就是说，控制好沼气发酵工艺条件是维持正常发酵产气的关键。根据沼气发动机的工作特点，在组建沼气发动机发电机组系统时，要着重考虑以下几个方面。 (1)沼气脱硫及稳压、防爆装置：沼气中含有少量的H2S，该气体对发动机有强烈的腐蚀作用，因此供发动机使用的沼气要先经过脱硫装置。沼气作为燃气，其流量调节是基于压力差，为了使调节准确，应确保进入发动机时的压力稳定，故需要在沼气进气管路上安装稳压装置。另外，为了防止进气管回火引起沼气管路发生爆炸，应在沼气供应管路上安置防回火与防爆装置。 (2)进气系统：在进气总管上，需加装一套沼气一空气混合器，以调节空燃比和混合气进气量，混合器应调节精确、灵敏。 (3)发动机：沼气的燃烧速度很慢，若发动机内的燃烧过程组织不利，会影响发动机运行寿命，所以对沼气发动机有较高的要求。 (4)调速系统：沼气发动机的运行场合是和发电机一起以用电设备为负荷进行运转，用电设备的装载、卸载会使沼气发动机负荷产生波动，为了确保发电机正常发电，沼气发动机上的调速系统必不可少。鉴于农村秸秆沼气发电广阔的发展前景，国内数家有实力的研究院所和大型企业进行了强强合作，针对市场需求开发出不同规格的沼气发电机组系列产品。
农村家用沼气池的修建技术 农村常用的家用沼气池池形一般为圆形、方形和长方形。实践证明以圆形池最好，目前修建也最多。 因为圆形或近似于圆形的沼气池与长方形池比较，具有以下优点：第一，相同容积的沼气池，圆形比长方形的表面积小，省工、省料；第二，圆形池受力均匀，池体牢固，同一容积的沼气池，在相同荷载作用下，圆形池比长方形池的池墙厚度小；第三，圆形沼气池的内壁没有直角，容易解决密封问题。 修建沼气池的基本技术农村家用沼气池是生产和贮存沼气的装置，它的质量好坏，结构和布局是否合理，直接关系到能否产好、用好、管好沼气。因此，修建沼气池要做到设计合理，构造简单，施工方便，坚固耐用，造价低廉。 有些地方由于缺乏经验，对于建池质量注意不够，以致池子建成后漏气、漏水，不能正常使用而成为“病态池”；有的沼气池容积过大、过深，有效利用率低，出料也不方便。 实践证明，沼气池的结构要“圆”（圆形池）、“小”（容积小）、“浅”（池子深度浅）；沼气池的布局，南方多采用“三结合”（厕所、猪圈、沼气池），北方多采用“四位一体”（厕所、猪圈、沼气池、太阳能温棚）。 修建沼气池需要的材料修建沼气池材料主要是水泥、沙、石子、砖，还需要一些混凝土预制构件或选用其它成型材料做进、出料管、池盖以及输配气管件、灯、灶具等。 各地要因地制宜，就地取材。 修建沼气池的步骤１．查看地形，确定沼气池修建的位置；２．拟定施工方案，绘制施工图纸；３．准备建池材料；４．放线；５．挖土方；６．支模（外模和内模）；７．混凝土浇捣，或砖砌筑，或预制混凝土大板组装；８．养护；９．拆模；１０．回填土；１１．密封层施工；１２．输配气管件、灯、灶具安装；１３．试压，验收。 农户修建沼气池容积沼气池容积的大小（一般指主池的净容积），应该根据每日发酵原料的品种、数量、用气量和产气率来确定，同时要考虑到沼肥的用量及用途。 在农村，按每人每天平均用气量０．３～０．４立方米，一个４口人的家庭，每天煮饭、点灯需用沼气１．５立方米左右。 如果使用质量好的沼气灯和沼气灶，耗气量还可以减少。根据实践，一般要求平均按一头猪的粪便量（约５公斤）入池发酵，即规划建造１立方米的有效容积估算。池容积可根据当地的气温、发酵原料来源等情况具体规划。北方地区冬季寒冷，产气量比南方低，一般家用池选择８立方米或１０立方米；按照这个标准修建的沼气池，管理得好，春、夏、秋三季所产生的沼气，除供煮饭、烧水、照明外还可有余，冬季气温下降，产气减少，仍可保证煮饭的需要。 修建沼气池应该知道的几个问题１．在相同容积和发酵条件下，浅池为什么比深池的产气率高？ 首先，因为沼气池底部发酵原料多，菌种多，是产生沼气的主要部位。浅的圆池底增大了厌氧微生物与发酵原料的接触面积，所以产气比较高。其次，同一容积的池子，深度浅的池子，池底压力比深池相对小一些，有利于厌氧微生物的活动和气体的扩散。因此，在修建沼气池时，要适当增大池底部的直径，降低池子的深度（一般家庭用的沼气池，深度宜在２米左右），便于管理维修，提高产气量，又能减轻出料的劳动强度。当然，池子也不能过浅，过浅不利于冬季保温和沉淀粪便中的寄生虫卵。同时，由于池子过浅，池子的跨度越大，也会增加建池材料的用量和施工的难度。 至于寒冷地区修建沼气池的深度，必须修建在冻土层以下，或与太阳能温棚相结合（满足种植土层厚度即可）。
大型养猪场沼气工程设计方案 受居民的饮食结构、畜禽产品的增殖性能、生产投资等因素影响，中国猪肉食用量在肉食消费中一直占有重要地位，养猪业在畜禽养殖中占有很大的比重。1983年到2005年猪肉消费占肉食品比例均大于60%。2004年中国肉猪存栏48189.1万头，出栏61800.7万头，猪肉产量4701.6万吨，居世界第一位，肉类人均占有量达55.73 kg/人，其中猪肉36.17 kg/人，超过世界猪肉人均的15.74 kg/人。2004年我国全年畜禽养殖业粪便废弃物的产生量为25.76亿吨，其中猪年排泄粪便为12.31亿吨，占总粪便量的47.8%，随着养猪业的发展，必然导致更大量的粪便废弃物，因此猪场粪污水的治理成为畜禽污染治理的关键。 2.1沼气产量计算 2.1.1干物质量计算 猪场基础母猪存栏量500头，猪场总存栏量为5354头，设计采用干清粪工艺，按《畜禽养殖业污染物排放标准》计算，夏季污水排放量为1.8m3/（百头.d），冬季污水排放量为1.2m3/（百头.d），则排放污水量为64.2～96.4 m3/d。日产粪便量为5.1t/d，猪粪含水率按82%设计，干物质（TS）量计算见表2-1。本项目中，干物质量按照0.92 t/d进行设计。 2.1.2物料总量和补充水量计算 本设计中采用高浓度反应器设计，养殖场产生的5.1t鲜猪粪全部投放到高浓度反应器，并调配成10％干物质浓度，约需要4.1m3污水，余下猪场排放的污水经过水力筛，将部分存留在污水中的猪粪渣筛除，投入到配料池，与鲜猪粪一同调配（该部分物料包含在 5.1t 鲜猪粪中），过筛后污水进入储肥池，进行厌氧处理储存。 加水量计算： W=Xq(α×m0-W0) 式中Xq=16t m0=18% W0=1- m0=82% 配水比a= 11.5 若发酵物料干物质含量mp=8% 含水量wp=92% 则X=则α==11.5 W=16(11.5×18%-83%)=17.33t≈17t 每天进入发酵罐物料总量约16＋17＝33t （理论和实践测定：TS=8%之物料容重r≈1030㎏/m3） .通过有效保温和增温措施，确保全年恒定中温发酵（t=33℃-38℃）， 则设计容积产气率ξ＝0.8—1.2m3/m3.d 发酵罐的容积大小与发酵原料的特性、发酵液浓度和水力滞留期有关。 发酵罐的容积V1与每日处理原料量、发酵液浓度。发酵液密度和滞留期有关。 计算公式： V1 = G f * HRT / q y V1 为发酵罐内发酵液的容积；G 为发酵罐每天进料量；f 为发酵原料干物质含量；q 为发酵液浓度；y 是发酵液的密度。 发酵罐的总容积V等于发酵罐的发酵液容积V1加上发酵罐的储气容积V2。V2 一般取V2 = （8%~10% V1 V = V1 + V2 2.1.3沼气产量计算考虑2%的干物质损耗率，每天投TS 902kg，产沼率为0.28～0.32 m3/kg TS，取值0.30 m3/kg TS，可产沼气271m3。
未来传感器的发展趋势 课程论文 论文题目：未来传感器的发展趋势学院： 专业： 姓名： 学号： 指导老师： 二零一二年五月六日
目录 中文摘要 (3) 英文摘要 (3) 一、引言 (4) 二、传感器的历史 (5) 三、未来传感器的发展趋势 (7) (一)未来传感器的特点 (7) (二)未来传感器的几大方向 (8) (三)几个热门的研究方向 (8) 四、结束语 (9)
摘要：在人类进入信息时代的今天，人们的一切社会活动都是以信息获取与信息转换为中心的，传感器作为信息获取与信息转换的重要手段，是信息科学最前端的一个阵地，是实现信息化的基础技术之一。在工程科学与技术领域里，可以认为：传感器是人体“五官”的工程模拟物。 当前，我国传感器产业正处于由传统型向新型传感器发展的关键阶段，它体现了新型传感器向微型化、多功能化、数字化、智能化、系统化和网络化发展的总趋势。我国在传感器生产产业化过程中，应该兼顾引进国外和自主创新两方面。在引进国外先进技术中，可以提高自己的技术，同时也满足了国内市场的需求，形成了传感器生产产业规模。发现新效应，开发新材料、新功能；研研究生物感官、开发仿生传感器等为主要寻求传感器技术发展的新途径。 关键词：信息获取信息转换信息化关键趋势 Abstract:In the information age in human today, people of all social activities are based on information acquisition and information conversion as the center, sensor information acquisition and information conversion as the important means of information science is the same a position, is the foundation to realize the information technical one. In the engineering science and technology field, can think: sensor is human body \"facial features,\" engineering simulation objects. At present, our country sensors from the traditional industry is in the key of the development of new sensors stage, it reflects the new sensor to miniaturization, muti_function change, digital, intelligent, systematic and network the general trend of development. Our country in the sensor in the process of industrialization of production, should give consideration to the introduction of foreign and independent innovation two aspects. In introducing foreign advanced technology, can improve their technology, but also meet the demand of the domestic market, formed the sensor manufacturing industry scale. Find new effects, the development of new materials, new function; Research on biological research, develop bionic sensors senses as the main seek sensor technology development new way. Keywords: information acquisition information conversion informatization key trend
1 沼气池设计简介 1.1沼气的基本知识 1.1.1沼气及其产生过程 沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生的一种可燃性气体。由于这种气体最终是在沼泽、湖泊、池塘中发现的，所以人们叫他沼气。沼气含多种气体，主要成分是甲烷（CH4）.沼气细菌分解有机物，产生沼气的过程，叫沼气发酵，根据沼气发酵过程中各类细菌的作用，沼气细菌可以分为两大类。第一类细菌叫分解菌，他的作用是将复杂的有机物分解成简单的有机物和二氧化碳（CO2）等。他们当中有专门分解纤维素的，叫纤维分解菌；有专门分解蛋白质的，叫蛋白分解菌；有专门分解脂肪的；叫脂肪分解菌；第二类细菌叫甲烷细菌，通常叫甲烷菌，他的作用是将简单的有机物及二氧化碳还原成甲烷。因此，有机物变成沼气的过程，就好比工厂里生产一种产品的两道程序：首先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加工成半成品——结构简单的化合物；再就是在甲烷细菌的作用下，将简单的化合物加工成产品——即生成甲烷。 1.1.2沼气的成分 沼气是一种混合气体，他的主要成分是甲烷，其次是二氧化碳、硫化氢（H2S）、氮及其他一些成分。沼气的组成中，可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体；不可燃成分包括二氧化碳、氮和氨等气体。在沼气成分中甲烷含量为55%~70%、二氧化碳含量为28%~44%、硫化氢平均含量为0.034%。 1.1.3沼气的理化性质 沼气是一种无色、有味、有毒、有臭的气体，他的主要成分甲烷在常温下是一种无色、无味、无臭、无毒的气体。甲烷分子式是CH4，是一个碳原子与四个
氢原子所结合的简单碳氢化合物。甲烷对空气的比重是0.54，比空气约轻一半。甲烷溶解度很少，在20℃、0.1千帕时，100单位体积的水，只能溶解3个单位体积的甲烷。 甲烷是简单的有机化合物，是优质的气体燃料。燃烧时呈蓝色火焰，最高温度可达1400℃左右。纯甲烷每立方米发热量为36.8千焦。沼气每立方米发热量约23.4千焦，相当于0.55千克或0.8千克煤炭充分燃烧后放出的热量。从热效率分析，每立方米沼气所能利用的热量，相当于燃烧3.03千克煤所能利用的热量。 1.2沼气池的设计原则 1）必须坚持“四结合”原则 “四结合”是指沼气池与畜圈、厕所、日光温室相连，是人畜粪便不断进入沼气池内，保持正常产气、连续产气，并有利于粪便管理，改善环境卫生，沼液可方便的运送到日光温室蔬菜地里做肥料使用。 2）坚持“圆、小、浅”的原则 “圆、小、浅”是指池型以圆形柱为柱，池容6~12m3，池深2m左右，圆形沼气池具有以下有点：第一，根据几何学原理，相同容积的沼气池，圆形比方形话长方形的表面积小，比较省料。第二，密闭性好，且较牢固。圆形池内部结构合理，池壁没有直角，容易解决密闭问题，而且四周受力均匀，池体较牢固。第三，在我国北方，气温较低，圆形池置于地下，有利于冬季保温和安全越冬。第四，适于推广。无论南北，建造圆形沼气池都有利于保证建池质量，做到建造一个，成功一个，使用一个，巩固一个，积极稳步地普及推广。小，是指主池溶积不宜过大。浅，是为了减少挖土深度，也便于避开地下水，同时发酵液的表面积相对扩大，有利于产气，也便于出料。 3）坚持直管进料，进料口家箅子、出料口加盖的原则 直管加料的目的是使进料流畅，也便于搅拌。进料口加箅子是防止猪陷入沼气池进料管中。出料口加盖是为了保持环境卫生，消灭蚊蝇孳生场所和防止人、畜掉进池内。
农村沼气池项目创业计划书
目录 一、执行总述 (1) 1.1 目的 (1) 1.2 机会分析 (1) 1.3 行业分析 (2) 1.4 公司概况 (2) 1.5 公司战略 (3) 1.6 生产运作 (3) 1.7 产品优势 (4) 1.8 投资与财务 (5) 1.9 社会效益与经济效益 (5) 二、机会描述 (5) 2.1 沼气及其产生过程 (5) 2.2 普通沼气池的构造与缺点 (6) 2.2.1普通沼气池的构造 (7) 2.2.2 普通沼气池的缺点 (7) 2.3 太阳能沼气池的综合优势 (7) 2.3.1太阳能沼气池所用材料及构造 (8) 2.3.2 太阳能沼气池的特点 (8) 2.4 机会描述 (10) 2.5 应用前景 (11) 三、产业分析 (11) 3.1 宏观环境 (11) 3.1.1 良好的政策环境 (11) 3.1.2 沼气产业的发展趋势 (12) 3.2 行业分析 (13) 3.2.1 国内沼气产业的分析 (13) 3.2.2 国内沼气事业发展的状况 (14) 3.3 竞争分析 (15) 3.3.1 顾客分析 (15) 3.3.2 现有竞争者分析 (16) 3.3.3 潜在竞争者分析 (16) 3.3.4 原料采购分析 (16) 3.3.5 替代品分析 (16) 四、公司概况 (17) 4.1 公司性质 (17) 4.2 部门设置 (17) 4.2.1公司组织结构 (17) 4.2.2部门主要职责 (18) 4.3 管理机制 (20) 4.4 人员配置 (21) 五、公司战略 (21) 5.1 公司理念 (21)
5.3 战略目标 (22) 5.4 总体规划 (22) 5.4.1 延伸发展模式 (23) 5.4.2 太阳能沼气罐的推广运用 (23) 5.4.3 技术的延伸发展 (24) 5.4.4 服务方式的延伸 (25) 5.5 发展战略 (25) 5.5.1 预备期（0－0.5年） (25) 5.5.2 初期（0.5－3年） (26) 5.5.3中期（3－5年） (26) 5.5.4长期（5－8年） (27) 5.6 回馈社会 (27) 六、市场营销 (28) 6.1 营销策略与目标 (28) 6.2 产品策略 (29) 6.3 价格策略 (29) 6.4 分销策略 (30) 6.5 促销策略 (31) 6.5.1 短期促销策略 (31) 6.5.2 长期促销策略 (31) 6.6 服务策略 (32) 6.7 人力资源策略 (32) 七、生产运作 (33) 7.1 基本情况 (33) 7.1.1 厂址选取与布局 (33) 7.1.2 厂区总平面布置 (33) 7.2 生产运作 (34) 7.2.1 原料的采集及运输 (34) 7.2.2 沼气罐的设计 (34) 7.2.3 物流管理 (36) 7.3 劳动保护与安全卫生 (37) 八、投资预测 (37) 8.1 股本结构与规模 (37) 8.2 资金来源与运用 (38) 8.3未来五年费用列支预算 (39) 8.4 投资收益与风险分析 (40) 8.4.1投资净现值 (40) 8.4.2内含报酬率 (40) 九、财务分析 (41) 9.1 主要财务假设 (41) 9.2 损益表 (41) 9.3 现金流量表 (41) 9.4 资产负债表 (43)
《关于南昌大学前湖校区建设大型沼气池 的调查报告》 调查报告 随着江西生态经济发展模式的提出，我个人认为我们有必要在日常生活以及基础建设当中体现这种生态经济的模式。例如在校园中适当建设一些环保设施。 校园中建设沼气池已经不是新鲜事，陕西省教育厅二○○六下文决定在有关农村项目学校开展生态校园创新工程试点项目。通过农村初中改厕、改厨、种草、种果、养羊（猪），形成与当地产业发展相适应的“果-草-羊-沼”模式或“菜-猪-沼”模式的生态校园。虽然只是在农村项目学校，但是这种现象说明，未来几年十几年，更为完善，更加先进，更见多元化的生态校园模式将会得到探索发展。体现先进生态理念的沼气池建设将会在全国范围内兴起。 一：大学校园建设沼气池及污水处理的条件和意义 现代的大学校园或者大学城，人口一般都接近三万，南昌大学前湖校区为四万多人。人口规模相当于一个小型的县城，基础设施的完备程度与一般县城还有一定的差距，特别是一些污水处理设施上没有得到相应的规划。每天消耗的水资源以及产生的污水量来说是巨大的，相对于一般城市的人口及管道的分散来说，大学校园的人口及管道设施比较集中，对于沼气池的建设以及原料的收集与处理提供了方便。 大学是一个地区科技、文化、先进理念的集合体，在一定区域内
具有很强的影响力。如今对于江西来说，正值经济发展的关键时期，又恰逢建设生态经济的政策理念引导，那么大学更是需要为这一伟大的事业添砖加瓦，提供一些力所能及，作出具有一定代表性的工作。同时，沼气池的建设也是呼之欲出，沼气池的研究与建设对于部分学科科研水平的提升也有一定的意义。 对于江西来说，如果率先进行大学校园沼气池的建设，走在全国的前头，对于江西建设生态经济的影响是不可忽略的。 从市场的角度考虑（当然前提是政府的支持，如果政府不支持，少有的学校会考虑进行建设），全国拥有的大学上千所，几乎所有的城市还未建设过沼气池。 这样的市场前景是相当可观的。同时国外也没有同类的构想，一个行业正在成型发展。 二：建设沼气池及污水处理的要求及方法（有待加强补充） 要建设沼气池及污水处理设施，首先要对现有的管网系统进行全面的了解及初步的改造。目的是使原料能够快速顺畅的进入到发酵池当中。对管道进行一些细致划分，实行专管专用。 其次，对于大学校园或城市建沼气池，应该看到，由于与农村地区所采用的原料及成分含量的不一致，我们认识到，必须研发一套新型高效的沼气池系统，来适应这种变化。对于沼气池的设计也要在以往普通农村沼气池的基础上改进，以保证发酵量的最大化及进出料的顺畅。 当前对于大学校园，最主要的原料为两种。食堂的剩菜剩饭废油
压力传感器研究现状及发展趋势 传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一,从宇宙开发到海底探秘,从生产的过程控制到现代文明生活,几乎每一项技术都离不开传感器,因此,许多国家对传感器技术的发展十分重视,如日本把传感器技术列为六大核心技术(计算机、通信、激光、半导体、超导体和传感器) 之一。在各类传感器中压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、成本低、便于集成化的优点,可广泛用于压力、高度、加速度、液体的流量、流速、液位、压强的测量与控制。除此以外,还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。由于该技术是平面工艺与立体加工相结合,又便于集成化,所以可用来制成血压计、风速计、水速计、压力表、电子称以及自动报警装置等。压力传感器已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比最高的一类传感器。因此对于从事现代测量与自动控制专业的技术人员必须了解和熟识国内外压力传感器的研究现状和发展趋势。 1 压力传感器的发展历程 现代压力传感器以半导体传感器的发明为标志,而半导体传感器的发展可以分为四个阶段[1 ] : (1) 发明阶段(1945 - 1960 年) :这个阶段主要是以1947 年双极性晶体管的发明为标志。此后,半导体材料的这一特性得到较广泛应用。史密斯(C.S. Smith) 与1945 发现了硅与锗的压阻效应[2 ] ,即当有外力作用于半导体材料时,其电阻将明显发生变化。依据此原理制成的压力传感器是把应变电阻片粘在金属薄膜上,即将力信号转化为
电信号进行测量。此阶段最小尺寸大约为1cm。 (2) 技术发展阶段(1960 - 1970 年) :随着硅扩散技术的发展,技术人员在硅的(001) 或(110) 晶面选择合适的晶向直接把应变电阻扩散在晶面上,然后在背面加工成凹形,形成较薄的硅弹性膜片,称为硅杯[3 ] 。这种形式的硅杯传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定性好、成本低、便于集成化的优点,实现了金属- 硅共晶体,为商业化发展提供了可能。 (3) 商业化集成加工阶段(1970 - 1980 年) :在硅杯扩散理论的基础上应用了硅的各向异性的腐蚀技术,扩散硅传感器其加工工艺以硅的各项异性腐蚀技术为主,发展成为可以自动控制硅膜厚度的硅各向异性加工技术[4 ] ,主要有V 形槽法、浓硼自动中止法、阳极氧化法自动中止法和微机控制自动中止法。由于可以在多个表面同时进行腐蚀,数千个硅压力膜可以同时生产,实现了集成化的工厂加工模式,成本进一步降低。 (4) 微机械加工阶段(1980 年- 今) :上世纪末出现的纳米技术,使得微机械加工工艺成为可能。 通过微机械加工工艺可以由计算机控制加工出结构型的压力传感器,其线度可以控制在微米级范围内。利用这一技术可以加工、蚀刻微米级的沟、条、膜,使得压力传感器进入了微米阶段。 2 压力传感器国内外研究现状 从世界范围看压力传感器的发展动向主要有以下几个方向。 2. 1 光纤压力传感器[5 ]