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1 引言
生物质能（biomass energy
），就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式。沼气作为生物质能的其中一类，在缓解能源短缺，解决能源污染上起着重要作用。
2 生物质燃料沼气
生物质燃料沼气是一种新兴的可再生能源，最早是在农村普及。上世纪八九十年代在我国农村开始应用，现如今，我国正开展农村普及沼气计划，用以缓解环境的污染问题。将沼气作为未来我国的主要能源是当前的主要任务。
2.1 沼气概念
沼气是一种新型的可再生能源，如今已在全世界普及、在环境污染日益严重的今天，无污染，清洁能源沼气的应用已变得更加广泛。沼气是有机物质（如秸秆、杂草、人畜粪便、垃圾、污泥、工业有机废水等）在厌氧环境和一定条件下，经过种类繁多、数量巨大、功能不同的各类厌氧微生物的分解代谢而产生的一种气体，因为人们最早是在沼泽地中发现的，因此称为沼气。
2.2 沼气的理化性质
沼气是一种多组分的混合气体，它的主要成分是甲烷，约占体积的50%～70%；其次是二氧化碳，约占体积的30%～40%；此外，还有少量的一氧化碳、氢气、氧气、硫化氢、氮气等气体组成。沼气中的甲烷、一氧化碳、氢气、硫化氢是可燃气体，氧气是助燃气体，二氧化碳和氮气是惰性气体。未经燃烧的沼气是一种无色、有臭味（含有其它气体）、有毒（硫化氢）、比空气轻、易扩散、难溶于水的可燃性混合气体。沼气经过充分燃烧后即变为一种无毒、无臭味、无烟尘的气体。沼气燃烧时最高温度可达1400℃，每立方米沼气热度值为2.13万～2.51万焦耳，因此说沼气是一种比较理想的优质气体燃料。沼气中的主要气体甲烷还是大气层中产生“温室效应”的主要气体，其全球气候变暖的影响率达20%～第2页 共8页
沼气的利用和发展
沼气是可再生的清洁能源，既可替代秸秆、薪柴等
传统生物质能源，也可替代煤炭等商品能源，而且能源效
率明显高于秸秆、薪柴、煤炭等。
1．沼气的简介
1.1沼气的概念
沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作
用而生成的一种可燃气体。由于这种气体最先是在沼
泽中发现的，所以称为沼气。人畜粪便、秸秆、污水
等各种有机物在密闭的沼气池内，在厌氧（没有氧气）条
件下发酵，即被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，从
而产生沼气。沼气是一种混合气体，可以燃烧。沼气是有
机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体。
沼气是多种气体的混合物，一般含甲烷50～70%，其
余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等。其特性与天然
气相似。空气中如含有8.6～20.8%（按体积计）的沼气
时,就会形成爆炸性的混合气体。沼气除直接燃烧用于炊
事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等外，还可作内燃
机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。
经沼气装臵发酵后排出的料液和沉渣，含有较丰富的营养
物质，可用作肥料和饲料。 沼气是一些有机物质,在一定的温度、湿度、酸度条
件下，隔绝空气（如用沼气池），经微生物作用（发酵）
而产生的可燃性气体。它含有少量硫化氢，所以略带臭味。
发酵是复杂的生物化学变化，有许多微生物参与。反应大
致分两个阶段：（1）微生物把复杂的有机物质中的糖类、
脂肪、蛋白质降解成简单的物质，如低级脂肪酸、醇、醛、
二氧化碳、氨、氢气和硫化氢等。（2）由甲烷菌种的作
用，使一些简单的物质变成甲烷。要正常地产生沼气，必
须为微生物创造良好的条件，使它能生存、繁殖。沼气池
必须符合多种条件。首先，沼气池要密闭。有机物质发酵
成沼气，是多种厌氧菌活动的结果，因此要造成一个厌氧
菌活动的缺氧环境。在建造沼气池时要注意隔绝空气，不
透气、不渗水。其次，沼气池里要维持20～40℃，因为
通常在这种温度下产气率最高。第三，沼气池要有充足的
养分。微生物要生存、繁殖，必须从发酵物质中吸取养分。
沼气能源：能源市场中的新型燃料
新能源---生物质能---沼气系列技术
沼气能源：能源市场中的新型燃料
专家计算，1立方米沼气燃烧产生热量相当于0.6升燃油或0.6升天然气。另一种沼气利用燃料箱发电，这一技术利用氢氧的反应，特点是无污染，有很高输出功率。当沼气只用于烧炉灶时，其经济价值很低，大多数生产沼气的农民采用可供生产电力和热能的所谓"集团热电装置"，即由一个汽油机驱动的发电机组生产电，由此产生的余热用于供暖。
沼气用途非常广泛，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。沼气可以用于农业生产中，如温室保温、烘烤农产品、沼气防蛀、储备粮食、水果保鲜等。沼气也可发电做农机动力，大、中型沼气工程生产的沼气可用来发电、烧锅炉、加工食品、采暖或供给城市居民使用。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普及等方面，已经取得了较好成绩，在能源市场中也有着广阔发展空间。
生态农业工程沼气发电技术研究
项目简介：该项目研究根据奶牛场所排污染物特点，考虑经济实用性，采用以升流式厌氧固体反应器（USR）处理装置与单燃料发电系统合理组合的先进工艺，形成了牛粪、尿、污水厌氧消化产沼气、沼气发电、沼渣沼液制肥灌溉的一体化系统，实现了化污染为能源并且能够循环利用的运转模式。本项目方案新颖、经济、合理，所采用的主要装置性能先进，操作方便，且不产生二次污染。
所处阶段：初期阶段
纤维素厌氧降解及沼气发酵菌剂研究
项目简介：该项目开展了较为系统和深入的纤维素厌氧降解的菌株分离，筛选、混合菌系建立及产甲烷菌相关研究。并在此工作基础上，进行了沼气发酵各功能微生物菌系的混合厌氧固态发酵研究，获得了高生物量，高活性的沼气发酵菌剂。使用该产品，对缺原料户每年每户可增加产气量150立方米。全国按40万户计，每年产沼气总量6000万立方米，每立方米沼气按0.8元
生物质能的利用
目前人类对生物质能的利用，包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等；间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等，它们通过微生物作用生成沼气，或采用热解法制造液体和气体燃料，也可制造生物炭。
生物质是一种通过大气、水、土地以及阳光产生的可再生的和可循环的有机物质，是一种持续性资源，包括农作物、树木以及其他植物以及其残体。生物质如果不能通过能源或物质方式被利用，微生物会将它分解成基本成分水、二氧化碳以及热能。因此，人类利用生物质作为能源来源，无论是作为粮食、取暖、发电或生产液体燃料，都符合大自然的循环体系。
生物质能开发利用有直接燃烧技术、物化转化技术、生化转化技术和植物油技术等形式。
生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计，每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440～1800亿吨( 干重 )，其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3～8倍。但是尚未被人们合理利用，多半直接当薪柴使用，效率低，影响生态环境。
生物质酒精加工
生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换等3种途径。生物质的直
接燃烧在今后相当长的时间内仍将是我国生物质能利用的主要方式。当前改造热效率仅为10%左右的传统烧柴灶，推广效率可达20%-30%的节柴灶这种技术简单、易于推广、效益明显的节能措施，被国家列为农村新能源建设的重点任务之一。生物质的热化学转换是指在一定的温度和条件下，使生物质汽化、炭化、热解和催化液化，以生产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术。生物质的生物化学转换包括有生物质-沼气转换和生物质-乙醇转换等。沼气转化是有机物质在厌氧环境中，通过微生物发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气体即沼气、乙醇转换是利用糖质、淀粉和纤维素等原料经发酵制成乙醇。
（1）气体化：主要转化为沼气，用于家庭及社区群体用户。
（2）成型燃料：主要是乡镇企业在生产，用于农村家庭能源，也有中小企业做固体能源用。
