河南省种养殖业废弃物资源及沼气化循环利用资源潜力研究

摘要

随着现代社会的进步与发展，能源需求不断增加，能源的供需矛盾日益凸显。能源结构的调整及优化，生物质能源的发展，对于保障能源安全，缓解能源压力具有重要意义。河南省是我国的农作物种植大省和畜禽养殖大省。本文通过对河南省种养殖业废弃生物质资源及沼气工程现状的调查及资料收集，结合2009～2014年相关数据的统计，对河南省农作物秸秆资源量、秸秆沼气化潜力，畜禽养殖粪便资源量、粪便沼气化潜力进行估算，对河南省沼气工程项目进行分析，得出以下结论:
　　(1)河南省主要农作物秸秆总产量在2009～2014年间每年产量均达到8000万t以上。在农作物秸秆中，小麦秸秆和玉米秸秆是秸秆中的重要组成部分。这与河南省农作物种植格局基本一致。河南省种植业发展具有明显的地域差异，农作物秸秆产量分布具有明显的地域差异。
　　(2)2009～2014年河南省农作物秸秆在35℃发酵反应条件下转换为沼气潜力平均值为370.93亿m3，各作物秸秆转换为沼气潜力值平均值分别为稻谷秸秆25.16亿m3，小麦秸秆156.70亿m3，玉米秸秆128.02亿m3，豆类秸秆5.38亿m3，薯类秸秆4.03亿m3，棉花秸秆6.99亿m3，油料秸秆44.66亿m3。小麦秸秆的沼气化潜力最大，玉米秸秆的沼气化潜力次之，薯类秸秆的沼气化潜力最小。这一结果与河南省种植结构有关。河南省农作物沼气化潜力因地而异，2014年具有明显优势的五个城市的农作物沼气化潜力依次为，周口市49.36亿m3，驻马店市44.27亿m3，南阳市37.32亿m3，商丘市35.90亿m3，新乡市24.37亿m3。
　　(3)2009～2014年河南省畜禽养殖每年排放的粪便量为16500万t左右，平均为16641.46万t。河南省畜禽养殖业具有明显的地域差异，由地域养殖业差异直接导致畜禽粪便资源量具有明显的地域差异。
　　(4)2009～2014年河南省畜禽粪便沼气化潜力总计约为522.68亿m3。其中，猪粪沼气潜力共计214.56亿m3，牛粪沼气潜力共计247.64亿m3，羊粪沼气潜力共计41.28亿m3，家禽粪便沼气潜力共计19.2亿m3。数据表明，猪粪和牛粪是畜禽粪便沼气化潜力的重要组成部分，占总潜力的88.43％。各地市沼气潜力并不一致。2014年河南省18市中驻马店市具有最高的沼气潜力9.33亿m3，其次为南阳市沼气潜力为9.31亿m3，周口市7.39亿m3，商丘市沼气潜力6.68亿m3，信阳市5.64亿m3。这五市畜禽粪便沼气化潜力占总潜力值的52.49％。
　　(5)河南省大中型沼气工程分布在河南省18个地级市，在地域分布上，各市均有分布，但其分布数量并不一致。新乡市分布最多，有35处，其次分别为周口市、南阳市，分别为31处、28处;而分布最少的是濮阳市，仅有4处。2009～2014年河南省共计建设278处大中型沼气工程，总产气量达到7258.1万m3，如将所产生的沼气完全有效燃烧利用，相当于节约电量4102.15万kwh，可减排CO235.87万t。2009～2014年间沼气工程产气共计供77107农户集中供气，年发电3282.18万kwh。在一定程度上缓解了能源压力。

目录

声明

摘要

第一章 导言

1．1 选题背景

1．2 研究目的意义

1．3 国内外研究进展

1．3．1 种养殖业废物资源利用现状

1．3．2 沼气工程发展进展

1．4 研究内容

1．5 研究方法与技术路线

1．5．2 技术路线

第二章 研究方法

2．1 研究区概况

2．2 种养殖业废弃物资源潜力评价方法

2．2．1 农作物秸秆资源潜力评价方法

2．2．2 畜禽养殖粪便资源潜力评价方法

2．3 数据来源

2．4 数据处理

第三章 河南省种养殖业废弃物资源

3．1 农作物秸秆资源

3．1．1 农作物秸秆资源量估算

3．1．2 农作物秸秆资源量沼气资源潜力估算

3．2 畜禽粪便资源

3．2．1 畜禽粪便资源量估算

3．2．2 畜禽粪便资源量沼气资源潜力估算

3．3 种养殖业废弃物沼气化潜力

3．3．1 河南省种养殖业废弃物沼气化潜力

3．3．2 河南省种养殖业废弃物沼气化潜力空间分布特征

3．4 小结

第四章 河南省种养殖业废弃物沼气化循环利用特征研究

4．1 河南省农业废弃物循环利用特征

4．2 河南省沼气工程建设

4．2．1 沼气工程建设情况

4．2．2 河南省沼气工程空间分布特征

4．2．3 河南省大中型沼气工程运行情况

4．2．4 河南省大中型沼气沼气产量与种养殖业废弃物沼气化潜力的比较

4．3 河南省种养殖业废弃物沼气化利用存在的问题

4．3．1 沼气工程的运行状态

4．3．4 大中型沼气工程空间布局方面

4．4 对策

第五章 结论与讨论

5．1 结论

5．2 讨论

参考文献

附录

致谢

作者简介