[发明专利]一种利用生物质能源的沼气发电方法

说明书

技术领域

本发明涉及能源领域，特别是涉及一种利用生物质能源的沼气发电方法。

背景技术

能源是现代社会赖以生存和发展的基础，能源的供给能力密切关系着国民经济的可持续性发展，是国家战略安全保障的基础之一。中国目前能源供给形势严峻，环境质量包袱沉重。由于化石能源储量日益减少、油价波动较大、对能源安全问题的担忧以及对全球变暖的关注，发展清洁可再生能源已成为紧迫的课题，新能源行业呈现高成长性。根据广泛论证的可再生能源的产业背景及发展概况，以生物质能为代表的生物质气化发电、生物质氢能、生物质绿色液体燃料将成为未来重要的替代能源。生物质能属于清洁能源，中国的生物质再生能源的资源非常丰富，生物质再生能源大规模普及应用，有助于改善生态环境和CO₂减排。

全球每年通过光合作用储藏在生物圈的生物质能约为2.3ZJ(相当于固定了60Gt的碳)，生物质能未来的发展潜力巨大。目前亚洲、非洲的大多数发展中国家，生物质能的消费量占全国能源消费总量的40％以上。有关专家估计，生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分，到下世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40％以上。随着世界能源结构呈现多元化发展趋势。预计到2025年生物质能将会增加35～95EJ，在世界能源中将占有重要的地位。

据预测到2050年，生物质将为世界提供五分之一的电力和五分之二直接使用的燃料。采用先进技术来利用生物质能资源，部分地代替石油、煤炭等矿物能源，以减轻人类所面临的能源和环境两大压力，己成为世界各国的共识。

相对地，利用生物质能源成为了可再生能源的新兴方向。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种利用生物质能源的沼气发电方法，通过采用生物质能转化为沼气，并进一步将产生的沼气用于发电，实现了生物质能的充分利用的功能，从而实现了一种原料适应性强的可连续、稳定的利用生物质能源的沼气发电方法，提高了能源利用经济性和环保性，在利用生物质能源的沼气发电方法的普及上有着广泛的市场前景。

为解决上述技术问题，本发明提供一种利用生物质能源的沼气发电方法，包括以下步骤：

（1）原料选择：选择农业资源、家禽粪便、有机废水和有机固体废料作为生物质燃料的原料，所述农业资源包括柴草、木材、沼气、稻壳、树皮、杂草、玉米秸秆、玉米芯、稻秆、麦秆、花生壳、甘蔗滓和棉籽壳，所述有机废水包括生活废水、制酒精废水、制糖废水、制药废水、造纸废水、动物油脂、废餐饮油；

（2）向原料混合物中加入生物分解酶，使得原料中的有机大分子分解为有机小分子和无机物；

（3）将原料混合物放入发酵池内，加入发酵菌并密封静置发酵，产生沼气；

（4）将产生的沼气均匀地通向沼气发电机组进行发电，

（5）收集剩余沼气通向沼气池的底部以促进发酵。

在本发明一个较佳实施例中，步骤（3）中的所述发酵菌为厌氧发酵菌。

本发明的有益效果是：本发明利用生物质能源的沼气发电方法具有原料适应范围宽、低污染、低碳、燃烧率高、稳定性好、安全性高、避免了高成本的一次能源使用、提高了能量利用经济性等优点，在利用生物质能源的沼气发电方法的普及上有着广泛的市场前景。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种利用生物质能源的沼气发电方法，包括以下步骤：

（1）原料选择：选择农业资源、家禽粪便、有机废水和有机固体废料作为生物质燃料的原料，所述农业资源包括柴草、木材、沼气、稻壳、树皮、杂草、玉米秸秆、玉米芯、稻秆、麦秆、花生壳、甘蔗滓和棉籽壳，所述有机废水包括生活废水、制酒精废水、制糖废水、制药废水、造纸废水、动物油脂、废餐饮油，既符合绿色新能源的理念，又极大地、有效地解决了农民秸秆无法处理的问题，对环境保护具有里程碑的意义；

（2）向原料混合物中加入生物分解酶，使得原料中的有机大分子分解为有机小分子和无机物，有利于提高发酵的速率和充分性；

（3）将原料混合物放入发酵池内，加入发酵菌并密封静置发酵，产生沼气；

（4）将产生的沼气均匀地通向沼气发电机组进行发电，

（5）收集剩余沼气通向沼气池的底部以促进发酵，循环利用。

优选地，步骤（3）中的所述发酵菌为厌氧发酵菌。